JPH02106334A - ハニカム構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明はハニカム構造体に関する。すなわち、波板材と
平板材とを交互に組み付けてなり、流体の輸送用、処理
用等に用いられるハニカム構造体に関するものである。

［従来の技術Ｊ 第７図は、従来のハニカム構造体の１例を示し、（１）
図は概略正面図、（２）図は概略斜視図、（３）図は対
応する流速分布状態図である。同図の（１）図、（２）
図にも示すごとく、従来のハニカム構造体にあっては、
これを形成すべく平面的に集合した中空柱状の各セル１
は、同一の密度よりなっていた。すなわち、構造体の中
心側のセルｌも構造体の外側のセル１も、共に同一の形
状、大きさ、断面積よりなっていた。

同様に従来のハニカム構造体中、波形の凹凸が連続的に
折曲形成された波板材と平坦な平板材とを交互に組み付
けて構成されたタイプのものにあっても、該波板材とし
ては、波形の凹凸形状およびこれにより形成される空間
の大きさ等が同一のものが用いられていた。

［発明が解決しようとする課題」 ところでこのような従来例にあっては、次の問題が指摘
されていた。

従来のハニカム構造体を、流体の輸送用、処理用等に用
いると、次のごとくなる。すなわち第７図の（３）図の
流速分布状態図に示すごとく、図中矢示線の長さであら
れした流体の流速Ｆについて、構造体の中心側のセル１
を通過する流体ほど流速Ｆが早く、構造体の外側のセル
１を通過する流体ほど流速Ｆが遅いという問題が指摘さ
れていた。

これは前述のごとく、従来のハニカム構造体の各セルｌ
が同一の密度よりなり各圧力損失が一定であり、もって
通過する流体の流速Ｆつまり流星の調整が行われないこ
とによる。

そこで例えば、自動車エンジンの排気ガスを清浄化する
触媒反応装置において、触媒を塗布する担持母体として
このようなハニカム構造体を用いた場合、次のような難
点があった。すなわちその中心側ほど、流体たる排気ガ
スの流速Ｆが早く流量が大となるので、浄化作用に劣る
という点が指摘されていた。

従来例ではこのような点が指摘されていた。

本発明は、このような実情に鑑み上記従来例の問題点を
解決すべくなされたものであって、形成される空間の大
きさが徐徐に変化した波板材を用い平板材と所定のごと
く組み付けてなることにより、セルの密度が中心側ほど
高く外側ほど低く、もって通過する流体等の流速が均一
化される、ハニカム構造体を提案することを目的とする
。

「課題を解決するための手段」 この目的を達成する本発明の技術的手段は、次のとおり
である。

このハニカム構造体は、波形の凹凸が連続的に折曲形成
された波板材と、平坦な平板材とを、交互に組み付けて
なっている。

該波板材は、上記波形の凹凸により形成された空間の大
きさが、徐徐に変化している。そして構造体の中心側ほ
ど該空間の小さいものが、構造体の外側ほど該空間の大
きいものがそれぞれ位置している。

［作　　用ｊ 本発明は、このような手段よりなるので次のごとく作用
する。

このハニカム構造体には、波形の凹凸により形成された
空間の大きさが徐徐に変化した波板材が、用いられてい
る。そして係る波板材は、構造体の中心側ほど空間の小
さいものが外側ほど大きいものが位置すべく、平坦な平
板材と交互に組み付けられている。

このようにしてこのハニカム構造体は、形成されたセル
の密度が、中心側ほど高く外側ほど疎で低くなっている
。つまり各セルは、形状、大きさ。

断面積が中心側ほど小さくなっている。

そこでこれを通過する流体等は、中心側のセルほど圧力
損失が大でその流速が適度に抑制される。

もって流体等は、その流速そして流量が中心側と外側と
で適切に調整され、一定に均一化されることになる。

「実　施　例」 以下本発明を、図面に示すその実施例に基づいて詳細に
説明する。

まずその構成等について、ハニカム構造体の概要、その
製造方法等の順に説明する。

ハニカム構造体の概要は次のとおり。

第１図は本発明の実施例を示す正面図である。

第２図は同地の実施例を示す正面図である。このハニカ
ム構造体は、波形の凹凸が連続的に折曲形成された波板
材２と、平坦な平板材３とを、交互に組み付けてなって
いる。波板材２は、波形の凹凸により形成された空間２
．の大きさが徐徐に変化している。そして構造体の中心
側ほど空間２の小さいものが、構造体の外側ほど空間２
１の大きいものが、それぞれ位置している。

