JP3073854B2 - ハニカム構造体 - Google Patents
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
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- F01N3/2825—Ceramics
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-
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、曲り形状のハニカム構
造体に関するものである。
造体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ハニカム構造体は、押出成
形、あるいは板を波形に成形しそれをロール状に巻くこ
とにより、あるいは多数の小突起を散在させて打ち出し
成形した金属板をロール状に巻くこと等により製造さ
れ、いずれも多数の直線状の貫通孔を有する構造体であ
った。
形、あるいは板を波形に成形しそれをロール状に巻くこ
とにより、あるいは多数の小突起を散在させて打ち出し
成形した金属板をロール状に巻くこと等により製造さ
れ、いずれも多数の直線状の貫通孔を有する構造体であ
った。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のハニカム構造体
を自動車等の内燃機関の排ガスを浄化する触媒担体とし
て用いる場合、次の問題点がある。 取付場所の制約上、触媒の高温耐久性および浄化効
率上最適な温度条件となる位置に取付けられない。
を自動車等の内燃機関の排ガスを浄化する触媒担体とし
て用いる場合、次の問題点がある。 取付場所の制約上、触媒の高温耐久性および浄化効
率上最適な温度条件となる位置に取付けられない。
【０００４】 触媒の外周部分における排ガス流速が
中心部分に比べ遅いため、排ガスの大部分は触媒の中心
部で浄化され、外周部分が触媒として十分に機能してい
るとはいえず触媒の容積の割りには浄化性能が良くな
い。 本発明は、このような要請に基づき、エンジンルーム内
の小スペース空間の自由な位置に搭載可能で、かつ、排
ガスの浄化効率の良好な触媒担持用ハニカム構造体を提
供することを目的とする。
中心部分に比べ遅いため、排ガスの大部分は触媒の中心
部で浄化され、外周部分が触媒として十分に機能してい
るとはいえず触媒の容積の割りには浄化性能が良くな
い。 本発明は、このような要請に基づき、エンジンルーム内
の小スペース空間の自由な位置に搭載可能で、かつ、排
ガスの浄化効率の良好な触媒担持用ハニカム構造体を提
供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】以下、かっこ内の英数字
は図３、図７、図９に示す符号に対応する。前記目的を
達成するための請求項１記載のハニカム構造体の構成
は、隔壁を隔てて軸方向に多数の貫通孔（２０５）を隣
接してなるハニカム構造体において、その構造体が貫通
孔に垂直な一方向に一箇所または二箇所以上の複数箇所
で曲げられており、その構造体の貫通孔に垂直な面（２
０２）におけるその構造体の最外周壁（２０６）を形成
する外壁形状の重心（２０７）をつないだ線をその構造
体の中心線（２０４）としたとき、その構造体の曲りの
中心軸（Ｏ）の方向に対しその構造体の中心線（２０
４）を通りかつその構造体の曲りの中心軸（Ｏ）と絶え
ず並行をなす面（２０１）の外側にあり、その構造体の
中心線（２０４）の長さより長い貫通孔のうち最も長い
貫通孔の長さをＬ１（Ｌ１１〜Ｌ１２）とし、その構造
体の曲りの中心軸（Ｏ）の方向に対しその構造体の中心
線（２０４）を通りかつその構造体の曲りの中心軸
（Ｏ）と絶えず並行をなす面（２０１）の内側にあり、
その構造体の中心線（２０４）の長さより短い貫通孔の
うち最も短い貫通孔の長さをＬ２（Ｌ２１〜Ｌ２２）と
したとき、その長さの比Ｌ１／Ｌ２が１を超え、かつ、
その構造体の中心線（２０４）の曲率半径Ｒが１００ｍ
ｍ以上５００ｍｍ以下であることを特徴とする。また、
前記目的を達成するための請求項２記載のハニカム構造
体の構成は、隔壁を隔てて軸方向に多数の貫通孔（２０
５）を隣接してなるハニカム構造体において、その構造
体が貫通孔に垂直な一方向に一箇所または二箇所以上の
複数箇所で曲げられており、その構造体の貫通孔に垂直
な面（２０２）におけるその構造体の最外周壁（２０
６）を形成する外壁形状の重心（２０７）をつないだ線
をその構造体の中心線（２０４）としたとき、その構造
体の曲りの中心軸（Ｏ）の方向に対しその構造体の中心
線（２０４）を通りかつその構造体の曲りの中心軸
（Ｏ）と絶えず並行をなす面（２０１）の外側にあり、
その構造体の中心線（２０４）の長さより短い貫通孔の
うち最も短い貫通孔の長さをＬ１（Ｌ１１’〜Ｌ１
２’）とし、その構造体の曲りの中心軸（Ｏ）の方向に
対しその構造体の中心線（２０４）を通りかつその構造
体の曲りの中心軸（Ｏ）と絶えず並行をなす面（２０
１）の内側にあり、その構造体の中心線（２０４）の長
さより長い貫通孔のうち最も長い貫通孔の長さをＬ２
（Ｌ２１’〜Ｌ２２’）としたとき、その長さの比Ｌ１
／Ｌ２が０．８以上１以下であり、かつ、その構造体の
中心線（２０４）の曲率半径Ｒが１００ｍｍ以上５００
ｍｍ以下であることを特徴とする。
は図３、図７、図９に示す符号に対応する。前記目的を
