蜂窩結構體的發熱方法
【專利摘要】本發明提供一種能夠使發熱時的溫度不均勻變小、且以較少的耗電量使蜂窩結構體良好地發熱的蜂窩結構體的發熱方法。其具備向具有催化劑(7)和筒狀的蜂窩結構部(4)的蜂窩結構體(100)的蜂窩結構部(4)供應電力,使蜂窩結構部(4)發熱至目標溫度的發熱工序,所述蜂窩結構部(4)具有區劃形成多個孔格(2)的多孔質的隔壁(1)和位于最外周的外周壁(3),并通過通電而發熱,所述催化劑(7)被擔載于蜂窩結構部(4)的隔壁(1)中。在發熱工序中,在蜂窩結構部(4)的發熱部位中的最低溫度達到目標溫度之前,至少設定一次使對于蜂窩結構部(4)的供電停止或者使供應給蜂窩結構部(4)的電力減少的供電減少期間。
【專利說明】蠟窩結構體的發熱方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及蜂窩結構體的發熱方法。更具體地,涉及能夠使發熱時溫度的不均勻 較小,且W較少的耗電量而使蜂窩結構體良好地發熱的蜂窩結構體的發熱方法。
【背景技術】
[0002] W往,將使堇青石制的蜂窩結構體擔載有催化劑的結構體用于處理汽車引擎所排 出的尾氣中的有害物質。另外,也已知有將由碳化娃質燒結體形成的蜂窩結構體用于凈化 尾氣的事例(例如,參考專利文獻1)。
[0003] 在使用催化劑處理尾氣中含有的有害物質的情況下,有必要使該催化劑升溫至特 定的溫度。目P,為了有效地體現催化劑的催化功能,需要使催化劑升溫至催化劑活性化的溫 度W上。可是,在發動機起動時,由于催化劑的溫度較低,存在尾氣沒有被充分凈化的問題。
[0004] 因此,研究一種在擔載有催化劑的蜂窩結構體的上游側設置金屬制的加熱器而使 尾氣升溫的方法(例如,參考專利文獻2)。
[0005] 另外,公開有將由導電陶瓷構成的、兩端部配設有電極的蜂窩結構體作為附有加 熱器的催化劑載體使用的事例(例如,參考專利文獻3)。
[0006] 另外,公開有一種蜂窩結構體(例如,參考專利文獻4),其具備:具有多孔質的隔 壁和位于最外周的外周壁的筒狀的蜂窩結構部、W及配設在蜂窩結構部的側面的一對電極 部。專利文獻4中記載的蜂窩結構體的蜂窩結構部的電阻率為1?200 Q cm。通過對該蜂窩 結構體的一對電極部間施加電壓,對蜂窩結構部進行供電,能夠使該蜂窩結構部發熱。目P, 該樣的蜂窩結構體能夠在作為催化劑載體的同時,還能夠通過施加電壓作為加熱器發揮功 能。
[0007] 如上所述,在利用蜂窩結構體所擔載的催化劑處理尾氣的情況下,需要使該催化 劑升溫至特定的溫度。因此,在將在專利文獻4中所記載的蜂窩結構體擔載了催化劑的結 構體用于處理尾氣中的有害物質的情況下,使蜂窩結構部的溫度升溫至被擔載的催化劑能 夠活性化的溫度W上。W下,有時將"催化劑活性化溫度"稱為"催化劑活性溫度"。
[0008] 現有技術文獻
[0009] 專利文獻
[0010] 專利文獻1:第4136319號專利公報
[0011] 專利文獻2:第2931362號專利公報
[0012] 專利文獻3:特開平8-141408號公報
[0013] 專利文獻4:國際公開第2011/125817號
【發明內容】
[0014] 發明要解決的課題
[0015] 將催化劑擔載于如專利文獻4記載的蜂窩結構體后進行尾氣處理的情況下,必須 迅速使蜂窩結構部發熱,W趕上汽車引擎的起動。特別是,在具有發動機W外的動力源的混 合動力汽車中,發動機的起動和停止頻繁進行,因此為配合發動機的起動,需要使蜂窩結構 部迅速發熱。又,通常的汽油發動機汽車等中,在發動機的起動和停止頻繁進行的行車狀態 中,為配合發動機的起動,需要使蜂窩結構部迅速發熱。
[0016] 因此,W往,作為使專利文獻4記載的蜂窩結構體的蜂窩結構部發熱的方法,采用 了W-定的時間對蜂窩結構部供應一定功率的方法。在該樣的蜂窩結構體的發熱方法中, 對蜂窩結構部W-定時間供應相對較大的功率,使蜂窩結構部立即發熱直到蜂窩結構部的 發熱部分中的最低溫度為催化劑活性溫度W上。W下,將該樣使蜂窩結構體的發熱方法稱 為"W往的蜂窩結構體的發熱方法"。另外,W發熱部分中的最低溫度為基準使蜂窩結構部 發熱是為了使蜂窩結構部全體體現良好的凈化能力(換言之,即催化作用)。
[0017] 然而,上述W往的蜂窩結構體的發熱方法中,存在使蜂窩結構部均一發熱極其困 難該樣的問題。特別是,蜂窩結構部的電阻值在溫度上升的同時下降,所W溫度高的部分被 進一步促進發熱。因此,在W往的蜂窩結構體的發熱方法中,存在蜂窩結構部的部分的溫度 差會隨著溫度上升而變大,在到達目標溫度的時刻上的最高溫度和最低溫度的溫度差擴展 到很大的現象。
[0018] 在凈化尾氣的情況下,催化劑在所要求的溫度W上時,體現了足夠的凈化能力。例 女口,作為上述所要求的溫度,可W例舉催化劑活性溫度。但是,在使蜂窩結構部發熱的情況 下,使蜂窩結構部發熱過剩至超過催化劑活性溫度,從耗電量的觀點來看是不優選的。例 女口,當發熱部分中的最低溫度到達催化劑活性溫度時,發熱部分中的最高溫度大幅度超過 催化劑活性溫度的話,則蜂窩結構部的發熱浪費了電力。特別是在汽車等中,由于使用電池 等的電源進行著蜂窩結構部的發熱,所W有效地使用有限的電力,使蜂窩結構部良好地發 熱該點很重要。
[0019] 本發明是鑒于上述問題而提出的,提供一種能夠使發熱時的溫度不均勻變小、且 W較少的耗電量使蜂窩結構體良好地發熱的蜂窩結構體的發熱方法。
[0020] 解決課題的手段
[0021] 為解決上述課題,本發明提供W下的蜂窩結構體的發熱方法。
[0022] [1] -種蜂窩結構體的發熱方法,包括向蜂窩結構體的筒狀的蜂窩結構部供電,使 所述蜂窩結構部發熱至目標溫度的發熱工序,其中,所述所述蜂窩結構部具有多孔質的隔 壁和位于最外周的外周壁,并通過通電而發熱,且所述蜂窩結構部的所述多孔質的隔壁區 劃形成作為流體流路的從第一端面延伸至第二端面的多個孔格,所述蜂窩結構體包括所述 蜂窩結構部和擔載于所述蜂窩結構部的所述隔壁中的催化劑,在所述發熱工序中,在所述 蜂窩結構部的發熱部位中的最低溫度達到所述目標溫度之前,至少設定一次使對于所述蜂 窩結構部的供電停止或者使供應于所述蜂窩結構部的功率減少的供電減少期間。
