特開 2024-93857 蓄熱体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024093857

(43)【公開日】2024-07-09

(54)【発明の名称】蓄熱体

(51)【国際特許分類】

   F28D 20/02 20060101AFI20240702BHJP

   F28F 21/04 20060101ALI20240702BHJP

【ＦＩ】

F28D20/02 D

F28F21/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022210471

(22)【出願日】2022-12-27

(71)【出願人】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】内藤 哲郎

(72)【発明者】

【氏名】白鳥 一幸

(57)【要約】

【課題】壁部が多孔質性であるハニカム構造体を用いた蓄熱体において、液体の蓄熱材がセルから流出することを防ぐことのできる技術を提供すること。
【解決手段】蓄熱体は、ハニカム構造体と、ハニカム構造体内に配置され、使用時に液体となり得る蓄熱材とを備える。ハニカム構造体は、複数のセルを有し、複数のセルは、両端部が端部封止材により閉じられた第１セルを有し、蓄熱材は、第１セル内に配置されている。第１セルを囲む壁部には、細孔を塞ぐように細孔閉塞材が設けられている、蓄熱体。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハニカム構造体と、
前記ハニカム構造体内に配置され、使用時に液体となり得る蓄熱材と、
を備え、
前記ハニカム構造体は、多孔質性の壁部によって区切られ、それぞれが流路を形成するように延びる、複数のセルを有し、
前記複数のセルは、両端部が端部封止材により閉じられた第１セルを有し、
前記蓄熱材は、前記第１セル内に配置されており、
前記壁部において、前記第１セルを囲む部分には、細孔を塞ぐように細孔閉塞材が設けられている、
蓄熱体。

【請求項2】

請求項１に記載の蓄熱体であって、
前記複数のセルは、更に、前記蓄熱材が配置されていない第２セルを有している、
蓄熱体。

【請求項3】

請求項２に記載の蓄熱体であって、
前記ハニカム構造体は、全体として筒状であり、
前記複数のセルが伸びる方向に沿って見た場合に、前記第１セルは、前記第２セルよりも外側に配置されている、
蓄熱体。

【請求項4】

請求項２に記載の蓄熱体であって、
前記第２セルは、その中を排ガスが流れるように構成されており、
前記第２セルには、前記排ガスを浄化するための排ガス浄化触媒が配置されている、
蓄熱体。

【請求項5】

請求項２に記載の蓄熱体であって、
前記壁部は、前記第１セルと前記第２セルとを区切る部分である境界部を有し、
前記境界部内の細孔には、前記細孔閉塞材が、前記第２セル側ほど高密度になるように充填されている、
蓄熱体。

【請求項6】

請求項１又は２に記載の蓄熱体であって、
前記端部封止材は、多孔質性であり、
前記第１セルにおける少なくとも一方の端部には、前記端部封止材の細孔を塞ぐ、端部細孔閉塞材が設けられている、
蓄熱体。

【請求項7】

請求項６に記載の蓄熱体であって、
前記端部細孔閉塞材は、前記第１セルにおける両端部において、前記端部封止材の細孔を塞いでいる、
蓄熱体。

【請求項8】

請求項６に記載の蓄熱体であって、
前記端部封止材は、無機セラミックを含む、
蓄熱体。

【請求項9】

請求項１又は２に記載の蓄熱体であって、
前記蓄熱材は、潜熱蓄熱材を含んでいる、
蓄熱体。

【請求項10】

請求項１又は２に記載の蓄熱体であって、
前記細孔閉塞材の少なくとも一部は、前記細孔内に充填されている、
蓄熱体。

【請求項11】

請求項１又は２に記載の蓄熱体であって、
前記細孔閉塞材の平均粒子径が、前記壁部の平均細孔径以下である、
蓄熱体。

【請求項12】

請求項１又は２に記載の蓄熱体であって、
前記細孔閉塞材は、無機セラミックを含む、
蓄熱体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蓄熱体及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

蓄熱体として、ハニカム構造体の中に蓄熱材が配置された構成を有するものが知られている。ハニカム構造体は、壁部によって区切られた複数のセルを有する。蓄熱材は、セル内に配置される。