達成するための請求項１記載のハニカム構造体の構成
は、隔壁を隔てて軸方向に多数の貫通孔（２０５）を隣
接してなるハニカム構造体において、その構造体が貫通
孔に垂直な一方向に一箇所または二箇所以上の複数箇所
で曲げられており、その構造体の貫通孔に垂直な面（２
０２）におけるその構造体の最外周壁（２０６）を形成
する外壁形状の重心（２０７）をつないだ線をその構造
体の中心線（２０４）としたとき、その構造体の曲りの
中心軸（Ｏ）の方向に対しその構造体の中心線（２０
４）を通りかつその構造体の曲りの中心軸（Ｏ）と絶え
ず並行をなす面（２０１）の外側にあり、その構造体の
中心線（２０４）の長さより長い貫通孔のうち最も長い
貫通孔の長さをＬ１（Ｌ１１〜Ｌ１２）とし、その構造
体の曲りの中心軸（Ｏ）の方向に対しその構造体の中心
線（２０４）を通りかつその構造体の曲りの中心軸
（Ｏ）と絶えず並行をなす面（２０１）の内側にあり、
その構造体の中心線（２０４）の長さより短い貫通孔の
うち最も短い貫通孔の長さをＬ２（Ｌ２１〜Ｌ２２）と
したとき、その長さの比Ｌ１／Ｌ２が１を超え、かつ、
その構造体の中心線（２０４）の曲率半径Ｒが１００ｍ
ｍ以上５００ｍｍ以下であることを特徴とする。また、
前記目的を達成するための請求項２記載のハニカム構造
体の構成は、隔壁を隔てて軸方向に多数の貫通孔（２０
５）を隣接してなるハニカム構造体において、その構造
体が貫通孔に垂直な一方向に一箇所または二箇所以上の
複数箇所で曲げられており、その構造体の貫通孔に垂直
な面（２０２）におけるその構造体の最外周壁（２０
６）を形成する外壁形状の重心（２０７）をつないだ線
をその構造体の中心線（２０４）としたとき、その構造
体の曲りの中心軸（Ｏ）の方向に対しその構造体の中心
線（２０４）を通りかつその構造体の曲りの中心軸
（Ｏ）と絶えず並行をなす面（２０１）の外側にあり、
その構造体の中心線（２０４）の長さより短い貫通孔の
うち最も短い貫通孔の長さをＬ１（Ｌ１１’〜Ｌ１
２’）とし、その構造体の曲りの中心軸（Ｏ）の方向に
対しその構造体の中心線（２０４）を通りかつその構造
体の曲りの中心軸（Ｏ）と絶えず並行をなす面（２０
１）の内側にあり、その構造体の中心線（２０４）の長
さより長い貫通孔のうち最も長い貫通孔の長さをＬ２
（Ｌ２１’〜Ｌ２２’）としたとき、その長さの比Ｌ１
／Ｌ２が０．８以上１以下であり、かつ、その構造体の
中心線（２０４）の曲率半径Ｒが１００ｍｍ以上５００
ｍｍ以下であることを特徴とする。
【０００６】
【作用】本発明のハニカム構造体によると、ハニカム構
造体を曲げたことにより、取付時の空間小スペースへの
搭載が可能となり取付自由度が増大する。曲りの外側外
周部における排ガス流速が上昇し、排ガスと触媒との接
触が十分に行なわれるため、曲りの外側外周部における
排ガス浄化効率が向上する。
造体を曲げたことにより、取付時の空間小スペースへの
搭載が可能となり取付自由度が増大する。曲りの外側外
周部における排ガス流速が上昇し、排ガスと触媒との接
触が十分に行なわれるため、曲りの外側外周部における
排ガス浄化効率が向上する。
【０００７】実験データによると、前述のように定義さ
れる貫通孔の長さの比Ｌ１／Ｌ２が、Ｌ１／Ｌ２ ＞１
のとき、排ガス浄化性能が向上し、特に、貫通孔の長さ
の比Ｌ１／Ｌ２が、Ｌ１／Ｌ２ ≧１．２のとき、排ガ
ス浄化性能は著しく向上することが判明した。
れる貫通孔の長さの比Ｌ１／Ｌ２が、Ｌ１／Ｌ２ ＞１
のとき、排ガス浄化性能が向上し、特に、貫通孔の長さ
の比Ｌ１／Ｌ２が、Ｌ１／Ｌ２ ≧１．２のとき、排ガ
ス浄化性能は著しく向上することが判明した。
【０００８】また、ハニカム構造体の曲率半径Ｒが Ｒ ≧１００（ｍｍ） のとき、従来のハニカム構造体に比べ、圧力損失はほと
んど上昇せず、エンジン出力の低下等エンジン性能に影
響を及ぼすことがないことが判明した。
んど上昇せず、エンジン出力の低下等エンジン性能に影
響を及ぼすことがないことが判明した。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。前置きエンジン後輪駆動式の乗用車に本発明を適
用した実施例を図１に示す。エンジンルーム１の内部に
エンジン本体２が搭載され、このエンジン本体２の排気
系の排気マニフォールド３に排気管４が接続され、触媒
装置５、フレキシブルジョイント８を経由して、車体の
床下部を通り消音機１０、排気口１３が設けられてい
る。エンジンルーム１内のエンジン本体２の上部はボン
ネット１８で覆われており、このボンネット１８の前端
部垂下方にフロントグリル１５が形成され、その後方側
にファン１６、ラジエータ１７等が搭載されている。排
気マニフォールド３と触媒装置５の間には排気管４内に
２次空気を供給する空気供給ポート２０、排気温センサ
２１が取付けられている。
する。前置きエンジン後輪駆動式の乗用車に本発明を適
用した実施例を図１に示す。エンジンルーム１の内部に
エンジン本体２が搭載され、このエンジン本体２の排気
系の排気マニフォールド３に排気管４が接続され、触媒
装置５、フレキシブルジョイント８を経由して、車体の
床下部を通り消音機１０、排気口１３が設けられてい
る。エンジンルーム１内のエンジン本体２の上部はボン
ネット１８で覆われており、このボンネット１８の前端
部垂下方にフロントグリル１５が形成され、その後方側
にファン１６、ラジエータ１７等が搭載されている。排
気マニフォールド３と触媒装置５の間には排気管４内に