[0023] [2]如[1]所述的蜂窩結構體的發熱方法,在所述發熱工序中,在所述供電減少期 間之后,設定有再次開始向所述蜂窩結構部供電、或者使供應于所述蜂窩結構部的功率從 減少的狀態到增加的供電恢復期間。
[0024] 閒如山或者凹所述的蜂窩結構體的發熱方法,在所述發熱工序中,使所述蜂 窩結構部發熱至所述蜂窩結構部的發熱部位中的最低溫度為lOOCW上。
[002引[句如山至閒的任意一項所述的蜂窩結構體的發熱方法,在所述發熱工序中, 使所述蜂窩結構部發熱至所述蜂窩結構部的發熱部位中的最高溫度不超過lOOOC。
[002引閒如山至M的任意一項所述的蜂窩結構體的發熱方法,在所述發熱工序中, 所述蜂窩結構部的發熱部位中的最高溫度和最低溫度的差為90(TCW下。
[0027] [6]如[1]至[引的任意一項所述的蜂窩結構體的發熱方法,所述蜂窩結構體還具 備被配設在所述蜂窩結構部的側面的兩個W上的電極部。
[002引[7]如山至[6]的任意一項所述的蜂窩結構體的發熱方法,在所述發熱工序中, 至少在所述蜂窩結構部的發熱部位中的最高溫度達到所述目標溫度W上的溫度的狀態下, 設定有所述供電減少期間。
[002引 閒如山至[7]的任意一項所述的蜂窩結構體的發熱方法,在所述供電減少期間 中,所述蜂窩結構部的發熱部位中的最高溫度隨著時間的經過而降低。
[0030] [發明的效果]
[0031] 在本發明的蜂窩結構體的發熱方法中,在蜂窩結構部的發熱部位中的最低溫度達 到目標溫度之前,至少設定一次上述的供電減少期間。根據本發明該樣的蜂窩結構體的發 熱方法,在使蜂窩結構部發熱至目標溫度的發熱工序結束的時刻,能夠縮小蜂窩結構體的 最高溫度和最低溫度的差。由此,與通過W往的方法使蜂窩結構體發熱的情況相比,在發熱 工序結束的時刻,能夠起到縮小蜂窩結構體的部分的溫度差(即,使最低溫度更高,W接近 最高溫度)的效果。進一步,如上所述,由于能夠縮小發熱工序結束時的溫度差,與通過W 往的方法發熱使其最低溫度變成相同的溫度的情況相比,能夠起到發熱所需要的電力變少 的效果。另外,與通過W往的方法發熱使其最低溫度變成相同的溫度相比,由于其最高溫度 變低,其結果是能夠使蜂窩結構體的溫度差更小。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0032] 圖1是用于對本發明的蜂窩結構體的發熱方法的一個實施形態的發熱工序進行 說明的模式圖。
[0033] 圖2是表示在本發明的蜂窩結構體的發熱方法的一個實施形態的發熱工序中,供 應給蜂窩結構部的功率(kW)和發熱工序的經過時間(砂)的關系的一個例子的圖表。
[0034] 圖3是表示在本發明的蜂窩結構體的發熱方法的一個實施形態的發熱工序中,蜂 窩結構部的溫度和發熱工序的經過時間(砂)的關系的一個例子的圖表。
[0035] 圖4是表示在本發明的蜂窩結構體的發熱方法的一個實施形態的發熱工序中,供 應給蜂窩結構部的功率(kW)和發熱工序的經過時間(砂)的關系的另一例的圖表。
[0036] 圖5是表示在本發明的蜂窩結構體的發熱方法的一個實施形態的發熱工序中,供 應給蜂窩結構部的功率(kW)和發熱工序經過時間(砂)的關系的又一例的圖表。
[0037] 圖6是表示在本發明的蜂窩結構體的發熱方法的一個實施形態的發熱工序中,供 應給蜂窩結構部的功率(kW)和發熱工序的經過時間(砂)的關系的又一例的圖表。
[0038] 圖7是將本發明的蜂窩結構體的發熱方法中使用的蜂窩結構體示意性表示的立 體圖。
[0039] 圖8是表示圖7所表示的蜂窩結構體的、與孔格的延長方向平行的截面的模式圖。
[0040] 圖9是表示圖7所表示的蜂窩結構體的、與孔格的延長方向正交的截面的模式圖。
[0041] 圖10是表示在實施例1的蜂窩結構體的發熱方法的發熱工序中,蜂窩結構部的溫 度CC )和發熱工序的經過時間(砂)的關系的圖表。
[0042] 圖11是表示在實施例1的蜂窩結構體的發熱方法的發熱工序中,供應給蜂窩結構 部的功率(kW)和發熱工序的經過時間(砂)的關系的圖表。
[0043] 圖12是表示在實施例2的蜂窩結構體的發熱方法的發熱工序中,蜂窩結構部的溫 度CC )和發熱工序的經過時間(砂)的關系的圖表。
[0044] 圖13是表示在實施例2的蜂窩結構體的發熱方法的發熱工序中,供應給蜂窩結構 部的功率(kW)和發熱工序的經過時間(砂)的關系的圖表。
[0045] 圖14是表示在比較例1的蜂窩結構體的發熱方法的發熱工序中,蜂窩結構部的溫 度CC )和發熱工序的經過時間(砂)的關系的圖表。
[0046] 圖15是表示在比較例1的蜂窩結構體的發熱方法的發熱工序中,供應給蜂窩結構 部的功率(kW)和發熱工序的經過時間(砂)的關系的圖表。
[0047] 圖16A是用于說明實施例中的蜂窩結構部的測量點的說明圖,是蜂窩結構體的第 一端面側的平面圖。
[0048] 圖1她是表示圖16A的A - A截面的截面圖。
【具體實施方式】
[0049] 接下來,參照附圖對本發明的實施形態進行詳細的說明。本發明并不限定于W下 的實施形態,而應該被理解為是在不超出本發明的主旨的范圍內,基于本領域技術人員的 常識,加 W適宜設計的變更,改良等。
[0050] (1)蜂窩結構體的發熱方法:
[0051] 本發明的蜂窩結構體的發熱方法的一個實施形態是使用如圖1所示的蜂窩結構 體100來進行的蜂窩結構體的發熱方法。如圖1所示的蜂窩結構體100具有;通過通電進 行發熱的筒狀的蜂窩結構部4、W及蜂窩結構部4的隔壁1擔載的催化劑7。蜂窩結構部4 具有多孔質的隔壁1 W及位于最外周的外周壁3。利用多孔質的隔壁1,作為流體流路的從 其中一個端面的第一端面11延長至另一端面的第二端面12的多個孔格2被區劃形成。