【0003】

例えば、特許文献１には、隔壁によって流体の流路となる多数のセルが区画されたハニカム構造体によって形成された蓄熱体が記載されている。特許文献１には、所定のセルの一方の開口部と他方の開口部とがともに目封止焼成されて目封止セルが形成されている点、目封止セル内に所定の量で蓄熱媒体が設けられている点、目封止焼成されない開口セルを流体が流通する点、開口セル内を流通する流体と、目封止セル内の蓄熱媒体とが熱交換する点が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１－０５２９１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、製造上の都合等により、ハニカム構造体として、壁部が多孔質であるものが用いられる場合がある。例えば、ハニカム構造体がセラミック製である場合、壁部を完全に緻密な構造にすることは難しい。その結果、壁部が多孔質となり得る。

【0006】

また、ハニカム構造体内に配置される蓄熱材として、使用時に液体になり得るものが使用される場合がある。例えば、蓄熱材として潜熱蓄熱材を用いた場合には、使用時に蓄熱材が液体となり得る。

【0007】

壁部が多孔質であり、蓄熱材が液体であると、セルから蓄熱材が流出してしまう可能性がある。セルからの蓄熱材の流出は、避けるべきである。

【0008】

そこで、本発明の目的は、壁部が多孔質であるハニカム構造体を用いた蓄熱体において、液体の蓄熱材がセルから流出することを防ぐことのできる技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

一態様において、本発明に係る蓄熱体は、ハニカム構造体と、ハニカム構造体内に配置され、使用時に液体となり得る蓄熱材とを備える。ハニカム構造体は、複数のセルを有している。複数のセルは、多孔質性の壁部によって区切られ、それぞれが流路を形成するように延びる。複数のセルは、両端部が端部封止材により閉じられた第１セルを有している。蓄熱材は、第１セル内に配置されている。壁部において、第１セルを囲む部分には、細孔を塞ぐように細孔閉塞材が設けられている。

【0010】

他の一態様において、本発明に係る蓄熱体の製造方法は、複数のセルを有するハニカム構造体を提供するステップであって、複数のセルは、多孔質性の壁部によって区切られ、それぞれが流路を形成するように延びるステップと、壁部において、複数のセルのうちの第１セルを囲む部分に、壁部の細孔を塞ぐように細孔閉塞材を配置するステップと、第１セル内に、使用時に液体となり得る蓄熱材を配置するステップと、第１セルの両端部を端部封止材により閉じるステップとを備える。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、壁部が多孔質性であるハニカム構造体を用いた蓄熱体において、液体の蓄熱材がセルから流出することを防ぐことのできる技術が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、実施形態に係る蓄熱体を使用したエンジン用のガス排気構造を示す概略図である。

【図2】図２は、触媒部の内部構成を示す概略図である。

【図3】図３は、第１セルを示す概略断面図である。

【図4】図４は、一変形例における壁部を示す概略断面図である。

【図5】図５は、細孔閉塞材の配置位置に関する一変形例を示す図である。

【図6】図６は、端部封止材に関する一変形例を示す図である。

【図7】図７は、端部封止材に関する他の変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施形態に係る蓄熱体について説明する。

【0014】

本実施形態では、一例として、蓄熱体が、車両に搭載されるエンジン用の排ガス浄化触媒の温度を維持するために用いられる場合について説明する。エンジンの排ガス浄化触媒は、一般的に、高温状態でその機能を発揮する。そのため、触媒の温度は、高温状態で維持されていることが好ましい。しかし、シリーズハイブリッド車両のように車両走行中等にエンジンが停止する機能を有している車両では、エンジンの停止時に、エンジンから触媒に対して熱源となる排ガスが供給されない。そのため、触媒の温度が下がってしまう。その結果、エンジンの再始動時に触媒が十分に機能せず、十分な浄化能力が得られないことがある。そこで、触媒の温度低下を防ぐために、蓄熱体が使用される。