２次空気を供給する空気供給ポート２０、排気温センサ
２１が取付けられている。
【００１０】前記の触媒装置５は、触媒担持体６と、こ
の触媒担持体６を弾性保持する金属ケース７とから形成
されている。図１に示すように、触媒担持体６は曲り形
状に形成されている。触媒担持体６は、図２に示すよう
に、触媒を担持するためのハニカム構造体３０とこのハ
ニカム構造体の表面に担持される図示しない触媒とから
なる。
の触媒担持体６を弾性保持する金属ケース７とから形成
されている。図１に示すように、触媒担持体６は曲り形
状に形成されている。触媒担持体６は、図２に示すよう
に、触媒を担持するためのハニカム構造体３０とこのハ
ニカム構造体の表面に担持される図示しない触媒とから
なる。
【００１１】ハニカム構造体３０の具体的な構成は、図
２に示されるように、ハニカム構造体３０の横断面が長
円状であり、その外周に沿って長円管状の最外壁３３が
長円環状に形成されている。この最外壁３３の内部に多
数の貫通孔３５が形成され、多数の貫通孔３５を形成す
る内壁は、最外壁の延びる方向にほぼ平行に一方の端面
３７から他方の端面３９側に連通されている。貫通孔３
５は、曲り形状に沿って曲り通路を構成し、その横断面
積は、最外壁３３に隣接する貫通孔３５ａを除いてほぼ
同一面積に形成されている。
２に示されるように、ハニカム構造体３０の横断面が長
円状であり、その外周に沿って長円管状の最外壁３３が
長円環状に形成されている。この最外壁３３の内部に多
数の貫通孔３５が形成され、多数の貫通孔３５を形成す
る内壁は、最外壁の延びる方向にほぼ平行に一方の端面
３７から他方の端面３９側に連通されている。貫通孔３
５は、曲り形状に沿って曲り通路を構成し、その横断面
積は、最外壁３３に隣接する貫通孔３５ａを除いてほぼ
同一面積に形成されている。
【００１２】長円長軸方向に延びる内壁４０と長円短軸
方向（径方向）に延びる内壁４２とが格子状に交差して
多数の貫通孔（曲り通路）３５が形成されている。この
内壁４０と内壁４２は曲り中心軸方向に延び、これらの
交差する内壁４０と内壁４２とで仕切られる曲り通路３
５は曲り方向に平行に延び、図２に示す一方の端面３７
（Ａ）から他方の端面３９（Ｅ）に貫通されている。径
方向に延びる内壁１２の厚さｔｘは一定であり、長円長
軸方向に延びる内壁４０の厚さｔｙも一定である。
方向（径方向）に延びる内壁４２とが格子状に交差して
多数の貫通孔（曲り通路）３５が形成されている。この
内壁４０と内壁４２は曲り中心軸方向に延び、これらの
交差する内壁４０と内壁４２とで仕切られる曲り通路３
５は曲り方向に平行に延び、図２に示す一方の端面３７
（Ａ）から他方の端面３９（Ｅ）に貫通されている。径
方向に延びる内壁１２の厚さｔｘは一定であり、長円長
軸方向に延びる内壁４０の厚さｔｙも一定である。
【００１３】ここで、ハニカム構造体の曲りの最も内側
の貫通孔の曲率半径Ｒが大きすぎると、取付時の空間小
スペースへの搭載性というメリットがなくなるため、ハ
ニカム構造体の曲率半径Ｒは５００ｍｍ以下であること
が実用上望ましい。ハニカム構造体３０の一方の端面３
７と他方の端面３９の位置関係は、図３に示すとおりで
あり、一方の端面３７がＡ−Ａ断面であり、他方の端面
３９がＥ−Ｅ断面である。
の貫通孔の曲率半径Ｒが大きすぎると、取付時の空間小
スペースへの搭載性というメリットがなくなるため、ハ
ニカム構造体の曲率半径Ｒは５００ｍｍ以下であること
が実用上望ましい。ハニカム構造体３０の一方の端面３
７と他方の端面３９の位置関係は、図３に示すとおりで
あり、一方の端面３７がＡ−Ａ断面であり、他方の端面
３９がＥ−Ｅ断面である。
【００１４】 Ａ−Ａ線端面 この第１の実施例によると、ハニカム構造体３０の曲り
中心線が円弧状に形成されておりその円弧中心Ｏを通る
平面で切断した平面に端面３７および端面３９が形成さ
れている。従って、ハニカム構造体３０のもつ貫通孔３
５の一方の端部と他方の端部とをそれぞれ他の通路に連
通する場合、端面３７、３９が曲り軸中心線を法線とす
る端面３７、３９に形成されているから、配管等の取付
け性が向上されるという効果がある。
中心線が円弧状に形成されておりその円弧中心Ｏを通る
平面で切断した平面に端面３７および端面３９が形成さ
れている。従って、ハニカム構造体３０のもつ貫通孔３
５の一方の端部と他方の端部とをそれぞれ他の通路に連
通する場合、端面３７、３９が曲り軸中心線を法線とす
る端面３７、３９に形成されているから、配管等の取付
け性が向上されるという効果がある。
【００１５】 Ｂ−Ｂ線端面 第２の実施例は、図３に示すＢ−Ｂ線端面とＥ−Ｅ線端
面とが床面に対し平行に形成される例である。この例で
は、図４に示すようにハニカム構造体３０１の重心Ｇ
（図３参照）を通る垂下線が端面Ｅの形成する領域内に
入るのでハニカム構造体３０１が床面に対し立上がった
状態で安定に保持される。しかも端面Ｂ−Ｂ線端面が床
面に平行であるからさらに上に直接あるいは間接的にマ
ットを介して別の同形のハニカム構造体３０１を積上げ
可能である。
面とが床面に対し平行に形成される例である。この例で
は、図４に示すようにハニカム構造体３０１の重心Ｇ
（図３参照）を通る垂下線が端面Ｅの形成する領域内に
入るのでハニカム構造体３０１が床面に対し立上がった
状態で安定に保持される。しかも端面Ｂ−Ｂ線端面が床
面に平行であるからさらに上に直接あるいは間接的にマ
ットを介して別の同形のハニカム構造体３０１を積上げ