[0052] 在該里,圖1是用于對本發明的蜂窩結構體的發熱方法的一個實施形態的發熱工 序進行說明的模式圖。另外,圖2是表示在本發明的蜂窩結構體的發熱方法的一個實施形 態的發熱工序中,供應給蜂窩結構部的功率(kW)和發熱工序的經過時間(砂)的關系的 一個例子的圖表。在圖2所示的圖表中,橫軸表示發熱工序的經過時間(砂),縱軸表示供 應給蜂窩結構部的功率(kW)。另外,圖3是表示在本發明的蜂窩結構體的發熱方法的一個 實施形態的發熱工序中,蜂窩結構部的溫度和發熱工序的經過時間(砂)的關系的一個例 子的圖表。圖3所示的圖表中,橫軸表示發熱工序的經過時間(砂),縱軸表示蜂窩結構部 的溫度。在圖3中,隨縱軸的向上,蜂窩結構部的溫度上升。圖3所示的圖表是表示如圖2 的圖表所示的那樣,對蜂窩結構部供電的情況下的蜂窩結構部的溫度變化的圖表。圖3中, 表示了蜂窩結構部的發熱部分中的最高溫度和最低溫度該兩個溫度變化。圖2所示的功率 (kW)和時間(砂)的數值表示的是發熱工序的一個例子,各功率(kW)和時間(砂)的數值 并不用于限定本實施形態的蜂窩結構體的發熱方法的發熱工序。
[0053] 如圖1所示,本實施形態的蜂窩結構體的發熱方法具備向蜂窩結構體100的蜂窩 結構部4供電,使蜂窩結構部4發熱至目標溫度的發熱工序。如圖1所示的蜂窩結構體100 還具有配設在蜂窩結構部4的側面5的兩個電極部21、21。在本實施形態的蜂窩結構體的 發熱方法中,該兩個電極部21、21分別與布線31、31連接。并且,該布線31、31與用于向蜂 窩結構部4供電的電源30電連接。另外,對于蜂窩結構部4的側面5上配設的電極部21, 并不限定于如圖1所示的構成。另外,蜂窩結構部4的側面5上配置的電極部21的數量也 不限定于兩個。電極部21只要是能夠向蜂窩結構部4供電,使蜂窩結構部4發熱的裝置即 可。
[0054] 本實施形態的蜂窩結構體的發熱方法是在上述的發熱工序中,在蜂窩結構部4的 發熱部位中的最低溫度達到上述目標溫度之前,至少設定一次如下所述的"供電減少期 間"。"供電減少期間"是指停止對蜂窩結構部4供電或者減少對蜂窩結構部4供應的功率 的期間。更具體來說,在本實施形態的蜂窩結構體的發熱方法中,首先,從電源30對蜂窩結 構部4供電,使蜂窩結構部4發熱。圖2中的"初期供電期間"符合該供電狀態。該樣,由 于使蜂窩結構部發熱,蜂窩結構部的溫度上升。在此,在蜂窩結構部的發熱部位中的最低溫 度達到目標溫度之前,在一定期間停止對蜂窩結構部供電或者在一定期間減少對蜂窩結構 部供應的功率(供電減少期間)。在圖2中,發熱工序的經過時間從10砂到15砂為止的期 間設定有該供電減少期間。在圖2中,該供電減少期間中,在一定期間停止對蜂窩結構部供 電。目P,在圖2中,供電減少期間的功率為OkW。如圖1所示,本實施形態的蜂窩結構體的發 熱方法中的"目標溫度"是指在對蜂窩結構部4供電使之發熱時,蜂窩結構部4應該達到的 溫度。因此,在本實施形態的蜂窩結構體的發熱方法中,最終使蜂窩結構部4的發熱部位的 全區域發熱至達到上述目標溫度W上。該樣的"目標溫度"能夠根據蜂窩結構體100的使 用目的適當的設定。因此,對于具體的目標溫度值,沒有特別的限制。目標溫度優選為例如 100 ?300 〇C。
[0055] 在本實施形態的蜂窩結構體的發熱方法中,該供電減少期間的功率值比初期供電 期間的功率值低即可。例如,如圖4所示,供電減少期間中,可W在一定期間使供應給蜂窩 結構部4的功率減少。圖4是表示在本發明的蜂窩結構體的發熱方法的一個實施形態的發 熱工序中,供應給蜂窩結構部的功率(kW)和發熱工序的經過時間(砂)的關系的其他例的 圖表。在圖4中,除了供電減少期間的功率變更為IkW W外,還表示了將與如圖2所示的發 熱工序相同的功率供應給蜂窩結構部的例子。
[0056] 通過設定該樣的供電減少期間,能夠使發熱時的溫度不均勻較小,且W較少的耗 電量使蜂窩結構體(更具體來說是蜂窩結構部)良好地發熱。目P,在本實施形態的蜂窩結 構體的發熱方法中,蜂窩結構部的發熱部位中的最低溫度在達到目標溫度之前,至少設定 一次上述供電減少期間。因此,在供電減少期間中,進行著從蜂窩結構部的溫度高的部分向 該蜂窩結構部的溫度低的部分的熱傳導,發熱中的溫度的不均勻(換言之,溫度差)變小。 例如,如圖3所示,供電減少期間中,蜂窩結構部的最高溫度隨著時間經過而降低,蜂窩結 構部的最低溫度隨著時間經過而上升。由此,在此后的發熱工序中,能夠減小蜂窩結構部的 溫度差。在本實施形態的蜂窩結構體的發熱方法中,優選為在供電減少期間中,蜂窩結構部 的發熱部位中的最高溫度和最低溫度的差變小。
[0057] 如上所述,根據本實施形態的蜂窩結構體的發熱方法,能夠在使蜂窩結構部發熱 至目標溫度的發熱工序結束的時刻,使蜂窩結構體的最高溫度和最低溫度的差縮小。由此, 與通過W往的方法使蜂窩結構體發熱的情況相比,能夠起到在發熱工序結束的時刻,使蜂 窩結構體的部分的溫度差得W縮小(即,進一步提高最低溫度,使其接近于最高溫度)的效 果。進一步,如上所述,由于能夠在發熱工序結束的時刻縮小溫度差,因此與通過w往的方 法使之發熱至最低溫度變成相同的溫度的情況相比,能夠起到發熱所需要的電力變少的效 果。另外,與通過W往的方法使之發熱至最低溫度變成相同的溫度相比,由于其最高溫度變 低,其結果是能夠使蜂窩結構體的溫度差更小。
[005引另外,利用設定供電減少期間的時機,不僅在發熱工序結束的時刻,也能夠在包含 供電減少期間的發熱工序中使最高溫度和最低溫度的最大溫度差變小。目P,與通過W往的 方法使蜂窩結構體發熱的情況相比,即使是在暫時的蜂窩結構體的發熱部位的溫度差擴大 的情況下,通過設定供電減少期間,也能夠抑制發熱工序中的溫度差的擴大。因此,包含供 電減少期間在內的發熱工序中的最高溫度和最低溫度的最大溫度差變小成為可能。通過該 樣使發熱工序中的最大溫度差變小,蜂窩結構體中難W產生由溫度差造成的熱應力,能夠 抑制蜂窩結構部中產生裂紋等的破損。
[0059] 在供電減少期間中,優選為快速地(例如,瞬間)進行供電停止和功率的減少。
