JPH02171233A - 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、複数枚の平板基材を重積して積層ブロック状
となすか、又は１枚の平板基材を巻き取ってコルゲート
チューブ状となすことにより成形され、例えば流体の処
理等に用いられる、ハニカム構造体に関するものである
。

「従来の技術」 ハニカム構造体は、中空柱状のセルの平面的集合体より
なり、各セルは従来、例えば六角、三角その他の単純形
状よりなっていた。

そしてハニカム構造体は、いわゆる展張式か又はコルゲ
ート式により製造されていた。すなわち、複数枚の平板
基材の所定箇所を接合した後展張するか、又は波板基材
と平板基材とを交互に組み付けて接合することにより、
製造されていた。

「発明が解決しようとする課題」 ところでこのような従来のハニカム構造体にあっては、
次の問題が指摘されていた。

第１に、各セルが六角、三角等の単純形状よりなるので
全体形状も単純であり、それ以外の各種の複雑特殊な複
合形状が得られず、用途等が限定されるという指摘があ
った。

第２に、流体の処理用に用いた場合、処理効率が悪いと
いう問題があった。すなわち、その波板基材、平板基材
等がプレート状の薄板型よりなっていたので、これらに
より形成された各セル壁面は滑らかであり、又各セル間
は流体の通過が不能に仕切られていた。よってこのよう
なハニカム構造体中を流体を通過させつつ処理する場合
、流体には乱流が生じることがなくセル壁面との接触反
応度は低く、もって処理効率が悪（問題となっていた。

第３に、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、排気
ガスの浄化効率が悪いという指摘があった。

第４に、展張式のものは展張そしてコルゲート式のもの
は組み付は等を要するので、それぞれ製造に手間取り、
又特に展張式のものは歩留まりが悪く材料の無駄が多い
という問題があった。更にこのようなコスト面の諸問題
とともに、−ａに全体重量が重いという指摘もあった。

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、所定の凸部が形成さ
れた平板基材を用いてなることにより、特殊な複合形状
が得られ、流体の処理効率に優れ、しかも製造が容易で
歩留まりも良く重量も軽い、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、前後左右にそれぞれ間隔を置い
た凸部が、表面に多数形成された平板基材が用いてなる
。そして該平板基材の一方の表面の上記各凸部と、他方
の裏面の平坦部とが接合されてなる。

又請求項２のハニカム構造体においては、次のとおり。

すなわち上記各凸部は、該平板基材を一部切り欠くこと
により開口を伴って形成されている。

「作　　用」 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は、所定の多数の凸部が形成された
平板基材を用いてなり、複数枚を重積するか又は１枚を
巻き取るとともに、その一方の表面の凸部を他方の裏面
の平坦部に接合し、もってハニカム構造体が形成されて
いる。

そこでこのハニカム構造体は、第１に特殊な複合形状の
ものが得られる。つまり通常のハニカム構造体における
いわゆるセルに相当する各セル部は、平板基材の凸部と
表面と裏面とで区画形成されるので、その形状は、六角
、三角等の単純形状以外の複雑特殊な複合形状となる。

しかも凸部は容易に各種形状に加工形成されるので、通
常のハニカム構造体におけるいわゆるセルに相当するセ
ル部の形状も容易に各種のものが得られる。

第２に流体の処理効率が向上する。すなわちそのセル部
壁は、凸部により凹凸を備えている。そこでこのような
ハニカム構造体中に流体を通過させつつ処理を施す場合
、流体に乱流が生じセル部壁面との接触反応度が高く、
もってその処理効率が向上する。

第３にしかも製造が容易で歩留まりも良い。すなわち予
め平板基材に凸部を形成し、これを重積又は巻き取ると
ともに所定箇所を接合することにより、このハニカム構
造体は成形される。従って製造が容易であり、歩留まり
も良い。又その全体重量も軽い。

次に請求項２のハニカム構造体にあっては、上述に加え
、凸部は開口を伴って切り欠き形成されている。そこで
この開口を介し、通常のハニカム構造体におけるいわゆ
るセルに相当する各セル部間で流体が通過可能となり乱
流が増加するので、流体の処理効率がより向上すること
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
凸部等、その成形の順に説明する。