可能である。
【００１６】 Ｃ−Ｃ線端面 第３の実施例は、図３に示すＣ−Ｃ線端面がＥ−Ｅ線端
面に対し直交するようにＣ−Ｃ線端面が形成される。こ
の例では、図５に示すように、ハニカム構造体３０２の
貫通孔３５の一方の端部と他方の端部とで直交する配管
を取付可能であることで、このハニカム構造体３０２が
継ぎ手の役割を果たし、直交配管接続部分に効率よく省
スペースで有効利用できるという効果がある。
面に対し直交するようにＣ−Ｃ線端面が形成される。こ
の例では、図５に示すように、ハニカム構造体３０２の
貫通孔３５の一方の端部と他方の端部とで直交する配管
を取付可能であることで、このハニカム構造体３０２が
継ぎ手の役割を果たし、直交配管接続部分に効率よく省
スペースで有効利用できるという効果がある。
【００１７】 Ｄ−Ｄ線端面 第４の実施例は、図３においてハニカム構造体３０３が
ほぼ４分の１円弧を曲り中心軸にもつ形状になってい
る。この例では、図６に示すように、４分の１円弧状の
ハニカム構造体を構成するので前記のＡ−Ａ線端面の
例とのＣ−Ｃ線端面の両方の取付け性および有効活用
の両利点を合わせもつという効果がある。
ほぼ４分の１円弧を曲り中心軸にもつ形状になってい
る。この例では、図６に示すように、４分の１円弧状の
ハニカム構造体を構成するので前記のＡ−Ａ線端面の
例とのＣ−Ｃ線端面の両方の取付け性および有効活用
の両利点を合わせもつという効果がある。
【００１８】本発明のハニカム構造体の最外周壁を形成
する外壁形状については、どのような形状であってもよ
く、例えば図７（ａ）の円管５２、（ｂ）長円管５４、
（ｃ）楕円管５６、（ｄ）正方形管５８、（ｅ）長方形
管６０、（ｆ）三角形管６２等の各管状の最外壁をもつ
ものがあげられる。最外壁の内部は、図２に示したハニ
カム構造体と同様に多数の貫通孔がハニカム成形体の一
方側の端面から他方側の端面まで連通して形成されてい
る。貫通孔の横断面形状は、正方形、長方形、三角形、
円形等であってよく、形状は制限されない。
する外壁形状については、どのような形状であってもよ
く、例えば図７（ａ）の円管５２、（ｂ）長円管５４、
（ｃ）楕円管５６、（ｄ）正方形管５８、（ｅ）長方形
管６０、（ｆ）三角形管６２等の各管状の最外壁をもつ
ものがあげられる。最外壁の内部は、図２に示したハニ
カム構造体と同様に多数の貫通孔がハニカム成形体の一
方側の端面から他方側の端面まで連通して形成されてい
る。貫通孔の横断面形状は、正方形、長方形、三角形、
円形等であってよく、形状は制限されない。
【００１９】実施例１ 排気量２０００ｃｃの自動車用エンジンを用い、図１０
に示す走行パターンで走行したときの一酸化炭素ＣＯ、
炭化水素ＨＣ、窒化酸化物ＮＯｘの排出量を測定した結
果を図１１に示す。触媒の容積はすべて１０００ｃｃで
図８（Ａ）に示す形状のセラミック担体製のものを用
い、担持貴金属は白金Ｐｔ、ロジウムＲｈおよびパラジ
ウムＰｄを用い、担持量はすべて同一とした。また貫通
孔に垂直な面の最外壁の外壁形状は短径７５ｍｍ、長径
１００ｍｍの長円形状で、かつ、貫通孔の横断面形状は
正方形で、貫通孔の個数が貫通孔の貫通方向に垂直な面
において６０個／ｃｍ2 で、隣り合う貫通孔と貫通孔の
間の壁厚が０．１５ｍｍのものを用いた。
に示す走行パターンで走行したときの一酸化炭素ＣＯ、
炭化水素ＨＣ、窒化酸化物ＮＯｘの排出量を測定した結
果を図１１に示す。触媒の容積はすべて１０００ｃｃで
図８（Ａ）に示す形状のセラミック担体製のものを用
い、担持貴金属は白金Ｐｔ、ロジウムＲｈおよびパラジ
ウムＰｄを用い、担持量はすべて同一とした。また貫通
孔に垂直な面の最外壁の外壁形状は短径７５ｍｍ、長径
１００ｍｍの長円形状で、かつ、貫通孔の横断面形状は
正方形で、貫通孔の個数が貫通孔の貫通方向に垂直な面
において６０個／ｃｍ2 で、隣り合う貫通孔と貫通孔の
間の壁厚が０．１５ｍｍのものを用いた。
【００２０】図１１は、従来のハニカム構造体（すなわ
ち、Ｌ１／Ｌ２＝１）でのＣＯ、ＨＣ、およびＮＯｘの
排出量を１としたときの実験結果を示す。Ｌ１／Ｌ２が
０．８以上のとき、ＣＯ、ＨＣおよびＮＯｘの排出量は
特に顕著な増加を示していない。また、Ｌ１／Ｌ２が
１．２以上においてはＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘの排出量は従
来に比べ１０％以上低減する。従い、Ｌ１／Ｌ２の比は
０．８以上であれば良く、好ましくは１．０以上、望ま
しくは１．２以上が良い。
ち、Ｌ１／Ｌ２＝１）でのＣＯ、ＨＣ、およびＮＯｘの
排出量を１としたときの実験結果を示す。Ｌ１／Ｌ２が
０．８以上のとき、ＣＯ、ＨＣおよびＮＯｘの排出量は
特に顕著な増加を示していない。また、Ｌ１／Ｌ２が
１．２以上においてはＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘの排出量は従
来に比べ１０％以上低減する。従い、Ｌ１／Ｌ２の比は
０．８以上であれば良く、好ましくは１．０以上、望ま
しくは１．２以上が良い。
【００２１】実施例２ 排気量２０００ｃｃの自動車用エンジンを用い、排気管
の途中にハニカム構造体を取付け、時速４０ｋｍで走行
したときのハニカム構造体の前後における圧力差からハ
ニカム構造体の圧力損失を測定した結果を図１２に示
す。このとき用いたハニカム構造体は図９に示す形状の
セラミックス製で、容積はすべて１８００ｃｃであり、