【0015】

図１は、本実施形態に係る蓄熱体を使用したエンジン用のガス排気構造を示す概略図である。図１に示されるように、エンジン２に、排気管３が接続されている。排気管３には、触媒部５が設けられている。触媒部５は、排ガス浄化触媒が設けられた部分である。エンジン２において生じた排ガスは、触媒部５において浄化され、排出される。本実施形態に係る蓄熱体１は、この触媒部５に設けられている。すなわち、蓄熱体１は、排気管３内に挿入されている。

【0016】

図２は、触媒部５の内部構成を示す概略図であり、蓄熱体１を示す斜視図である。図２に示されるように、蓄熱体１は、ハニカム構造体４を有している。

【0017】

ハニカム構造体４は、全体として筒状である。ハニカム構造体４は、壁部７によって区切られた複数のセル６（６－１、６－２）を有している。複数のセル６は、排ガスの上流側から下流側に向かって流路を形成するように延びている。なお、図示していないが、ハニカム構造体４の外側には、更に断熱材が配置されていることが好ましい。

【0018】

各セル６の形状は、特に限定されない。「ハニカム構造」との用語は、狭義の定義により、複数の六角形が並んだ構造であると解される場合がある。しかし、本発明における「ハニカム構造」は、そのような狭義の定義に従うものではない。すなわち、各セル６の断面形状は六角形に限定されない。各セル６の断面形状は、図２に示されるような四角形などの他の多角形であってもよいし、その他の形状であってもよい。

【0019】

複数のセル６は、複数の第１セル６－１と、複数の第２セル６－２とを有している。

【0020】

第１セル６－１は、その中に蓄熱材が配置されたセルである。第１セル６－１の両端は、蓄熱材が漏洩しないように閉じられている。

【0021】

一方、第２セル６－２には、蓄熱材が配置されていない。代わりに、第２セル６－２には、蓄熱材によって温度が維持される対象となる物質として、触媒（排ガス浄化触媒）が配置されている。触媒としては、例えば、白金、パラジウム、ロジウム、及びイリジウムなどの貴金属が使用される。また、第２セル６－２は、排ガスが流れるように構成されている。例えば、第２セル６－２の両端は解放されており、これによって第２セル６－２を排ガスが流れるようになっている。

【0022】

本実施形態において、エンジン２の運転時には、第２セル６－２を排ガスが流れる。排ガスは、第２セル６－２内において触媒により浄化される。この際、触媒は、排ガスにより加熱される。排ガスの熱は、第１セル６－１内の蓄熱材にも蓄えられる。エンジン２が停止すると、触媒は加熱されなくなる。エンジン２の停止に伴い、触媒の温度が下がると、エンジン２の再始動時に触媒の機能が十分に発揮されない。しかし、本実施形態においては、第１セル６－１内に蓄熱材が設けられているので、触媒の温度が維持される。これにより、エンジン２の再始動時においても、触媒の機能が十分に発揮される。

【0023】

なお、図２に示される例では、複数のセル６が伸びる方向（すなわちハニカム構造体４の軸方向）に沿って見た場合に、複数の第１セル６－１は、複数の第２セル６－２よりも外側に配置されている。すなわち、複数の第１セル６－１が外周部に配置されており、複数の第２セル６－２が中央部に配置されている。このような構成を採用すれば、第２セル６－２に配置された触媒の熱が、外部に逃げにくくなる。これにより、触媒の温度が維持されやすくなり、触媒による浄化性能が向上する。ただし、第１セル６－１と第２セル６－２のレイアウトはこのような態様に限定されるものではなく、他のレイアウトが採用されてもよい。

【0024】

ここで、本実施形態においては、第１セル６－１と、これを取り囲む部分における壁部７の構成が工夫されている。この点について、以下に詳述する。

【0025】

図３は、第１セル６－１を示す概略断面図である。図３には、壁部７の拡大図も併せて示されている。

【0026】

既述のように、第１セル６－１内には、蓄熱材８が配置されている。また、第１セル６－１の両端部は、蓄熱材８が漏洩しないように、端部封止材１１（１１－１、１１－２）により閉じられている。