[0060] 在本實施形態的蜂窩結構體的發熱方法中,優選為在蜂窩結構部的發熱部位中的 最高溫度變成目標溫度W上的溫度的狀態下,設定供電減少期間。根據該樣的構成,從蜂窩 結構部的溫度高的部分向該蜂窩結構部的溫度低的部分的熱傳導得W良好地進行。W下, 有時將上述的"蜂窩結構部的溫度高的部分"稱為"高溫部分"。另外,有時將上述的"蜂窩 結構部的溫度低的部分"稱為"低溫部分"。
[0061] 關于供電減少期間的持續時間沒有特別的限制。供電減少期間的目的在于,如上 所述,通過蜂窩結構部的來自高溫部分的熱傳導,使蜂窩結構部的低溫部分升溫。因此,供 電減少期間中,優選為蜂窩結構部的發熱部位中的最低溫度不發生下降。在供電減少期間 中,當蜂窩結構部的發熱部位中的最低溫度未達到目標溫度的情況下,優選為在最低溫度 下降之前,設定后述的供電恢復期間。如果供電減少期間的持續時間太短,存在從高溫部分 向低溫部分的熱傳導不能充分進行的情況。如果供電減少期間的持續時間太長,存在蜂窩 結構部整體變成目標溫度W上為止花費時間過長的情況。
[0062] 在本實施形態的蜂窩結構體的發熱方法中,優選為蜂窩結構部的發熱部位中的最 低溫度達到目標溫度為止的時間越短越好。"蜂窩結構部的發熱部位中的最低溫度達到目 標溫度為止的時間"是指從發熱工序開始的總經過時間。因此,"蜂窩結構部的發熱部位中 的最低溫度達到目標溫度為止的時間"中也包含上述的"供電減少期間"的持續時間。
[0063] 另外,在本實施形態的蜂窩結構體的發熱方法中,優選為將目標溫度W上的溫度 設定為發熱結束溫度,并在蜂窩結構部的發熱部分中的最低溫度超過上述發熱結束溫度的 時刻,停止供電。目P,優選為在蜂窩結構部的發熱部分中的最低溫度超過了上述發熱結束溫 度的時刻,結束發熱工序。更加優選為使發熱結束溫度為目標溫度。
[0064] 本實施形態的蜂窩結構體的發熱方法中,在發熱工序中,上述的供電減少期間之 后,還可W設定使對于蜂窩結構部的供電再次開始、或者從使供應蜂窩結構部的功率減少 的狀態到使供應功率增加狀態的供電恢復期間。目P,在本實施形態的蜂窩結構體的發熱方 法中,利用上述供電減少期間,蜂窩結構部的發熱部分中的溫度差暫時變小之后,也可W再 次重新開始蜂窩結構部的發熱。另外,供電減少期間中,在使功率下降的情況下,也可W從 使供應蜂窩結構部的功率減少的狀態開始增加。另外,在第1次供電減少期間中,在超過上 述發熱結束溫度的情況下,也可W不設定上述供電恢復期間。
[0065] 對供電恢復期間之后的功率值沒有特別的限制。例如,可W與初期供電期間的功 率值相同,也可W小于初期供電期間的功率值。圖2中,供電恢復期間后的功率為5kW。供 電恢復期間中,蜂窩結構部的發熱部位中的最低溫度及最高溫度再次上升。在圖2和圖3 中,從發熱工序開始的經過時間為20砂的時刻,蜂窩結構部的發熱部位中的最低溫度達到 了目標溫度,因此發熱工序結束。目P,在上述經過時間為20砂的時刻,停止對蜂窩結構部供 電。
[0066] 在本實施形態的蜂窩結構體的發熱方法中,還可W在供電恢復期間之后設定第2 次供電減少期間。而且,還可W在第2次供電減少期間之后,設定第2次供電恢復期間。該 樣,在本實施形態的蜂窩結構體的發熱方法中,也可W交替多次重復設定供電減少期間與 供電恢復期間。另外,第2次W后的供電減少期間及供電恢復期間的功率的值可W與第1次 供電減少期間及供電恢復期間的功率值相同,也可W不同。例如,如圖5所示,也可W是在 第1次供電恢復期間之后,設定有第2次供電減少期間,之后還可W設定有第2次供電恢復 期間。圖5是表示在本發明的蜂窩結構體的發熱方法的一個實施形態的發熱工序中,供應 給蜂窩結構部的功率(kW)和發熱工序經過時間(砂)的關系的又一例的圖表。在圖5中, 第2次供電恢復期間的功率為2kW。
[0067] 在圖2中,在供電恢復期間中,雖然使功率瞬間增加到5kW,但是例如如圖6所示, 在供電恢復期間中,也可W使功率逐漸增加。在此,圖6是表示在本發明的蜂窩結構體的發 熱方法的一個實施形態的發熱工序中,供應給蜂窩結構部的功率(kW)和發熱工序的經過 時間(砂)的關系的又一例的圖表。在圖6中,在供電恢復期間中,除了表示功率逐漸增加 W外,還表示將與如圖2所示的發熱工序相同的功率供應給給蜂窩結構部的例子。
[0068] 在本實施形態的蜂窩結構體的發熱方法中,對于蜂窩結構部的隔壁所擔載的催化 劑的種類沒有特別的限制。作為催化劑,可W例舉例如用于將尾氣中的有害成分凈化的W 往公知的催化劑。作為催化劑,可W例舉氧化催化劑、NOx吸附催化劑、H元催化劑等。另 夕F,隔壁還可W擔載有鋪(Ce)和鉛狂r)的氧化物的所代表的輔助催化劑、HC(碳氨化合 物)吸附材料等。
[0069] 作為催化劑活性成分可W例舉白金(Pt)、把金(Pd)、錯巧h)等的貴金屬等作為優 選例。另外,催化劑中可W含有從鋪和其W外的稀±金屬、堿±金屬、及過渡金屬組成的群 中選出的至少一種。
[0070] 在此,作為稀±金屬可W列舉:衫(Sm)、亂(Gd)、欽(Nd)、紀(Y)、筑(Sc)、鋪(Ce)、 麵(La)、錯(Pr)等。
[0071] 另外,作為催化劑所含有的堿±金屬,可W例舉例如:鎮(Mg)、巧(Ca)、餓(Sr),頓 炬a)等。
[0072] 另外,作為催化劑所含有的過渡金屬,可W例舉例如:猛(Mn)、鐵(Fe)、鉆(Co)、媒 (化)、銅(〇1)、鋒狂11)、鐵訂1)、鉛狂1〇、饑(¥)、鉛(&)等。
[0073] 關于發熱工序的初期供電期間的功率,可考慮蜂窩結構部的大小和材質后酌情決 定。例如,蜂窩結構體在用于對通常的汽車尾氣進行凈化的情況下,在初期供電期間,優選 為每Ig蜂窩結構部的功率為3. 3?33. 3W/g。在初期供電期間,當每Ig蜂窩結構部的功率 為小于3. 3W/g時,有難W使蜂窩結構部迅速發熱的情況。另一方面,在初期供電期間,當每 Ig蜂窩結構部的功率超過33. 3W/g時,載體內的發熱不均勻會變大,存在由于發熱不均勻 而產生的熱應力可能會引發裂紋,或投入不必要的功率而效率下降的情況。在初期供電期 間,每Ig蜂窩結構部的功率如上述所述優選為3. 3W/g?33. 3W/g,更優選為10?23. 1W/ g。