そして第１図の実施例にあっては、平板を円筒に加工し
たパイプ４内に、８枚の平板材３がパイプ軸４１から放
射状に等角度で挿着され、それぞれ接着剤、ろう材等に
より接合固定されている。

このような各平板材３間にそれぞれ区画形成された８つ
のスペース内には、それぞれ波板材２がその空間２１を
前述のごとく位置決めして、充填されている。なお波板
材２の各波形の頂部、谷部等は、それぞれ平板材３に接
着材、ろう材等により接合固定されている。

又第２図の実施例にあっては、各１枚で帯状をなす波板
材２と平板材３とが用いられている。そして波板材２の
空間２．を前述のごとく位置決めして、両者を一定中心
から交互に巻き付けて重積し、もって略円柱状のコルゲ
ートチューブ状としている。なお波板材２の各波形の頂
部、谷部等は、それぞれ平板材３に接着剤、ろう材等に
より接合固定されている。

このようにして、例えば第１図、第２図のようなハニカ
ム構造体が形成されている。すなわち波板材２の各空間
２Ｉが、平板材３によってそれぞれ独立空間とされるこ
とにより、中空柱状の各セル５が形成されている。そし
てこれらの各セル５が平面的に集合して、ハニカム構造
体を形成している。

なおハニカム構造体の全体形状は、第１図、第２図のご
とく略円柱状に限定されるものではなく、四角柱状、そ
の他各種の形状が可能である。又波板材２の波形も、第
１図、第２図のごとく蛇行状。

三角波状等に限定されるものではなく、四角波状。

その他各種の凹凸形状が考えられる。

ハニカム構造体の概要は、このようになっている。

次にその製造方法等の１例について述べる。

第３図は、波板材２の製造方法等の説明に供するもので
あり、（１）図はコルゲート装置６の斜視図、（２）図
は製造された波板材２の斜視図である。コルゲート装置
６は、回転駆動される１対のコルゲートローラ７．７を
備え、コルゲートローラ７．７の外周面には例えば三角
波状の凹凸が等間隔で形成され、全体が略歯車状をなし
ている。

そこで、材料筒たる長板材８をこのコルゲート装置６の
コルゲートローラ７．７間に通すことにより、従来は第
３図の（１）図中に示されたごとく、波形の凹凸形状そ
して形成される空間の大きさ等が同一の波板材９が、連
続的に折曲加工されていた。

さて本願において波板材２は、前述のごとく波形の凹凸
により形成された空間２１の大きさが、徐徐に変化した
ものが用いられる。そこでこのような波板材２を図示の
コルゲート装置６で製造するにあたっては、次の第１．
第２．第３のケースが考えられる。

第１に、製造時にコルゲートローラ７．７のうち一方を
他方に対し接近離反させ、両者の軸間距離が徐徐に変化
する様にコントロールする。すると折曲加工された波板
材２は、波のピッチが同一でかつ波の高さが徐徐に変化
したものが形成される。そしてこのように波の高さが変
化することにより、形成される空間２．の大きさが徐徐
に変化した波板材２が得られることになる。

第２に、製造時にコルゲートローラ７．７の回転数を変
化させ、徐徐に回転が遅く又は早くなる様にコントロー
ルする。すると折曲形成された波板材２は、波のピッチ
が徐徐に変化しかつ波の高さが同一であるものが形成さ
れる。そしてこのように波のピッチが変化することによ
り、形成される空間２．の大きさが徐徐に変化した波板
材２が得られることになる。

第３に、上述の第１．第２を併用し、製造時にコルゲー
トローラ７．７の軸間距離と回転数が共に変化する様に
コントロールする。すると折曲加工された波板材２は、
第３図の（２）図に示すごとく、波のピッチと高さが共
に徐徐に変化したものが形成される。そしてこのように
波のピッチと高さが共に変化することにより、形成され
る空間２．の大きさが徐徐に変化した波板材２が得られ
ることになる。波板材２は、例えばこのように製造され
る。

又第４図は、平板材３の製造方法等の説明に供する斜視
説明図である。この平板材３は、例えば材料たる長板材
１０を適宜長さ毎に切断して得られる。そしてパイプ４
内に順次所定のごとく挿着され、次に波板材２が区画形
成された各スペースに充填されて、第１図に示したハニ
カム構造体が得られることになる。