【0027】

蓄熱材８としては、使用時（蓄熱時）に液体となり得るものが使用される。蓄熱材８としては、潜熱蓄熱材が好ましく用いられる。

【0028】

壁部７は、多孔質性である。すなわち、壁部７自体にも、細孔１０が存在している。壁部７は、例えばコージェライト等の無機セラミックスにより形成される。

【0029】

壁部７に細孔１０が存在すると、蓄熱材８が液体となった場合に、細孔１０を介して蓄熱材８が流出する可能性がある。蓄熱材８の流出は、例えば触媒の劣化や破損の原因となることから、避けるべきである。

【0030】

そこで、本実施形態においては、壁部７に、細孔１０を塞ぐような細孔閉塞材９が設けられている。細孔閉塞材９は、粒状である。細孔閉塞材９が設けられていることによって、蓄熱材８の流出を防ぐことができる。

【0031】

なお、細孔閉塞材９は、壁部７のうち、第１セル６－１を取り囲む部分に設けられていればよい。すなわち、細孔閉塞材９は、壁部７の全体にわたり設けられていてもよいし、壁部７のうち第１セル６－１を取り囲む部分にのみ設けられていてもよい。

【0032】

また、細孔閉塞材９は、細孔１０を塞ぐように設けられていればよい。例えば、図３の拡大図に示されているように、細孔閉塞材９は、細孔１０内に充填されていてもよい。

【0033】

一方で、細孔閉塞材９は、壁部７の外側に配置されていてもよい。図４は、細孔閉塞材９の配置に関する一変形例を示す図であり、壁部７の構成を示す概略断面図である。図４に示される変形例では、一部の細孔閉塞材９－１が細孔１０内に配置されており、他の細孔閉塞材９－２は壁部７の表面上に存在している。このように、壁部７の表面上に細孔閉塞材９－２が存在する場合であっても、細孔１０を塞ぐことは可能である。そのため、蓄熱材８の流出を防ぐことができる。なお、実質的に全ての細孔閉塞材９が、壁部７の表面上に存在していてもよい。

【0034】

ただし、好ましくは、細孔閉塞材９は、その大部分が細孔１０内に存在している。細孔１０内に細孔閉塞材９が存在していれば、壁部７の表面上に細孔閉塞材９が存在している場合に比べて、第１セル６－１内の空間が広くなる。従って、十分な量の蓄熱材８を第１セル６－１内に配置することができ、蓄熱効果を高めることができる。

【0035】

なお、細孔閉塞材９の配置位置は、細孔閉塞材９と細孔１０のサイズにより、制御することができる。すなわち、細孔１０よりも小さいサイズの細孔閉塞材９を使用すれば、細孔閉塞材９を細孔１０内に配置しやすくなる。

【0036】

壁部７の平均細孔径は、例えば５～３００μｍ、好ましくは１０～１００μｍ、より好ましくは１５～５０μｍである。

【0037】

一方、細孔閉塞材９の平均粒子径は、壁部７の平均細孔径に応じて決められる。具体的には、細孔１０内に細孔閉塞材９を配置しやすくする観点から、細孔閉塞材９の平均粒子径は、壁部７の平均細孔径以下であることが好ましく、壁部７の平均細孔径の１／３００～１／１０であることがより好ましく、１／５０～１／３であることがさらに好ましく、３／５０～３／４であることが最も好ましい。なお、本発明において、細孔閉塞材９の平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置を使用して求めた粒度分布におけるＤ５０の値を意味する。

【0038】

細孔閉塞材９の量は、壁部の体積（セル６の体積を含まない）を基準として、例えば１～５０ｇ／Ｌ、好ましくは３～３０ｇ／Ｌである。

【0039】

細孔閉塞材９が細孔１０内に配置されている場合、細孔閉塞材９は、壁部７の内部に均一に分布していてもよいが、偏在していてもよい。

【0040】

図５は、細孔閉塞材９の配置位置に関する一変形例を示す図である。図５には、壁部７のうち、第１セル６－１と第２セル６－２とを区切る部分（以下、境界部７－１という）の構成が示されている。図５に示される変形例においては、細孔閉塞材９が、第２セル６－２側ほど高密度になるように、境界部７－１内の細孔１０に充填されている。なお、第２セル６－２内には、触媒１２が配置されている。触媒１２は、壁部７（境界部７－１）の表面上にコートされている。