[0074] 發熱工序的供電減少期間的功率優選為;在該供電減少期間中,使蜂窩結構部的 發熱部分中的最高溫度下降的功率。具體來說,供電減少期間的功率優選為初期供電期間 的功率的50% W下。另外,在供電減少期間中,也可W停止電力的供應。在停止供電的情 況下,供電減少期間的功率是零(0)。供電減少期間的功率優選為初期供電期間的功率的 50% W下,更優選為30% W下。
[0075] 發熱工序的供電恢復期間的功率優選為;在考慮供電恢復期間開始時的"發熱部 分中的最低溫度"和"發熱結束溫度"的差,W及從發熱工序開始經過的時間后,酌情決定。
[0076] 本實施形態的蜂窩結構體的發熱方法中,在發熱工序中,優選為使蜂窩結構部發 熱至蜂窩結構部的發熱部位中的最低溫度達到lOOCW上。即,本實施形態的蜂窩結構體的 發熱方法中,優選為將發熱結束溫度設定為loocw上。根據該樣的構成,能夠使例如隔壁 所擔載的催化劑的能力充分發揮。
[0077] 另外,本實施形態的蜂窩結構體的發熱方法中,在發熱工序中,優選為使蜂窩結構 部發熱至蜂窩結構部的發熱部位中的最高溫度不超過loooc。目P,優選為在初期供電期間 及供電恢復期間中,在蜂窩結構部的發熱部位中的最高溫度超過100(TC之前,酌情設定供 電減少期間。根據該樣的構成,能夠有效地防止蜂窩結構部上產生裂紋等破損。
[007引另外,本實施形態的蜂窩結構體的發熱方法中,在發熱工序中,優選為蜂窩結構部 的發熱部位中的最高溫度和最低溫度的差為90(TCW下。根據該樣的構成,能夠抑制蜂窩 結構部局部為過度高溫。由此,發熱消耗的電力的浪費進一步變少,能夠W較少的耗電量使 蜂窩結構體良好地發熱。更優選為蜂窩結構部的發熱部位中的最高溫度和最低溫度的差為 60(TCW下。關于最高溫度和最低溫度的差的下限值沒有特別的限制。理想的是最高溫度 和最低溫度的差為零(0)。
[0079] 對于蜂窩結構部供電的方法沒有特別的限制。優選為W能夠使通過通電發熱的筒 狀的蜂窩結構部更均一地發熱的方法進行供電。作為對蜂窩結構部供電的電源,可W使用 例如容易進行功率控制的逆變器電源值C-AC)、DC-DC轉換器、AC-DC轉換器等的功率轉換 器。
[0080] (1-1)蜂窩結構體:
[0081] 其次,對用于本實施形態的蜂窩結構體的發熱方法的蜂窩結構體進行說明。作為 用于本實施形態的蜂窩結構體的發熱方法的蜂窩結構體,可W例舉例如圖7?圖9所示的 蜂窩結構體。圖7是將本發明的蜂窩結構體的發熱方法中所使用的蜂窩結構體示意性表示 的立體圖。圖8是表示圖7所表示的蜂窩結構體的、與孔格的延長方向平行的截面的模式 圖。圖9是表示圖7所表示的蜂窩結構體的、與孔格的延長方向正交的截面的模式圖。
[0082] 圖7?圖9所示的蜂窩結構體100具備;筒狀的蜂窩結構部4,所述蜂窩結構部4 具有多孔質的隔壁1和位于最外周的外周壁,并通過通電發熱;W及蜂窩結構部4的隔壁所 擔載的催化劑7。通過隔壁1,區劃形成作為流體流路的從第一端面11延伸至第二端面12 的多個孔格2。蜂窩結構體100還具有配設在蜂窩結構部4的側面5的2個電極部21、21。
[0083] 在該樣的蜂窩結構體100中,蜂窩結構部4的電阻率優選為1?200 Q cm,更優選 為40?100 Q cm。當蜂窩結構部4的電阻率為1?200 Q cm時,即使使用電壓較高的電源 使電流流過,也不會有過剩的電流流動,能夠作為加熱器適宜地使用。隔壁的電阻率是通過 四端子法所測量的值。蜂窩結構部4的電阻率為40(TC時的值。
[0084] 另外,隔壁的氣孔率優選為30?60%,更優選為30?50%。隔壁的氣孔率低于 30%的話,在制作蜂窩結構部時,可能隔壁會發生變形。氣孔率超過60%的話,蜂窩結構體 的強度有可能會下降。氣孔率是通過壓隸儀測量的值。
[00財另外,隔壁的平均細孔徑優選為2?15 y m,更優選為4?8 y m。隔壁的平均細孔 徑小于2 y m的話,電阻率有可能會過大。平均細孔徑大于15 y m的話,電阻率有可能會過 小。平均細孔徑是通過壓隸儀測量的值。
[008引另外,隔壁的厚度優選為50?260 y m,更優選為70?180 y m。隔壁的厚度薄于 50 y m的話,蜂窩結構體的強度可能會下降。隔壁的厚度厚于260 y m的話,蜂窩結構體中尾 氣流動時的壓力損失有可能會變大。
[0087] 蜂窩結構體的孔格密度優選為40?150孔格/cm2,更優選為70?100孔格/cm2。 通過使孔格密度在該范圍內,能夠在尾氣流動時的壓力損失較小的狀態下,使催化劑的凈 化性能提高。孔格密度低于40孔格/cm 2的話,催化劑擔載面積有可能會變少。孔格密度 高于150孔格/cm2的話,蜂窩結構體中尾氣流動時的壓力損失有可能會變大。
[0088] 在蜂窩結構體100中,隔壁1和外周壁3的材質優選為W娃-碳化娃復合材料或 碳化娃材料為主要成分的材料,更優選為娃-碳化娃復合材料或碳化娃材料。所謂"隔壁1 和外周壁3的材質是W娃-碳化娃復合材料或碳化娃材料為主要成分的材料"是指隔壁1 和外周壁3中所含有的娃-碳化娃復合材料或碳化娃材料占全體質量的90% W上。通過使 用該種材質,蜂窩結構部的電阻率能夠達到1?200 Q cm。在此,娃-碳化娃復合材料優選 為含有作為骨料的碳化娃粒子W及作為使碳化娃粒子結合的粘結劑的娃,多個的碳化娃粒 子通過娃而結合,W使碳化娃粒子間形成細孔。另外,碳化娃材料是碳化娃粒子之間燒結而 成的。
[0089] 本實施形態的蜂窩結構體中,在蜂窩結構部的隔壁的材質為娃-碳化娃復合材料 的情況下,"碳化娃粒子的質量"和"娃的質量"優選為W下的關系。即,優選為相對于"碳 化娃粒子的質量"和"娃的質量"的總和,"娃的質量"的百分比為10?40wt%,更優選為百 分比為15?35wt%。W下,有時會將娃的質量相對于碳化娃粒子的質量和娃的質量的總 和的百分比稱為"娃的質量百分比"。娃的百分比低于lOwt%的話,蜂窩結構體的強度有可 能會下降。娃的質量百分比高于40wt%的話,燒成時有可能不能保持形狀。上述的"碳化 娃粒子的質量"是指隔壁中所含有的"作為骨料的碳化娃粒子的質量"。上述的"娃的質量" 是指隔壁中所含有的"作為粘結劑的娃的質量"。