製造方法等は、例えばこのようになっている。

以上が構成等の説明である。

以下作動等について説明する。

第１図および第２図に示すごと（、このハニカム構造体
には、波形の凹凸により形成された各空間２．の大きさ
が徐徐に変化した波板材２が、用いられている。

このような波板材２が、第１図の実施例では充填される
ことにより、又第２図の他の実施例では巻かれることに
より、平坦な平板材３と交互に組み付けられている。こ
こにおいて波板材２は、構造体の中心側ほど空間２．の
小さいものが、外側ほど空間２１の大きいものが位置す
べく配されている。

従ってこのハニカム構造体は、波板材２の各空間２．と
平板材３とで区画形成された各セル５の密度が、中心側
ほど高く外側ほど疎で低くなっている。つまり各セル５
は、形状、大きさ、断面積が中心側ほど小さくなってい
る。

さてそこでこのようなハニカム構造体を、気体。

液体等流体の処理用、輸送用等に用いると、次のごとく
なる。すなわち、このハニカム構造体を通過する流体は
、中心側のセル５ほど圧力損失が大で、その流速がこれ
までより適度に遅くなるよう抑制される。そこで流体は
、その流速そして流量がハニカム構造体の中心側と外側
とで適切に調整され、流速そして流量が一定に均一化さ
れることになる。

例えば第５図および第６図は、それぞれ第１図の実施例
および第２図の他の実施例に関するものであり、それぞ
れ（１）図は概略正面図、（２）図は概略斜視図、（３
）図は対応する流速分布状態図である。

そしてこの第５図、第６図の各（３）図に示すごとく、
図示矢示線の長さであられした流体の流速Ｆについてみ
るに、構造体の中心側のセル５を通過するものと、構造
体の外側のセル５を通過するものと、その流速Ｆはすべ
て一定に均一化されている。つまり第７図の（３）図に
示した流速分布図のごとく、通過する流体の流速Ｆそし
て流量が不均一となる事態は、確実に防止されることに
なる。

以上が作動等の説明である。

「発明の効果」 本発明に係るハニカム構造体は、以上説明したごとく、
形成される空間の大きさが徐徐に変化した波板材を用い
、平板材と所定のごとく組み付けてなることにより、次
の効果を発揮する。

すなわち、セルの密度が中心側ほど高く外側ほど低く、
もって通過する流体等の流速つまり流量が、調整されて
均一化されることになる。このように安定した整流効果
が得られるので、例えば自動車エンジンの排気ガスを清
浄化する触媒反応装置において、触媒の担持母体として
用いた場合、浄化作用が全般に優劣なく施されることに
なる。

このようにこの種従来例に存した問題点が一掃される等
、本発明の発揮する効果は顕著にして大なるものがある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るハニカム構造体の実施例を示す
、正面図である。第２図は、同地の実施例を示す、正面
図である。 第３図は、波板材の製造方法等の説明に供するものであ
り、（１）図はコルゲート装置の斜視図、（２）図は製
造された波板材の斜視図である。第４図は、平板材の製
造方法等の説明に供する、斜視説明図である。 第５図および第６図は、各々本発明の第１図に示した実
施例および第２図に示した他の実施例の作動等の説明に
供するものであり、それぞれ（１）図は概略正面図、（
２）図は概略斜視図、（３）図は対応する流速分布状態
図である。 第７図は、従来例の説明に供するものであり、（１）図
は概略正面図、（２）図は概略斜視図、（３）図は対応
する流速分布状態図である。 ２・・・波板材 ２　、、、、空間 ３・・・平板材 、−・２ 第５図 第６図 第７図 手続補正書 （方式） 補正の内容 上記本願願書に添付した図面中第５図を、別紙 平成元年 ２月１６日 添付の補正図面のとおり補正する。 ８゜ 添付書類の目録 補正図面 通 昭和６３年特許願第２５９２０２号 ２゜ 発明の名称 ハニカム構造体 ３゜ 補正をする者 事件との関係

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 波形の凹凸が連続的に折曲形成された波板材と、平坦な
   平板材とを、交互に組み付けてなるハニカム構造体であ
   って、 該波板材は、上記波形の凹凸により形成された空間の大
   きさが徐徐に変化してなり、構造体の中心側ほど該空間
   の小さいものが、構造体の外側ほど該空間の大きいもの
   がそれぞれ位置していること、 を特徴とするハニカム構造体。