【0041】

図５に示す変形例においては、境界部７－１の内部にも蓄熱材８を配置することが可能になる。これにより、蓄熱材８の量を増やすことが可能となる。加えて、蓄熱材８と触媒１２との距離が近くなる。そのため、蓄熱材８に蓄えられた熱を効率よく触媒１２に伝達することが可能となる。

【0042】

図５に示すような細孔閉塞材９の分布は、製造方法の工夫等により、実現できる。例えば、製造時に、細孔閉塞材９を含むスラリーを第１セル６－１内に供給する。次いで、第２セル６－２側からスラリーを吸引する。すなわち、スラリーを、第１セル６－１から境界部７－１を介して第２セル６－２側に吸引し、液体成分を除去する。この際、スラリー中の細孔閉塞材９の量や粒径が適当な大きさであれば、吸引時に細孔閉塞材９が境界部７－１内において第２セル６－２側に引き寄せられ、境界部７－１内における第２セル６－２の近傍に蓄積する。その結果、細孔閉塞材９を、第２セル６－２側ほど高密度になるように、偏在させることができる。

【0043】

なお、細孔閉塞材９の材質は、特に限定されない。好ましくは、細孔閉塞材９として無機セラミックが使用される。より好ましくは、細孔閉塞材９として、アルミナが使用される。アルミナは、高温耐久性が高いことから、細孔閉塞材９として好適である。

【0044】

続いて、端部封止材１１について説明する。

【0045】

図３に示したように、第１セル６－１の両端は、端部封止材１１（１１－１、１１－２）によって閉じられている。端部封止材１１の材質は特に限定されない。ただし、壁部７が無機セラミック製である場合には、端部封止材１１も無機セラミックを含んでいることが好ましい。このような構成によれば、壁部７と端部封止材１１との間の熱膨張係数の差が小さくなる。これにより、加熱時にハニカム構造体４が破損し難くなる。

【0046】

端部封止材１１は、壁部７と同様に、製造上の制約等により、多孔質性となる場合がある。この場合には、端部封止材１１の細孔も、細孔閉塞材によって塞がれていることが好ましい。以下において、端部封止材１１を塞ぐ細孔閉塞材が、端部細孔閉塞材と称される。端部細孔閉塞材としては、壁部７の細孔を塞ぐ細孔閉塞材９と同様のものを使用することができる。細孔閉塞材９と同様に、端部細孔閉塞材は、端部封止材１１の細孔内部に充填されていてもよいし、端部封止材１１の表面上に配置されていてもよい。

【0047】

図６は、端部封止材１１に関する一変形例を示す図である。この変形例においては、第１セル６－１における一方の端部において、端部封止材１１－１の細孔が、端部細孔閉塞材１３により塞がれている。具体的には、蓄熱体１は、端部封止材１１－２側が排ガスの上流側となり、端部封止材１１－１側が下流側になるように配置される。また、蓄熱体１は、排ガスの下流側が鉛直下方側になるように、水平方向に対して若干傾けて配置される。すなわち、蓄熱体１は、端部封止材１１－１側が鉛直下方側となるように、傾いている。そして、下流側の端部に設けられた端部封止材１１－１の細孔が、端部細孔閉塞材１３によって塞がれている。なお、上流側の端部に設けられた端部封止材１１－２には、端部細孔閉塞材１３が設けられていない。

【0048】

図６に示す例において、蓄熱材８は、液体になると、重力により、下流側（鉛直下方側）である端部封止材１１－１側に蓄積する。端部封止材１１－１の細孔が塞がれていないと、端部封止材１１－１を介して蓄熱材８が流出する可能性がある。しかし、図６に示す例では、端部封止材１１－１の細孔が塞がれているから、端部封止材１１－１を介して蓄熱材８の流出が防止される。