ハニカム構造体の概要は次のとおり。

第１図は本発明に係るハニカム構造体の実施例を示す。

そして（１）図は積層ブロック状に成形したものの正面
図であり、（２）図はコルゲートチューブ状に成形した
ものの正面図である。第２図はその要部を示し、（１）
図は平面図、（２）図は（１）図のＡ−Ａ線に沿った矢
視断面図、（３）図は（１）図のＢ−Ｂ線に沿った矢視
図である。

このハニカム構造体には、前後左右にそれぞれ間隔を置
いた凸部ｌが表面２に多数形成された平板基材３が用い
られている。そして平板基材３の一方の表面２の各凸部
ｌと、他方の裏面４の平坦部５とが接合されている。な
おこの平坦部５は、平板基材３の裏面４において、凹凸
、開口等が形成されてない部分を示し、必ずしも平面状
をなす必要はなく曲面状をなしてもよい。

ハニカム構造体の概要は、このようになっている。

次にその凸部１等について述べる。

まず平板基材３は、金属箔等の薄板たる平板材（後述の
第５図の（１）図参照）を用いてなり、又この実施例の
凸部１は、平板基材３を一部切り欠くことにより開口６
を伴って多数形成されている。

図示の凸部１は、断面三角形状の逆溝体状をなし、その
両側ＩＩ　（第２図の（１）図参照）に相当する位置に
それぞれ切り目を入れて平板基材３を下側から折曲げ加
工することにより、凸部１の両側１、間の下方に切り欠
かれた開口６を伴って形成される。この間口６により平
板基材３は、各凸部ｌの形成箇所においてその表面２と
裏面４とが連通される。

凸部ｌの形状は、図示の断面三角形状の逆溝体状のもの
以外にも、四角、半円、楕円９台形、その他の断面形状
のもの、又錐体杖、錐台状、函体状、その他のもの、更
に斜斜面等がフラットでなく凹凸があるもの折曲された
もの、又切り目の位置・数も色々考えられる等、各種の
形状のものが可能である。又各凸部１の位置関係も各種
可能であり、平板基材３の表面２において前後左右に間
隔を存しつつ、横１例で並設した配列、斜めに傾斜して
並設した配列、千鳥格子状とした配列、不規則に点在し
た配列、一定の基準で収束した配列、その他各種の配列
が考えられる。

凸部１等は、このようになっている。

次にその成形について述べる。

さてこのような凸部１が多数形成された平板基材３を用
い、ハニカム構造体が成形される。すなわち、第１図の
（１）図に示した積層ブロック状のハニカム構造体は、
平板基材３を複数枚用い、これらを交互に重積すること
により成形される。そして一方つまり下側の平板基材３
の表面２の各凸部ｌと、他方つまり上側の平板基材３の
裏面４の平坦部５とが、対向部分においてろう材、接着
剤等の接合材７によりそれぞれ接合されている。なお図
中りは、最上位に接合された表面板である。

又第１図の（２）図に示したコルゲートチューブ状のハ
ニカム構造体は、１枚の帯状の平板基材３を用い、これ
を巻き付けて重ねつつ巻き取ることにより成形される。

そして一方つまりより外側の平板基材３の内面に位置す
る表面２の各凸部ｌと、他方つまりより内側の平板基材
３の対峙する裏面４の平坦部５とが、対向部分において
接合材７によりそれぞれ接合されている。

成形は、このように行われる。

以上がこのハニカム構造体の構成等の説明である。

以下その作動等について述べる。

このハニカム構造体は、所定の凸部１が形成された平板
基材３を用いてなる。そして複数枚の平板基材３を重積
するか又は１枚の帯状の平板基材３を巻き取り、その一
方の表面２の凸部１を他方の裏面４の平坦部５に接合す
ることにより形成されている。

そこでこのハニカム構造体は、次の第１．第２゜第３．
第４のごとくなる。

第１に、このハニカム構造体は特殊な複合形状のものが
得られる。つまりハニカム構造体の通常のハニカム構造
体におけるいわゆるセルに相当する各セル部Ｃは、その
セル部壁を形成する、一方の平板基材３の凸部１と表面
２と他方の平板基材３の裏面４とで、区画形成されてい
る。そこで通常のハニカム構造体におけるいわゆるセル
に相当する各セル部Ｃの形状は、六角、三角等の単純形
状以外の複雑特殊な複合形状となる。しかも凸部１は、
平板基材３において容易に各種形状に加工形成されるの
で、通常のハニカム構造体におけるいわゆるセルに相当
するセル部Ｃの形状も、容易に各種のものが得られる。