[0090] 與蜂窩結構體的孔格的延長的方向正交的截面中的孔格的形狀優選為四邊形、六 邊形、八邊形、或者該些的組合。通過將孔格形狀設置成該樣,尾氣流過蜂窩結構體時的壓 力損失變小,催化劑凈化性能得W優化。
[0091] 關于構成蜂窩結構部的最外周的外周壁的厚度沒有特別的限制。例如,優選為外 周壁的厚度為0. 1?1mm,更優選為0. 2?0. 8mm,特別優選為0. 2?0. 5mm。外周壁的厚度 薄于0. 1mm的話,蜂窩結構體的強度有可能會下降。外周厚度厚于1mm的話,擔載催化劑的 隔壁的面積有可能會變小。
[0092] 蜂窩結構部的外周壁的氣孔率優選為35?60%。更優選為35?55%,特別優選 為35?50%。通過使蜂窩結構部的外周壁的氣孔率在該范圍內,能夠使蜂窩結構體的耐熱 沖擊性提高。蜂窩結構部的外周壁的氣孔率小于35%的話,使蜂窩結構體的耐熱沖擊性提 高效果有可能會下降。蜂窩結構部的外周壁的氣孔率大于60%的話,蜂窩結構體的機械強 度有可能會下降。
[0093] 關于蜂窩結構部的形狀沒有特別的限制。作為蜂窩結構部的形狀,可W例舉例如 底面為圓形的筒狀(圓筒狀)、底面為楠圓形狀的筒狀、底面為多邊形的筒狀等的形狀。作 為上述多邊形,可W例舉四邊形、五邊形、六邊形、走邊形、八邊形等。另外,蜂窩結構部的大 小優選為底面面積為2000?20000mm2、更優選為4000?10000mm2。另外,蜂窩結構體的中 也軸方向的長度優選為50?200mm,更優選為75?150mm。
[0094] 如圖7?圖9所示,蜂窩結構體100還具有配設在蜂窩結構部4的側面5上的2 個電極部21、21。在該樣的蜂窩結構體100中,優選為分別W在蜂窩結構部4的孔格2的延 伸方向上延伸的帶狀形成2個電極部21、21。并且,優選為在與孔格2的延伸方向上正交的 截面中,2個電極部21、21中的其中一個電極部21相對于2個電極部21、21中的另一個電 極部21夾著蜂窩結構部4的中也0地配設于相反側上。根據W上的構成,能夠更加均等地 對蜂窩結構部4供電。因此,能夠在一定程度上抑制蜂窩結構部4的偏倚。但是,即使是該 樣構成的蜂窩結構體100,在實際對蜂窩結構部4供電時,由于2個電極部21、21相互之間 的距離的長短,會發生溫度分布的偏倚。通過使用本實施形態的蜂窩結構體的發熱方法,能 夠進一步地抑制發熱部分的溫度分布的偏倚。另外,對于蜂窩結構部上配設的電極部的數 量和電極部的形狀,不限定于如圖7?圖9所示的形態。
[0095] 在該里,W下,對于"在與孔格2的延伸方向正交的截面中,其中一個電極部21對 于另一個電極部21夾著蜂窩結構部4的中也0地配設于相反側上"該樣的構成,進行詳細 說明。首先,如圖9所示,在與孔格延伸的方向正交的截面中,將連接其中一個電極部21的 中央點和蜂窩結構部4的中也0的線段設為線段"P"。另外,在與孔格2的延伸方向正交的 截面中,將連接另一個電極21的中央點和蜂窩結構部4的中也0的線段設為線段"Q"。其 中一個電極部21和另一個電極部21的中央點是在蜂窩結構部4的周方向上的中央的點。 然后,"夾著蜂窩結構部4的中也0的相反側"的意思是指線段P和線段Q形成的角度目成 為170°?190°的范圍的位置關系。因此,在上述的構成中,2個電極部21、21配設成滿足 上述角度目的范圍的位置關系。在圖9中,線段P和線段Q形成的角度目為180°。
[0096] 進一步,蜂窩結構體100在與孔格2的延伸方向正交的截面中,各自的電極部21、 21的中也角a的0.5倍(中也角a的0.5倍的角度0)優選為15。?65。,更加優選為 30°?60°。通過利用本實施形態的蜂窩結構體的發熱方法使該樣構成的蜂窩結構體100 發熱,能夠使發熱時的溫度不均勻變小
[0097] 另外,其中一個電極部21的"中也角a的0.5倍的角度0 "相對于另一方的電極 部21的"中也角a的0. 5倍的角度0 "優選為0. 8?1. 2倍的大小,更優選為1. 0倍的大 小(同樣大小)。通過利用本實施形態的蜂窩結構體的發熱方法使該樣構成的蜂窩結構體 100發熱,能夠使發熱時的溫度不均勻變小。
[0098] 如圖7?圖9所示,蜂窩結構體100的電極部21的形狀是使平面狀的長方形的構 件沿圓筒形的外周彎曲的形狀。在該里,使彎曲后的電極部21變形成沒有彎曲的平面狀構 件時的形狀稱為電極部21的"平面形狀"。圖7?圖9所示的電極部21的"平面形狀"為 長方形。另外,所謂"電極部的外周形狀"的意思是指"電極部的平面形狀中的外周形狀"。
[0099] 在該樣的蜂窩結構體100中,帶狀的電極部21的外周形狀也可W是長方形的角部 形成曲線狀的形狀。另外,帶狀的電極部21的外周形狀還可W是長方形的角部W直線狀倒 角而成的形狀。在帶狀電極部21的外周形狀中,上述曲線狀和倒角也可W在1個電極部中 復合地使用。
[0100] 在該樣的蜂窩結構體100中,電極部21的電阻率優選為0. 1?100 Q mm,更優選為 0. 1?50 Qmm。通過使電極部21的電阻率在該范圍內,2個電極部21、21在流動有高溫尾 氣的配管內,能夠有效的實現電極的作用。電極部21的電阻率小于0. IQcm的話,在與孔 格的延伸方向正交的截面中,電極部21兩端附近的蜂窩結構部的溫度有可能會變得容易 上升。電極部21的電阻率大于lOOQcm的話,由于電流難W流動,作為電極的作用有可能 會變得難W實現。電極部電阻率是在40(TC時的值。