【0049】

図７は、端部封止材１１に関する他の変形例を示す図である。この変形例においては、図６に示した変形例とは異なり、端部封止材１１－１だけでなく、端部封止材１１－２の細孔についても、端部細孔閉塞材１３によって塞がれている。車両に搭載される蓄熱体１では、加減速時等に、蓄熱材８が、第１セル６－１の両端部のうち鉛直上方側の端部にも接触し、流出する可能性がある。しかし、図７に示す変形例では、鉛直上方側の端部封止材１１－２についても細孔が塞がれているから、鉛直上方側の端部からの蓄熱材８の流出も防ぐことができる。

【0050】

以上、本実施形態に係る蓄熱体１の構成について説明した。なお、本実施形態では、蓄熱体１が車両に搭載されるエンジン用の排ガス浄化触媒の温度を維持するために用いられる場合について説明した。ただし、蓄熱体１の用途は、このような用途に限定されるものではない。触媒に代えて温度が維持されるべき他の物質を第２セル６－２に配置すれば、他の用途に使用することも可能である。

【0051】

続いて、本実施形態に係る蓄熱体１の製造方法について、一例を挙げつつ、説明する。

【0052】

まず、複数のセル６を有するハニカム構造体４を準備する。ハニカム構造体４としては、例えば、市販品を用いることができる。この段階では、複数のセル６の両端部は、解放されている。

【0053】

続いて、複数のセル６のうちの第１セル６－１について、一方の端部を端部封止材１１－１により閉じる。例えば、端部封止材１１－１がセラミックス製である場合には、端部封止材１１－１を含む原料を第１セル６－１の端部に配置し、焼成する。これにより、端部を端部封止材１１－１により閉じることができる。

【0054】

続いて、細孔閉塞材９を含むスラリーを調製する。そして、調製したスラリーを第１セル６－１内に供給する。スラリーは、第１セル６－１の両端部のうち、閉じられていない側の端部から供給することができる。スラリーの供給後、スラリーを、壁部７を通過するように吸引する。これにより、壁部７の細孔を細孔閉塞材９により塞ぐことができる。なお、端部封止材１１－１も通過するようにスラリーを吸引すれば、端部封止材１１－１の細孔についても、細孔閉塞材９（この場合は端部細孔閉塞材１３として機能する）により塞ぐことができる。吸引後、必要に応じて、ハニカム構造体４を焼成してもよい。

【0055】

続いて、蓄熱材８を第１セル６－１内に供給する。

【0056】

続いて、第１セル６－１のうちの他方の端部に端部封止材１１－２を含む原料を配置し、焼成する。これにより、第１セル６－１の両端部が、端部封止材１１（１１－１及び１１－２）により閉じられる。なお、必要に応じて、焼成後の端部封止材１１－２に端部細孔閉塞材１３を含有するスラリーを供給することにより、端部封止材１１－２の細孔を端部細孔閉塞材１３により塞いでもよい。

【0057】

最後に、第２セル６－２内において、壁部７に触媒１２をコートする。例えば、触媒１２を含むスラリーを調製し、第２セル６－２内に投入する。そして、吸引処理を行い、余剰スラリーを除去する。これにより、第２セル６－２内の壁部７に触媒１２をコートすることができる。

【0058】

以上説明した方法により、本実施形態に係る蓄熱体１を得ることができる。

【0059】

［実施例］
以下に、本発明についてより詳細に説明するため、実施例について説明する。ただし、本発明は、以下の実施例に限定して解釈されるべきものではない。

【0060】

（実施例１）
［１］ハニカム構造体として、市販のコージェライト製のハニカム担体（１．２Ｌ）を準備した。ハニカム構造体としては、直径が１１０ｍｍであり、長さが１２７ｍｍである円筒形状のものを用いた。なお、１（ｉｎｃｈ）^２あたりのセル数は、６００個であった。壁部の厚さは、４ミルであった。また、壁部の平均細孔径は、３５μｍであった。