かつ貫通孔に垂直な面の最外壁の外壁形状は直径１００
ｍｍの円形であり、かつ貫通孔の横断面形状は正方形
で、貫通孔の個数が貫通孔の貫通方向に垂直な面におい
て９０個／ｃｍ2 で、貫通孔と貫通孔の間の壁厚が０．
１ｍｍのものを用いた。
の途中にハニカム構造体を取付け、時速４０ｋｍで走行
したときのハニカム構造体の前後における圧力差からハ
ニカム構造体の圧力損失を測定した結果を図１２に示
す。このとき用いたハニカム構造体は図９に示す形状の
セラミックス製で、容積はすべて１８００ｃｃであり、
かつ貫通孔に垂直な面の最外壁の外壁形状は直径１００
ｍｍの円形であり、かつ貫通孔の横断面形状は正方形
で、貫通孔の個数が貫通孔の貫通方向に垂直な面におい
て９０個／ｃｍ2 で、貫通孔と貫通孔の間の壁厚が０．
１ｍｍのものを用いた。
【００２２】従来のハニカム構造体の圧力損失を１とし
たとき、曲りの曲率半径と圧力損失の上昇比の関係を示
す結果を図１２に示す。曲率半径が１００ｍｍ以上にな
ると圧力損失が著しく低下することが判る。本発明の曲
りハニカム構造体の形状は、例えば、図８（Ａ）に示す
ように貫通孔のうち最も長い貫通孔の長さをＬ１、貫通
孔のうち最も短い貫通孔の長さをＬ２としたもの１０
０、図８（Ｂ）に示すように曲率半径Ｒ1 、Ｒ2 及び中
心Ｏ1、Ｏ2 の異なる曲りハニカム構造体を連結したも
の１０１、図８（Ｃ）に示すように直線ハニカム構造体
１０２ａと曲りハニカム構造体を連結したもの１０２、
図８（Ｄ）に示すように曲率半径Ｒ1 、Ｒ2 及び中心Ｏ
1 、Ｏ2 の異なる曲りハニカム構造体１０３ａ、１０３
ｂと直線ハニカム構造体１０３ｃを連結したもの１０３
がある。さらに、本発明の曲りハニカム構造体の形状
は、例えば図９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）に示す
ように端面を傾斜させたもの１０４、１０５、１０６、
１０７等が挙げられる。傾斜端面は、１０４ａ、１０４
ｂ、１０５ａ、１０５ｂ、１０６ａ、１０６ｂ、１０７
ａ、１０７ｂで示され、直線ハニカム構造体は、１０４
ｃ、１０６ｃ、１０７ｃ１０７ｄで示される。
たとき、曲りの曲率半径と圧力損失の上昇比の関係を示
す結果を図１２に示す。曲率半径が１００ｍｍ以上にな
ると圧力損失が著しく低下することが判る。本発明の曲
りハニカム構造体の形状は、例えば、図８（Ａ）に示す
ように貫通孔のうち最も長い貫通孔の長さをＬ１、貫通
孔のうち最も短い貫通孔の長さをＬ２としたもの１０
０、図８（Ｂ）に示すように曲率半径Ｒ1 、Ｒ2 及び中
心Ｏ1、Ｏ2 の異なる曲りハニカム構造体を連結したも
の１０１、図８（Ｃ）に示すように直線ハニカム構造体
１０２ａと曲りハニカム構造体を連結したもの１０２、
図８（Ｄ）に示すように曲率半径Ｒ1 、Ｒ2 及び中心Ｏ
1 、Ｏ2 の異なる曲りハニカム構造体１０３ａ、１０３
ｂと直線ハニカム構造体１０３ｃを連結したもの１０３
がある。さらに、本発明の曲りハニカム構造体の形状
は、例えば図９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）に示す
ように端面を傾斜させたもの１０４、１０５、１０６、
１０７等が挙げられる。傾斜端面は、１０４ａ、１０４
ｂ、１０５ａ、１０５ｂ、１０６ａ、１０６ｂ、１０７
ａ、１０７ｂで示され、直線ハニカム構造体は、１０４
ｃ、１０６ｃ、１０７ｃ１０７ｄで示される。
【００２３】前記曲り形状のハニカム構造体によると、
従来の直線状のハニカム構造体に比べ、曲り形状である
から余裕空間スペースの小さな部分を有効果的に利用し
て配置可能であるという効果がある。またこのハニカム
構造体を触媒担持用に利用した場合には、例えば、エン
ジンルーム内のエンジン角部の狭い部分に効率よく省ス
ペース余裕空間を活かして配置でき、エンジンの触媒機
能を高めるとともにエンジンルーム内の省スペース化さ
らには軽量化さらには車両の各部空間スペースの有効利
用が図れるという効果がある。
従来の直線状のハニカム構造体に比べ、曲り形状である
から余裕空間スペースの小さな部分を有効果的に利用し
て配置可能であるという効果がある。またこのハニカム
構造体を触媒担持用に利用した場合には、例えば、エン
ジンルーム内のエンジン角部の狭い部分に効率よく省ス
ペース余裕空間を活かして配置でき、エンジンの触媒機
能を高めるとともにエンジンルーム内の省スペース化さ
らには軽量化さらには車両の各部空間スペースの有効利
用が図れるという効果がある。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のハニカム
構造体によると、外壁が曲り形状であるから、従来の直
線状のハニカム成形体では得られない曲り空間部や曲り
角部での取付作業性が良好になるという効果がある。本
発明のハニカム構造体によると、触媒担持体として用い
た場合、車両用エンジンを搭載するエンジンルーム内の
空間余裕スペースを可能な限り有効に活用してエンジン
ルーム内でのエンジン部品の一層の集積化を可能にす
る。
構造体によると、外壁が曲り形状であるから、従来の直
線状のハニカム成形体では得られない曲り空間部や曲り
角部での取付作業性が良好になるという効果がある。本
発明のハニカム構造体によると、触媒担持体として用い
た場合、車両用エンジンを搭載するエンジンルーム内の
空間余裕スペースを可能な限り有効に活用してエンジン
ルーム内でのエンジン部品の一層の集積化を可能にす
