JPH06304481A

JPH06304481A - ハニカム構造体とその製造方法

Info

Publication number: JPH06304481A
Application number: JP5132304A
Authority: JP
Inventors: Toshio Matsumoto; 壽夫松本
Original assignee: MATSUMOTO KOKAN KK
Current assignee: MATSUMOTO KOKAN KK
Priority date: 1993-04-22
Filing date: 1993-04-22
Publication date: 1994-11-01

Abstract

(57)【要約】【目的】ハニカム構造体を製造するための、ダイス、
押出成型装置が甚だ高価であり、大口径のハニカム構造
体には、途方もない費用が掛かっていたが、これを容易
に製造するばかりでなく、多品種小量でも生産できるよ
うにする。【構成】ハニカム構造体の形状が略１対√２の
辺の比を持つ４角形で構成する。これを複数個、組み
合わせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は自動車用の触媒担体、
燃焼、化学反応、その他、高温で使用できるハニカム構
造体、及び、フイルター、吸着材、触媒、触媒担体、バ
イオ担体、その他の用に適用できるハニカム構造体と、
その製造方法に関し、更に詳しくは、小さいサイズのハ
ニカム構造体を押出成型、或は射出成型し、これを並列
に組み合わせて、大きいサイズの、ハニカム構造体が得
られる、改良された構造体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ハニカム構造体は、その目
的、装置の容量に従って一つづつ設計され製造されてい
る。

【０００３】然し、押出成型法、射出成型法、などで製
造されるハニカム構造体は、使用されるダイスの費用が
莫大である。即ち自動車排気ガス浄化用のセラミッ
クハニカム構造体を例にすると、ハニカム構造体の直
径、５０ｍｍφ、のとき、ダイスの費用は１個当たり、
３０〜１００万円（１９９３年）である。これが、バ
ス、トラック、等のディーゼル、その他の大型のもので
は、直径が、２７０ｍｍφで、断面積で凡そ３０倍に達
し、その製作費用は単純に比例計算しても、９００〜３
０００万円となり、極めて多額である。

【０００４】このダイスは、大型になれば大型になるほ
ど、これに比例して、製作が困難となり、高度の技術と
装置、高級な電極材料、それに高級なセラミック材料が
必要となる。

【０００５】更に、成型に際しては、大型で高圧力の押
出装置が必要なばかりでなく、これを均一に押出すこと
が困難で、これらの操作が容易ではなかった。

【０００６】更にまた、成型によるセラミックハニカム
構造体の宿命として、セラミック粉末による磨耗のた
め、ダイスの消耗が甚だしいことである。

【０００７】随って、このように高価で、消耗の甚だし
い、ダイスを必要とする、ハニカム構造体を製造するこ
とは容易でなく、当然このハニカム構造体を多品種小量
製造することはできなかった。

【０００８】

【発明が解決しょうとする課題】この発明が解決しょう
とする課題は、従来の押出成型法、射出成型法による所
謂「ハニカム構造体」の、上記欠点を解決することであ
る。

【０００９】そして、小型のハニカム構造体を製造し、
これを適宜並列に組み合わせるだけで、多品種小量であ
っても、更に、大型のハニカム構造体であっても、自由
自在に且つ容易に提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この課題は、基本的に
は、筒状のハニカム構造体を略４角形とすることであ
る、更に、この４角形の辺の比を、略１対√２とす
ることによって解決される。

【００１１】辺の比が略１対√２の形状のもの
は、これを２の２乗倍しても、その形状即ちその辺の比
が常に同じ１対√２であることが既によく知られて
いる。例えば、紙の規格であるＡ列．Ｂ列．を見ると、
Ａ４の２倍がＡ３・Ａ３の２倍がＡ２・更にＡ２の２倍
がＡ１・と常にその辺の比は略１対√２である。