第２に、このハニカム構造体を用いると流体の処理効率
が向上する。すなわちその通常のハニカム構造体におけ
るいわゆるセルに相当する各セル部Ｃのセル部壁は、凸
部１により凹凸を備えている。そこでこのようなハニカ
ム構造体中に流体を通過させつつ、例えばセル部壁に塗
布した触媒により処理を施す場合、凸部１による凹凸に
より流体に乱流が生じセル部壁面との接触反応度が高（
、もってその処理効率が向上する。

第３に、しかも製造が容易で歩留まりも良い。

すなわち、まず予め平板基材３に凸部ｌが形成されるが
、この凸部１の形成は折曲げ加工等により容易に行われ
る。しかる後このような平板基材３を重積又は巻き取る
とともに、所定箇所を接合材７にて接合することにより
、ハニカム構造体が成形される。従ってその製造は容易
であり、歩留まりも良い、又その全体重量も軽い。

特に第１図の（２）図等に示したコルゲートチューブ状
のハニカム構造体は、接合材７を塗布した平板基材３を
巻き取るだけで成形されるので、製造が極めて容易で歩
留まりも大幅に向上し、重量も軽い。

第４に、更にこの実施例のハニカム構造体にあっては、
上述に加え、その凸部ｌは開口６を伴って切り欠き形成
されている。そこで流体の処理に用いた場合、この間口
６を介し通常のハニカム構造体におけるいわゆるセルに
相当する各セル部Ｃ間で流体が通過可能となるので、そ
の分前述の乱流が増加する。もって流体の処理効率がよ
り向上することになる。

以上が作動等の説明である。

「他の実施例」 次に他の実施例について説明する。

第３図は本発明に係るハニカム構造体の他の実施例を示
す、そして（１）図は積層ブロック状に成形したものの
正面図であり、（２）図はコルゲートチューブ状に成形
したものの正面図である。第４図はその要部を示し、（
１）図は平面図、（２）図は（１）図のＡＡ線に沿った
矢視断面図、（３）図は（１）図のＢ−Ｂ線に沿った矢
視図である。第５図はこれに用いられる部材を示し、（
１）図は平板材８の斜視図、（２）図はこれを傾斜した
並設状に加工した平板基材３の斜視図である。

この第３図に示した実施例において凸部１は、断面逆り
字状をなし、開口６に対し半ば蓋状をなしている。まず
平板基材３は平板材（第５図の（１）図参照）を用いて
なり、これに対し凸部１の両側１、（第４図の（１）図
参照）に相当する位置を含む３方に切り目を入れて、垂
直に折曲加工した後、更に途中を内側に直角に折曲加工
することにより、凸部１が、その下側に切り欠かれた長
方形の開口６を伴って略蓋状に立設形成される。そして
各凸部１の位置関係は、平板基材３の表面２において傾
斜して並設されたものとなっている（第５図の（２）図
参照）。

第４図中９は突片である。ここでこの突片９について詳
述しておく、突片９は、平板基材３における各開口６の
形成縁中央付近に、水平の半円状をなして開口６に対し
突設されている。突片９の形成は、前述した凸部１およ
び開口６の形成にあたり凸部１の形成用に平板基材３に
切り目を入れる際、対応する切欠１０（第４図の（１）
図参照）をその中央付近に設けることにより行われる。

各突片９の機能は次のとおり。つまり、上述のような逆
り字状の凸部ｌおよび長方形の開口６を多数備えた平板
基材３を用いて、積層ブロック状又はコルゲートチュー
ブ状のハニカム構造体を成形する際、次のごとくこの突
片９が機能する。

すなわちその際突片９は、一方の平板基材３の凸部１を
、正確に他方の平板基材３の裏面４の平坦部５に対し導
き、これを当接させて確実に接合させるべく機能する。

つまりこのような突片９が無い場合には、特に、コルゲ
ートチューブ状のハニカム構造体の成形に際し、一方の
平板基材３の凸部１が、他方の平板基材３の開口６内に
嵌入されてしまう危険があり、その場合には凸部１が、
所定の平坦部５に当接されずこれとの接合が不能となる
。