る。
【図１】本発明のハニカム構造体を触媒装置に利用して
車載エンジンルーム内に搭載した例を示す模式図であ
る。
車載エンジンルーム内に搭載した例を示す模式図であ
る。
【図２】本発明の第１実施例によるハニカム構造体を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図３】本発明のハニカム構造体の端面の切口の変形例
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図４】図３に示すＢ−Ｂ線端面のハニカム成形体の斜
視図である。
視図である。
【図５】図３に示すＣ−Ｃ線端面のハニカム成形体の斜
視図である。
視図である。
【図６】図３に示すＤ−Ｄ線端面のハニカム成形体の斜
視図である。
視図である。
【図７】本発明のハニカム構造体の外壁横断面形状の変
形例を示す模式的横断面図である。
形例を示す模式的横断面図である。
【図８】本発明によるハニカム構造体の形状の変形例を
示す図である。
示す図である。
【図９】本発明によるハニカム構造体の形状の他の変形
例を示す図である。
例を示す図である。
【図１０】本発明の実施例１において排気量２０００ｃ
ｃのエンジンを搭載した自動車の走行パターンを示す図
である。
ｃのエンジンを搭載した自動車の走行パターンを示す図
である。
【図１１】本発明の実施例１におけるＣＯ、ＨＣ、およ
びＮＯｘの排出量の比と、最も長い貫通孔の長さＬ１と
最も短い貫通孔の長さＬ２の比との関係を示す特性図で
ある。
びＮＯｘの排出量の比と、最も長い貫通孔の長さＬ１と
最も短い貫通孔の長さＬ２の比との関係を示す特性図で
ある。
【図１２】本発明の実施例２における圧力損失上昇比と
曲りの曲率半径の関係を示す特性図である。
曲りの曲率半径の関係を示す特性図である。
１ エンジンルーム ２ エンジン本体 ４ 排気管 ５ 触媒装置 ３０ ハニカム構造体 ３３ 最外壁 ３５ 貫通孔 ３７ 一方の端面 ３９ 他方の端面 ４０ 内壁（隔壁） ４２ 内壁（隔壁）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 敏雄 愛知県名古屋市名東区上菅２丁目1005番 地 (56)参考文献 特開 昭53−26857（ＪＰ，Ａ)
Claims (6)
- 【請求項１】 隔壁を隔てて軸方向に多数の貫通孔を隣
接してなるハニカム構造体において、その構造体が貫通
孔に垂直な一方向に一箇所または二箇所以上の複数箇所
で曲げられており、その構造体の貫通孔に垂直な面にお
けるその構造体の最外周壁を形成する外壁形状の重心を
つないだ線をその構造体の中心線としたとき、その構造
体の曲りの中心軸の方向に対しその構造体の中心線を通
りかつその構造体の曲りの中心軸と絶えず並行をなす面
の外側にあり、その構造体の中心線の長さより長い貫通
孔のうち最も長い貫通孔の長さをＬ１とし、その構造体
の曲りの中心軸の方向に対しその構造体の中心線を通り
かつその構造体の曲りの中心軸と絶えず並行をなす面の
内側にあり、その構造体の中心線の長さより短い貫通孔
のうち最も短い貫通孔の長さをＬ２としたとき、その長
さの比Ｌ１／Ｌ２が１を超え、かつ、その構造体の中心
線の曲率半径Ｒが１００ｍｍ以上５００ｍｍ以下である
ことを特徴とするハニカム構造体。 - 【請求項２】 隔壁を隔てて軸方向に多数の貫通孔を隣
接してなるハニカム構造体において、その構造体が貫通
孔に垂直な一方向に一箇所または二箇所以上の複数箇所
で曲げられており、その構造体の貫通孔に垂直な面にお
けるその構造体の最外周壁を形成する外壁形状の重心を
つないだ線をその構造体の中心線としたとき、その構造
体の曲りの中心軸の方向に対しその構造体の中心線を通
りかつその構造体の曲りの中心軸と絶えず並行をなす面
の外側にあり、その構造体の中心線の長さより短い貫通
孔のうち最も短い貫通孔の長さをＬ１とし、その構造体
の曲りの中心軸の方向に対しその構造体の中心線を通り
かつその構造体の曲りの中心軸と絶えず並行をなす面の
内側にあり、その構造体の中心線の長さより長い貫通孔
のうち最も長い貫通孔の長さをＬ２としたとき、その長
さの比Ｌ１／Ｌ２が０．８以上１以下であり、かつ、そ
の構造体の中心線の曲率半径Ｒが１００ｍｍ以上５００
ｍｍ以下であることを特徴とするハニカム構造体。 - 【請求項３】 中心線の曲率半径Ｒが、部位によって異
なる２つ以上の曲率半径を有することを特徴とする請求
項１または２記載のハニカム構造体。 - 【請求項４】 端部または端部以外の部位の一箇所また
は二箇所以上の複数箇所に、貫通孔が、一定長さの曲げ
られていない直線部分を有することを特徴とする請求項
１、２または３記載のハニカム構造体。 - 【請求項５】 セラミックスからなることを特徴とする
請求項１〜４のいずれか一項に記載のハニカム構造体。 - 【請求項６】 前記貫通孔を形成する内壁に触媒が担持
されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一
項に記載のハニカム構造体。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05074378A JP3073854B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | ハニカム構造体 |
| US08/212,803 US5455097A (en) | 1993-03-31 | 1994-03-15 | Honeycomb stuctural bodies |