[0101] 電極部21優選為W娃-碳化娃復合材料或碳化娃材料為主要成分的材料,更優選 為娃-碳化娃復合材料或碳化娃材料。電極部21特別優選為除通常含有的雜質W外,W碳 化娃粒子及娃作為原料而形成。該樣,通過使電極部21的主要成分為"娃-碳化娃復合材 料或碳化娃材料",使電極部21的成分成為和蜂窩結構部4的成分相同或者相近的成分。因 此,電極部21和蜂窩結構部4的熱膨脹系數為相同值或者相近值。另外,由于電極部21的 材質和蜂窩結構部4的材質為相同或者相近,因此電極部21和蜂窩結構部4的接合強度也 更高。因此,即使蜂窩結構體上作用有熱應力,也能夠防止電極部21從蜂窩結構部4剝落, 或電極部21和蜂窩結構部4的接合部分損壞。
[0102] 電極部21的平均細孔徑優選為5?45 y m,更優選為7?40 y m。通過使電極部 21的平均細孔徑在該樣的范圍內,能夠得到適宜的電阻率。電極部21的平均細孔徑小于 5 y m的話,電阻率有可能會過高。電極部21的平均細孔徑大于45 y m的話,電極部21的強 度有可能變弱、變得容易破損。平均細孔徑是通過壓隸儀測量的值。
[0103] 在該樣的蜂窩結構體100中,優選為電極部21的電阻率低于蜂窩結構部4電阻 率。更優選為電極部21電阻率為蜂窩結構部4的電阻率的20 % W下,特別優選為1?10 %。 通過使電極部21電阻率為蜂窩結構部4電阻率的20% W下,電極部21能夠更有效地作為 電極發揮功能。
[0104] 另外,雖然省略圖示,在電極部上還可W設置用于連接來自電源的布線的連接部 分。根據該樣的構成,能夠更容易地對蜂窩結構部供電。
[0105] 蜂窩結構體100的等靜壓強度優選為IMPa W上,更優選為3MPa W上。雖然等靜 壓強度的值越大越好,但是考慮到蜂窩結構體100的材質、構成等,6MI^a左右為上限。等靜 壓強度小于IMpa的話,蜂窩結構體有可能會容易破損。等靜壓強度是在水中施加靜水壓力 時測量到的值。
[0106] 關于蜂窩結構部的隔壁中所擔載的催化劑的種類沒有特別的限制。作為催化劑, 可W例舉例如用于凈化尾氣中的有害成分的W往公知的催化劑。作為催化劑,可W例舉氧 化催化劑、NOx吸附催化劑、H元催化劑等。另外,隔壁中還可W擔載有鋪(Ce)和鉛狂r)的 氧化物所代表的輔助催化劑、HC (碳氨化合物)吸附材料等。
[0107] 對于隔壁中所擔載的催化劑的量沒有特別的限制。W下,有時將蜂窩結構部的容 積的每1L(1公升)所擔載的催化劑的質量(g)稱為"擔載量(g/L)"。例如,能夠根據催化 劑的種類、W及作為凈化對象的尾氣的有害成分的量,酌情設置催化劑的擔載量。
[010引[実施例]
[0109] W下,通過實施例來對本發明進行更具體的說明,但本發明完全不局限于該些實 施例。
[0110] (實施例1)
[0111] 首先,準備了蜂窩結構體,該蜂窩結構體具備:筒狀的蜂窩結構部,所述蜂窩結構 部具有區劃形成多個孔格的多孔質的隔壁和位于最外周的外周壁,并通過通電發熱;W及 蜂窩結構部的隔壁中所擔載的催化劑。在實施例1中,對于該蜂窩結構體的蜂窩結構部供 電,使蜂窩結構體發熱。
[0112] 蜂窩結構體的構成如W下所述。蜂窩結構體的隔壁的厚度約為lOOum,孔格密度 為600孔格/cm 2。另外,蜂窩結構體的底面是直徑為93mm的圓形,蜂窩結構體在孔格延伸 方向上的長度為100mm。
[0113] 另外,蜂窩結構體的氣孔率為48%。氣孔率是通過壓隸儀(Micromeritics制造, 全自動IV9505)測量的值。
[0114] 隔壁及外周壁的材質為W娃-碳化娃復合材料為主要成分的材料。蜂窩結構部的 電阻率為30 Q cm
[0115] 另外,在本蜂窩結構體中,在蜂窩結構部的側面配設了兩個電極部。使用將碳化娃 粒子及娃作為主要成分的原料來制造電極部。
[0116] 具體來說,在蜂窩結構部的側面將上述電極部形成原料W形成1.0mm的厚度(干 燥、燒成后的厚度)的方式涂布為帶狀。電極部形成原料涂布在蜂窩結構部的側面的兩處。 然后,在與孔格的延伸方向正交的截面中,使兩處涂布有電極部形成原料的部分中的一處, 相對于另一處夾著蜂窩結構部中也地配置于相反側。蜂窩結構部的側面所涂布的電極部形 成原料的形狀(外周形狀)為長方形。W電極部形成原料的涂膜橫跨于蜂窩結構部的兩端 部之間的方式,將電極部形成原料涂布于蜂窩結構部的側面。通過將蜂窩結構部上涂布的 電極部形成原料干燥、燒卻,來制作電極部。電極部的電阻率為1Q cm。
[0117] 另外,蜂窩結構體的隔壁中擔載有H元催化劑。催化劑的擔載量為150g/L。該催 化劑的催化劑活性溫度為30(TC。因此,在實施例1中,使蜂窩結構部發熱時的目標溫度為 300 〇C。
[0118] 將該樣的蜂窩結構體的2個電極部和直流電源通過布線進行電連接,對蜂窩結構 部供電,利用焦耳熱使蜂窩結構體發熱。
[0119] 在實施例1的蜂窩結構體的發熱方法中,使蜂窩結構體發熱時,在31處測量點對 構成蜂窩結構體的蜂窩結構部的溫度進行了測量。在圖16A和圖16B中,表示有對蜂窩結構 體200的蜂窩結構部204的溫度進行了測量的測量點(N1?N31)。在該里,圖16A是用于 說明實施例中的蜂窩結構部的測量點的說明圖,是蜂窩結構體的第一端面側的平面圖。圖 1她是表示圖16A的A-A截面的截面圖。下面,一邊參照圖16A和圖16B,一邊對于測量蜂 窩結構體200的蜂窩結構部204的溫度的測量點N1?N31進行說明。首先,將蜂窩結構部 204的第一端面211側的表示0°的虛線上的測量點設為測量點N1,將逆時針移動了 45° 的位置的測量點設為測量點N2,進一步地,將逆時針移動了 45°的位置的測量點設為測量 點N3。該樣,逆時針每隔45°設置測量點,并且,在從蜂窩結構部204的第一端面211朝向 第二端面212的方向上,在兩端部和中間部上分別設置了測量點。另外,在圖16A和圖16B 中,符號221表示電極部。在實施例1的蜂窩結構體的發熱方法中,一邊對被測量的蜂窩結 構部的發熱部分中的最低溫度和最高溫度進行確認,一邊進行供電。圖10是表示在實施例 1的蜂窩結構體的發熱方法的發熱工序中,蜂窩結構部的溫度CC )和發熱工序的經過時間 (砂)的關系的圖表。圖11是表示在實施例1的蜂窩結構體的發熱方法的發熱工序中,供 應給蜂窩結構部的功率(kW)和發熱工序的經過時間(砂)的關系的圖表。