【0061】

［２］準備したハニカム構造体において、最外周から１０ｍｍ以内に位置するセル（第１セル）の一方の端部を、端部封止材により封止した。具体的には、ハニカム構造体と同一の成分材を含む原料を第１セルの端部に配置し、焼成した。

【0062】

［３］続いて、細孔閉塞材を含むスラリーを調製した。具体的には、細孔閉塞材としてのアルミナを純水と混合し、スラリーを調製した。調製したスラリーを磁性ポット内に投入し、アルミナボールとともに振とうすることにより、アルミナを粉砕した。粉砕後のアルミナの平均粒子径は、１０μｍであった。なお、平均粒子径は、ＳＨＩＭＡＤＺＵ製レーザー回折式粒度分布測定装置（ＳＡＬＤ－２０００Ａ）を使用して求めたＤ５０の値である。

【0063】

［４］続いて、調製したスラリーを、第１セル内に供給した。そして、空気流にて、余剰スラリーを吸引し、除去した。その後、４００℃で１時間焼成した。これにより、壁部の細孔を、細孔閉塞材によって塞いだ。なお、焼成後のアルミナ量は、壁部の体積（セルの体積を含まない）を基準として、１０ｇ／Ｌであった。

【0064】

［５］続いて、第１セル内に潜熱蓄熱材を投入した。潜熱蓄熱材は、セル体積の９０％となるような量で投入した。潜熱蓄熱材の投入後、第１セルにおける他方の端部を、端部封止材により封止した。具体的には、ハニカム構造体と同一の成分材を含む原料を第１セルの端部に配置し、焼成した。

【0065】

［６］続いて、触媒を調製した。具体的には、まず、市販の酸化ジルコニウムに、所定量のロジウム溶液を含浸させ、ロジウムを担持させた。そして、４００℃で１時間焼成した。

【0066】

［７］また、市販のアルミナに所定量の白金溶液を含侵させ、白金を担持させた。そして、４００℃で１時間焼成した。

【0067】

［８］続いて、ロジウムを担持させた酸化ジルコニウム、白金を担持させたアルミナ、ベーマイト、１０％硝酸、及びイオン交換水を磁性ポットに投入し、アルミナボールとともに振とうし、内容物を粉砕した。これにより、コート用触媒スラリーを得た。

【0068】

［９］調製したコート用触媒スラリーを第２セル内に供給した。そして、空気流を用いた吸引により、余剰スラリーを除去した。その後、４００℃で１時間、ハニカム構造体を焼成した。これにより、第２セルにおける壁部の表面に、触媒をコートした。触媒のコート量は、１７０ｇ／Ｌであった。また、貴金属量は１ｇ／Ｌであり、Ｐｔ：Ｒｈ＝５：１であった。これにより、実施例に係る蓄熱体を得た。

【0069】

［比較例］
細孔閉塞材の供給およびその後の焼成（上述の［３］～［４］）を実施しなかった点を除き、実施例と同様の方法を採用して、比較例に係る蓄熱体を調製した。

【0070】

［性能評価及び結果］
実施例及び比較例に係る蓄熱体を、マッフル炉に投入し、７００℃で３時間焼成した。焼成後、構造体からの蓄熱材の流出の有無を目視にて確認した。その結果、実施例においては、蓄熱材の流出は確認されなかった。また、第１セル内に蓄熱材が存在していた。一方、比較例においては、蓄熱材が流出していた。そして、第１セル内に蓄熱材が存在していなかった。

【0071】

以上の結果より、細孔閉塞材によって壁部の細孔を塞ぐことにより、蓄熱材の流出を防ぐことができることが確認された。

【0072】

以上、本発明について、実施形態及び実施例を挙げて説明した。以下に、本発明の構成とその作用効果との関係に関し、代表的なものを要約する。

【0073】

一態様において、蓄熱体１は、ハニカム構造体４と、ハニカム構造体４内に配置され、使用時に液体となり得る蓄熱材８とを備える。ハニカム構造体４は、多孔質性の壁部７によって区切られ、それぞれが流路を形成するように延びる、複数のセル６を有している。複数のセル６は、両端部が端部封止材１１により閉じられた第１セル６－１を有している。蓄熱材８は、第１セル６－１内に配置されている。壁部７において、第１セル６－１を囲む部分には、細孔を塞ぐように細孔閉塞材９が設けられている。このような構成によれば、細孔閉塞材９により壁部７の細孔が塞がれているから、蓄熱材８が液体となっても、蓄熱材８の流出が防止される。