これに対し係る突片９を設けたことにより、このような
凸部ｌの開口６内への嵌入の危険は防止され、凸部１は
突片９等に導かれて所定の平坦部５に確実に当接、接合
される。

なお第３．４．５図に示した他の実施例において、その
他の各部材の構成９機能および作動等は、前述の第１，
２図に示した実施例にて説明したところに準じるので、
同符号を付しその説明は省略する。

他の実施例は、このようになっている。

なお本発明の凸部１は、以上説明した各実施例のものに
限定されるず、例えば次のどと（形成してもよい。

すなわち以上説明した各実施例の凸部１は、いずれも平
板基材３に切り目を入れその一部を切り欠くことにより
、開口６を伴って形成されていたが、このような切り目
、切欠、開口６等を伴わす形成してもよい。つまり凸部
ｌは、平板基材３の平坦な表面２から、単に隆起突出し
ただけのものとしてもよい。その場合凸部１の形成は、
例えば上下の所定型間に平板基材３を挿入して、その裏
面４側から表面２側に向かって押圧加工を施すことによ
り行われる。

なおこのような単に隆起突出した凸部１によっても、前
述の本発明の作動等は勿論同様に変わりなく発揮される
。

「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、
所定の凸部が形成された平板基材を用いてなることによ
り、次の効果を発揮する。

第１に、特殊な複合形状のものが得られる。すなわち通
常のハニカム構造体におけるいわゆるセルに相当する各
セル部を、六角、三角等の単純形状以外の複雑特殊な複
合形状とすることができる。

従って全体形状も今迄にない独特の複合形状のものが得
られ、しかもその形状は各種のものが容易に得られて、
広く各種用途に用いられる。

第２に、流体の処理に用いた場合、処理効率が向上する
。つまり流体に乱流が生じるので、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
を塗布する担持母体として用いた場合触媒との接触反応
度が高く、排気ガスの浄化効率が向上する。

第３に、しかも製造が容易で歩留まりも良く材料の無駄
がなく、従来のいわゆるコルゲート式のもの以上の特長
を兼ね備え、コスト面に著しく優れている。又全体重量
も軽い。

又請求項２のハニカム構造体にあっては、これらに加え
、開口による乱流が付加されるので、流体の処理効率が
極めて向上する。

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
、本発明に係るハニカム構造体の発揮する効果は、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
。そして（１）図は、積層ブロック状の同ハニカム構造
体の正面図であり、（２）図は、コルゲートチューブ状
の同ハニカム構造体の正面図である。 第２図はその要部を示し、（１）図は平面図、（２）図
は（１）図のＡ−Ａ線に沿った矢視断面図、（３）回は
（１）図のＢ−Ｂ線に沿った矢視図である。 第３図は、本発明に係るハニカム構造体の他の実施例を
示す。そして（１）図は、積層ブロック状の同ハニカム
構造体の正面図であり、（２）図は、コルゲートチュー
ブ状の同ハニカム構造体の正面図である。 第４図はその要部を示し、（］）図は平面図、（２）図
は（１）図のＡ、Ａ線に沿った矢視断面図、（３）図は
（１）図のＢ−Ｂ線に沿った矢視図である。第５図はこ
れに用いられる部材を示し、（１）図は平板材の斜視図
、（２）図はこれを傾斜した並設状に加工した平板基材
の斜視図である。 １・・・凸部 １　、、、、両側 ２・・・表面 ３・・・平板基材 ４・・・裏面 ５・・・平坦部 ６・・・開口 ア・・・接合材 ８・・・平板材 ９・・・突片 １０・・・切欠 Ｃ・・・セル部 Ｄ・・・表面板 第 図 第 図 ６・′

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）前後左右にそれぞれ間隔を置いた凸部が、表面に
   多数形成された平板基材が用いられ、 該平板基材の一方の表面の上記各凸部と、他方の裏面の
   平坦部とが接合されてなること、 を特徴とするハニカム構造体。
2. （２）上記各凸部は、該平板基材を一部切り欠くことに
   より開口を伴って形成されてなる、 請求項１記載のハニカム構造体。