| DE4410974A DE4410974C2 (de) | 1993-03-31 | 1994-03-29 | Wabenstrukturkörper |
| FR9403789A FR2703297B1 (fr) | 1993-03-31 | 1994-03-30 | Elément à structure en nid d'abeille courbe. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05074378A JP3073854B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | ハニカム構造体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06277524A JPH06277524A (ja) | 1994-10-04 |
| JP3073854B2 true JP3073854B2 (ja) | 2000-08-07 |
Family
ID=13545452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05074378A Expired - Lifetime JP3073854B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | ハニカム構造体 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5455097A (ja) |
| JP (1) | JP3073854B2 (ja) |
| DE (1) | DE4410974C2 (ja) |
| FR (1) | FR2703297B1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0835160B1 (de) | 1995-06-28 | 2000-05-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und einrichtung zum katalytischen reinigen des abgases aus einer verbrennungsanlage |
| FR2748518B1 (fr) * | 1996-05-10 | 1998-06-12 | Renault | Dispositif d'echappement pour moteur a combustion interne |
| JP4006061B2 (ja) * | 1997-07-28 | 2007-11-14 | 日本碍子株式会社 | 排ガス浄化システム |
| DE69840707D1 (de) * | 1997-12-19 | 2009-05-14 | Corning Inc | Herstellung von zellulären wabenstrukturen |
| JP3862458B2 (ja) * | 1999-11-15 | 2006-12-27 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体 |
| KR100533894B1 (ko) | 2001-05-02 | 2005-12-07 | 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 | 배기 가스 정화 장치 |
| US7431127B2 (en) * | 2004-09-21 | 2008-10-07 | Durr Systems, Inc. | Compact noise silencer for an air blower |
| JP5242213B2 (ja) * | 2008-03-26 | 2013-07-24 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体 |
| US11085470B2 (en) | 2019-05-31 | 2021-08-10 | Kalsi Engineering, Inc. | Flow conditioning assembly |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3112184A (en) * | 1958-09-08 | 1963-11-26 | Corning Glass Works | Method of making ceramic articles |
| US3890108A (en) * | 1973-02-09 | 1975-06-17 | Hughes Aircraft Co | Structural panel bent from laminated honeycomb |
| US3888531A (en) * | 1973-03-21 | 1975-06-10 | Straza Enterprises Ltd | Frangible shock absorbing bumper |
| JPS5278965A (en) * | 1975-12-26 | 1977-07-02 | Ngk Spark Plug Co | Method of producing curved tubular honeycomb structure |