[0120] 如圖10和圖11所示,在實施例1的蜂窩結構體的發熱方法中,在供電開始10砂 鐘,對蜂窩結構部供應的功率為lokw。將供電開始的10砂鐘作為"初期供電期間"。將供 電開始的時間設為發熱工序的開始時間。在從發熱工序的開始時間經過10砂后的時刻,蜂 窩結構部的發熱部分中的最低溫度約為18(TC。另外,在從發熱工序的開始時間經過10砂 后的時刻,蜂窩結構部的發熱部分中的最高溫度約為58(TC。
[0121] 將該"初期供電期間"之后的5砂鐘設為"供電減少期間"。目P,從發熱工序的開 始時間開始計算,從10砂到15砂為止的期間,停止了對于蜂窩結構部的供電。在"供電減 少期間"中,蜂窩結構部的發熱部分中的最高溫度下降。另外,在"供電減少期間"中,蜂窩 結構部的發熱部分中的最低溫度增加了。蜂窩結構部的發熱部分中的最低溫度的增加的原 因在于,通過設置了 "供電減少期間",利用來自高溫部的熱傳導,溫度的均一化得W進行。 在從發熱工序的開始時間經過了 15砂的時刻,蜂窩結構部的發熱部分中的最低溫度約為 26(TC。另外,在從發熱工序的開始時間經過了 15砂的時刻,蜂窩結構部的發熱部分中的最 高溫度約為525 °C。
[0122] 將"供電減少期間"之后的5砂鐘設為"供電恢復期間"。目P,從發熱工序的開始 時間開始計算,15砂?20砂的期間,再次開始對于蜂窩結構部的供電。在"供電恢復期間" 中,對蜂窩結構部供應了 5kW的功率。從發熱工序的開始時間經過了 20砂的時刻,由于蜂 窩結構部的發熱部分中的最低溫度超過了 30(TC,因此停止了對于蜂窩結構部的供電。將該 "蜂窩結構部的供電停止時刻"設為"發熱工序的結束時刻"。另外,將"從發熱工序開始,至IJ 蜂窩結構部的供電停止為止的期間"設為"發熱工序持續期間"。在該"發熱工序持續期間" 中也包含上述的"供電恢復期間"。蜂窩結構部的發熱部分中的發熱工序結束時的最低溫度 為 302〇C。
[0123] 在實施例1的蜂窩結構體的發熱方法中,在發熱工序持續期間對蜂窩結構部供應 的電量為12. 5kW砂。發熱工序持續期間中的蜂窩結構部的發熱部分中的最高溫度和最低 溫度的最大差(W下稱為"最大溫度差")為3src。另外,發熱工序持續期間中蜂窩結構 部的發熱部分中的最高溫度為596C。將實施例1的蜂窩結構體的發熱方法中的,發熱工序 的總時間(砂)、對蜂窩結構部供應的電量(kW砂)、最高溫度CC)、最大溫度差CC)、發 熱工序結束時的最低溫度rC )在表1中進行了表示。
[0124] 另外,關于發熱工序的開始時間的20砂后的蜂窩結構體,對于蜂窩結構部的發熱 部分中的最低溫度是否超過了目標溫度(即,30(TC )進行了評價。表1中的"目標溫度" 一欄中表示有評價結果。關于該催化劑活性溫度的評價,在發熱工序的開始時間的20砂后 (即,發熱工序結束時)的蜂窩結構部的發熱部分中的最低溫度為目標溫度W上的情況下, 設為"合格"。同時,關于該目標溫度的評價,將發熱工序的開始時間的20砂后(即,發熱工 序結束時)的蜂窩結構部的發熱部分中的最低溫度為低于目標溫度的情況設為"不合格"。
[0125] 另外,在發熱工序結束后,關于蜂窩結構體,對有無裂紋產生進行了評價。表1中 的"裂紋"一欄中表示有評價結果。關于有無裂紋產生,是通過利用顯微鏡的目視檢查的方 法而進行。沒有裂紋的情況設為"合格",存在裂紋的情況設為"不合格"。
[0126] [表 1]
[0127]
【權利要求】
1. 一種蜂窩結構體的發熱方法,包括向蜂窩結構體的筒狀的蜂窩結構部供電,使所述 蜂窩結構部發熱至目標溫度的發熱工序,其中,所述蜂窩結構部具有多孔質的隔壁和位于 最外周的外周壁,并通過通電而發熱,且所述蜂窩結構部的所述多孔質的隔壁區劃形成作 為流體流路的從第一端面延伸至第二端面的多個孔格,所述蜂窩結構體包括所述蜂窩結構 部和擔載于所述蜂窩結構部的所述隔壁中的催化劑,其特征在于, 在所述發熱工序中,在所述蜂窩結構部的發熱部位中的最低溫度達到所述目標溫度之 前,至少設定一次使對于所述蜂窩結構部的供電停止或者使供應于所述蜂窩結構部的功率 減少的供電減少期間。
2. 根據權利要求1所述的蜂窩結構體的發熱方法,其特征在于, 在所述發熱工序中,在所述供電減少期間之后,設定有再次開始向所述蜂窩結構部供 電、或者使供應于所述蜂窩結構部的功率從減少的狀態到增加的供電恢復期間。
3. 根據權利要求1或者2所述的蜂窩結構體的發熱方法,其特征在于, 在所述發熱工序中,使所述蜂窩結構部發熱至所述蜂窩結構部的發熱部位中的最低溫 度為100°C以上。
4. 根據權利要求1至3中的任意一項所述的蜂窩結構體的發熱方法,其特征在于, 在所述發熱工序中,使所述蜂窩結構部發熱至所述蜂窩結構部的發熱部位中的最高溫 度不超過l〇〇〇°C。
5. 根據權利要求1至4中的任意一項所述的蜂窩結構體的發熱方法,其特征在于, 在所述發熱工序中,所述蜂窩結構部的發熱部位中的最高溫度和最低溫度的差為 900°C以下。
6. 根據權利要求1至5中的任意一項所述的蜂窩結構體的發熱方法,其特征在于, 所述蜂窩結構體還具備被配設在所述蜂窩結構部的側面的兩個以上的電極部。
7. 根據權利要求1至6的任意一項所述的蜂窩結構體的發熱方法,其特征在于, 在所述發熱工序中,至少在所述蜂窩結構部的發熱部位中的最高溫度達到所述目標溫 度以上的溫度的狀態下,設定有所述供電減少期間。
8. 根據權利要求1至7的任意一項所述的蜂窩結構體的發熱方法,其特征在于, 在所述供電減少期間中,所述蜂窩結構部的發熱部位中的最高溫度隨著時間的經過而 降低。
【文檔編號】F01N9/00GK104395576SQ201380028389
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2013年3月29日 優先權日:2012年3月30日
【發明者】佐久間健, 齋木勝己 申請人:日本礙子株式會社