【００１２】上記、辺の比略１対√２の１辺の大
きさは、１〜５種類程度を規格化すればよく、また、ハ
ニカム構造体のメッシュ構造も、１〜５種類程度を規格
化すれば、その組み合わせは実に数十から数百種類にも
及ぶものが実用化できる。

【００１３】そして、上記ハニカム構造体はコージライ
ト等の、アルミナ系耐熱性セラミックハニカム、ゼオラ
イト等の吸着性セラミックハニカム、その他、ジルコニ
ア系、チタン酸バリゥム系、非酸化物系、金属系、等が
適用できる。

【００１４】そして、上記ハニカム構造体は、各種プラ
スチックス等を主成分としたものにも適用できる。

【００１５】

【作用及び構成】上記のように、辺の比が略１対√
２であるハニカム構造体を１単位とし、これを２単
位、４単位、６単位、９単位と並列に組み合わせて、そ
の断面積を所望のハニカム構造体とするものである。

【００１６】

【実施例１】実施例について図面を参照して説明する。
本実施例では同一構成要素には同一符号を付してその説
明を省略する。

【００１７】図１に於いて、排気ガス浄化装置に使用さ
れるハニカム構造体１は、コージライトの粉末を有機バ
インダー、水、と混練してダイス（図示せず）から押出
成型したもので、セル即ち貫通孔２の数は、３００個／
ｉｎｃｈ^２、隔壁３の厚さは、０．２３ｍｍである。外
壁４の厚さは０．４ｍｍである。そして、該ハニカム構
造体１の縦横の寸法は、３０ｍｍ×４２．４ｍｍであ
る。該ハニカム構造体１を１単位として、図２のように
２単位組み合わせると、縦横の寸法は、４２．４ｍｍ×
６０ｍｍで、その辺の比は、略１対√２である。更
にこれを２倍即ち４単位にすると、図３に示す縦横の寸
法は８４．８ｍｍ×６０ｍｍで、その辺の比は、略１
対√２である。

【００１８】

【実施例２】図４は、ハニカム構造体１を、縦横の寸
法、２４．５ｍｍ×３４．６ｍｍで押出成型したもの
で、その断面積は８４７．７ｍｍ^２であって、実施例
１が、３０ｍｍ×４２．４ｍｍ＝１２７２ｍｍ^２である
に対して、その面積比は約１対１．５である。随っ
て、実施例１に対して、実施例２の例では常に１対１．
５の比率の断面積を持つハニカム構造体が提供できる。

【００１９】

【実施例３】図５は吸着性能に優れたゼオライトの粉末
を主成分として、押出成型し、ハニカム構造体１とした
もので、貫通孔２の数は、１００個／ｉｎｅｃ^２、三角
形をしている。また、隔壁３の厚さは０．８ｍｍ、縦
横の寸法は、２８ｍｍ×３９．６ｍｍである。

【００２０】

【実施例４】この例では、図６に示すように、上記実施
例のハニカム構造体の各角部５が、それぞれ鋭角でない
ハニカム構造体１である。

【００２１】図１．図４．図５．図６．など、１単位の
状態で、押出成型されて、ダイスから出てきたハニカム
構造体１は、所定の長さに裁断された後、軟らかいうち
に、図７に示す型枠６の上に置いて、自重で伸展矯正さ
れる。この自重での矯正が困難なときは、ハニカム
構造体１の上から別の型枠６′で締めて矯正することが
できる。そして乾燥され、必要に応じて焼成され
る。この型枠６、及び６′は網目構造で、通気性の良い
ものであることが好ましい。また、複数個を組み合わせ
る際の、接触する外壁４同士の係合を考慮した凹凸を付
すことが好ましい。

【００２２】

【実施例５】この例では、上記ハニカム構造体１の組み
合わせに際して、角部５を利用する。然して、ハニカム
構造体１の外壁４の平行面７が互いに接触しなくてもよ
く、従って外壁４の平行面７が、図８のように空間８を
作って離れている。空間８は、図８のように、外壁４に
よって平行であってもよいし、また、外壁４を円弧状に
してもよい。角部５も円弧状にしてよい。