【0074】

好ましい一態様において、複数のセル６は、更に、蓄熱材８が配置されていない第２セル６－２を有している。このような構成によれば、第２セル６－２に、蓄熱材８により温度が維持される対象となる物質を配置することができる。

【0075】

好ましい一態様において、ハニカム構造体４は、全体として筒状である。複数のセル６が伸びる方向に沿って見た場合に、第１セル６－１は、第２セル６－２よりも外側に配置されている。このような構成によれば、内側の第２セル６－２に配置された物質の熱が、外側に逃げにくくなる。従って、第２セル６－２内に配置された物質の温度がより維持されやすくなる。

【0076】

好ましい一態様において、第２セル６－２は、その中を排ガスが流れるように構成されている。第２セル６－２には、排ガスを浄化するための排ガス浄化触媒が配置されている。このような構成によれば、蓄熱体１により、排ガス浄化触媒の温度を維持することが可能になる。

【0077】

好ましい一態様において、壁部７は、第１セル６－１と第２セル６－２とを区切る部分である境界部７－１を有している。境界部７－１内の細孔１０には、細孔閉塞材９が、第２セル６－２側ほど高密度になるように充填されている。このような構成によれば、境界部７－１の内部にも蓄熱材を配置することが可能となり、蓄熱材の量を増やすことができる。これにより、より大きな蓄熱能力を得ることができる。

【0078】

好ましい一態様において、端部封止材１１は、多孔質性である。第１セル６－１における少なくとも一方の端部には、端部封止材１１の細孔を塞ぐ、端部細孔閉塞材１３が設けられている。このような構成によれば、端部からの蓄熱材８の流出も防ぐことができる。

【0079】

好ましい一態様において、端部細孔閉塞材１３は、第１セル６－１における両端部において、端部封止材１１の細孔を塞いでいる。このような構成によれば、両端部において蓄熱材８の流出を防ぐことができる。

【0080】

好ましい一態様において、端部封止材１１は、無機セラミックを含む。このような構成によれば、端部封止材１１と、ハニカム構造体４（壁部７）との熱膨張係数の差を小さくすることができる。これにより、加熱時におけるハニカム構造体４の破損を防ぐことができる。

【0081】

好ましい一態様において、蓄熱材８は、潜熱蓄熱材を含んでいる。本実施形態によれば、使用時（蓄熱時）に液相となる潜熱蓄熱材を用いつつも、蓄熱材８の流出を防ぐことができる。

【0082】

好ましい一態様において、細孔閉塞材９の少なくとも一部は、細孔１０内に充填されている。このような構成によれば、細孔閉塞材９によって第１セル６－１内の空間が狭くならないので、十分な量の蓄熱材８を第１セル６－１内に配置することができる。

【0083】

好ましい一態様において、細孔閉塞材９の平均粒子径は、壁部７の平均細孔径以下である。このような構成によれば、細孔閉塞材９を壁部７の内部（細孔１０の内部）に配置しやすくなる。

【0084】

好ましい一態様において、細孔閉塞材９は、無機セラミックを含む。このような構成によれば、蓄熱体１の高温耐久性を高めることができ、長期にわたって細孔１０を閉塞できる。

【符号の説明】

【0085】

１・・・蓄熱体、２・・・エンジン、３・・・排気管、４・・・ハニカム構造体、５・・・触媒部、６－１・・・第１セル、６－２・・・第２セル、７・・・壁部、７－１・・・境界部、８・・・蓄熱材、９・・・細孔閉塞材、１０・・・細孔、１１・・・端部封止材、１２・・・触媒、１３・・・端部細孔閉塞材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】