| US4461323A (en) * | 1977-08-19 | 1984-07-24 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Bent honeycomb pipe assembly with central pipe |
| JPS54150406A (en) * | 1978-05-18 | 1979-11-26 | Nippon Soken | Ceramic honeycomb structure |
| JPS55155741A (en) * | 1979-05-22 | 1980-12-04 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Honeycomb structural body |
| JPS5684908A (en) * | 1979-12-12 | 1981-07-10 | Nippon Soken | Extruding molding die device for honeycomb structure |
| US4448833A (en) * | 1981-06-16 | 1984-05-15 | Nippondenso Co., Ltd. | Porous ceramic body and a method of manufacturing the same |
| DE3315246C2 (de) * | 1983-04-27 | 1986-05-07 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München | Bauteil in Sandwichbauweise |
| FR2564037B1 (fr) * | 1984-05-11 | 1986-10-03 | Inst Francais Du Petrole | Structure alveolaire destinee a recouvrir une surface curviligne et procede de realisation |
| JPH07183Y2 (ja) * | 1987-03-16 | 1995-01-11 | 日本碍子株式会社 | セラミックハニカム構造体 |
| US5083426A (en) * | 1989-10-02 | 1992-01-28 | Rohr Industries, Inc. | Integrated engine shroud for gas turbine engines |
| US5108685A (en) * | 1990-12-17 | 1992-04-28 | Corning Incorporated | Method and apparatus for forming an article with multi-cellular densities and/or geometries |
| US5273692A (en) * | 1991-06-06 | 1993-12-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for producing a honeycomb shaped ceramic |
| DE4236893A1 (en) * | 1991-11-16 | 1993-05-19 | Volkswagen Ag | Exhaust gas system for internal combustion engines - has exhaust pipes leading from cylinder head exhaust duct and catalytic converter arrangement |
| JP2664118B2 (ja) * | 1992-11-20 | 1997-10-15 | 日本碍子株式会社 | 曲りハニカム構造体 |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP05074378A patent/JP3073854B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-03-15 US US08/212,803 patent/US5455097A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-29 DE DE4410974A patent/DE4410974C2/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-30 FR FR9403789A patent/FR2703297B1/fr not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4410974A1 (de) | 1994-10-06 |
| FR2703297B1 (fr) | 1995-06-30 |
| JPH06277524A (ja) | 1994-10-04 |
| FR2703297A1 (fr) | 1994-10-07 |
| US5455097A (en) | 1995-10-03 |
| DE4410974C2 (de) | 1996-02-22 |
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