【００２３】このときの角部５には、ハニカム構造体と
同じ素材か、または同じ膨脹係数でなる接合部材９を使
用することが好ましい。接合部材９は一部が封止されて
いるか、又はその空間に、ハニカム構造体と類似のセル
を持っていることが好ましい。

【００２４】ハニカム構造体１の外壁４と外壁４、或は
角部５に接合部材９を組み合わせるには、それぞれをバ
インダー、水、その他適当な接着剤を使用するとよい。

【００２５】このハニカム構造体は、乾燥され、必要に
応じて加熱焼成され、更に触媒、バイオ、その他所定の
処理を施すことが出来る。

【００２６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
以下に列挙するような種々の効果が得られる。

【００２６】小さい断面積で、複数個のダイスがあれ
ば、数十種類のハニカム構造体が提供できる。１単位の
ハニカム構造体が、小さい断面積でよいので、ダイスや
押出装置も廉価な小型のものでよく、当然全体のコスト
が下がる。従来の円筒形だけでなく、オーバル型、更に
その他の型が提供出来る。従来の円筒形では、押出成型
されたハニカム構造体の、曲がりを矯正することが困難
であったが、この発明では、容易に矯正することが出
来、従って組み合わせられたハニカム構造体に、無理を
生じないので寿命が長くなる。

【００２７】尚、上記では、組み合わせたハニカム構造
体の断面の形状が、相似形であるとしたが、これに限定
せず、他の形状になってもよいことは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるハニカム構造体の１単位を示す
説明図である。

【図２】上記ハニカム構造体の２単位を組み合わせた状
態を示す説明図である。

【図３】上記ハニカム構造体の４単位を組み合わせた状
態を示す説明図である。

【図４】この発明による他のハニカム構造体の１単位を
示す説明図である。

【図５】この発明の更に他のハニカム構造体の１単位を
示した説明図である。

【図６】この発明の更に他のハニカム構造体の１単位を
示した説明図である。

【図７】この発明のハニカム構造体の矯正装置を示す斜
視図である。

【図８】この発明のハニカム構造体の他の組み合わせ状
態を示す説明図である。

【符号の説明】

１．ハニカム構造体２．セル（貫通孔）３．隔壁４．外壁５．角部６．６′．型枠７．平行面８．空間９．接合部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セラミックス粉末又は（及び）金属粉
末、その他、粉末を主成分として成るハニカム構造体、
或はプラスチックス等を主成分として成るハニカム構造
体であって、上記ハニカム構造体の形状が、略４角形で
構成されていることを特徴とするハニカム構造体。
【請求項２】前記ハニカム構造体の形状が略１対
√２の辺の比を持つ、略４角形で構成されていること
を特徴とする請求項１に記載のハニカム構造体。
【請求項３】前記ハニカム構造体が押出成型、或は射
出成型によって成型された請求項１〜請求項２に記載
のハニカム構造体。
【請求項４】前記ハニカム構造体が、並列に組み合わ
せられている請求項１〜請求項３に記載のハニカム構造
体。
【請求項５】前記組み合わせられたハニカム構造体の
断面が、略４角形である請求項４に記載のハニカム構造
体。
【請求項６】前記組み合わせられたハニカム構造体の
外壁と外壁とを接合した請求項４及び請求項５に記載の
ハニカム構造体。
【請求項７】前記組み合わせられたハニカム構造体の
外壁と外壁の間に、空間を設けて、互いに直接接触しな
いようになした請求項４及び請求項５に記載のハニカム
構造体。
【請求項８】前記ハニカム構造体の、少なくとも２辺
を拘束したまま乾燥されることを特徴とする請求項１に
記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項９】前記ハニカム構造体を角部で接合するこ
とを特徴とする請求項４及び請求項５に記載のハニカム
構造体の製造方法。