JPS6245439B2 - - Google Patents
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- JPS6245439B2 JPS6245439B2 JP54050959A JP5095979A JPS6245439B2 JP S6245439 B2 JPS6245439 B2 JP S6245439B2 JP 54050959 A JP54050959 A JP 54050959A JP 5095979 A JP5095979 A JP 5095979A JP S6245439 B2 JPS6245439 B2 JP S6245439B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- outer skin
- honeycomb structure
- partition walls
- thicker
- honeycomb
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Press-Shaping Or Shaping Using Conveyers (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は改良された機械的強度及び耐熱性を有
するハニカム構造体に関する。
するハニカム構造体に関する。
セラミツクのハニカム構造体は自動車用内燃機
関の排気ガス浄化用触媒担体、ヒーター、熱交換
器等に広く利用されている。そのうち最も実用的
な形はその製造技術の容易さから四角形、特に正
方形の単位形状を適当な隣接関係に配列した外形
円筒形のハニカム構造体であるが、この形のハニ
カム構造体は下記の如き大きな弱点をもつてい
た。即ち四角形を区切る隔壁方向には比較的強い
が、対角線方向には著しく弱く、軸に垂直な耐圧
強度で隔壁方向の実に1/2〜1/10の耐圧強度しか
もたない。このため触媒担体としてケースに圧入
した場合もハニカム構造体が正規の形状をはづ
れ、対角線方向が大きい場合、この方向の外皮が
ケースにつかえた時は極めて弱く破壊され易いも
のとなる。又内燃機関の排気ガス浄化に用いた場
合、最初始動時排気ガスの通過と共にハニカムの
特に中心部から急速に加熱され、従つて中心部が
膨張し、外皮の未だ加熱されない部分が引張り応
力を受けるが、この時も隔壁と平行方向に対応す
る外皮は多数の引張り方向に平行な隔壁を有する
が為に強く、対角線方向はこれがないため弱く、
そのため急熱による破壊は殆ど隔壁と対角線方向
に限られていた。これを防ぐために外皮をどの部
分も充分に厚くすることは重量を大きくし、原材
料を多く必要とし成形も難しいものとなる。又こ
の熱衝撃の応力を緩和するために、外周に放射状
のスリツトを入れる案もあるが強度の低下が著し
い。
関の排気ガス浄化用触媒担体、ヒーター、熱交換
器等に広く利用されている。そのうち最も実用的
な形はその製造技術の容易さから四角形、特に正
方形の単位形状を適当な隣接関係に配列した外形
円筒形のハニカム構造体であるが、この形のハニ
カム構造体は下記の如き大きな弱点をもつてい
た。即ち四角形を区切る隔壁方向には比較的強い
が、対角線方向には著しく弱く、軸に垂直な耐圧
強度で隔壁方向の実に1/2〜1/10の耐圧強度しか
もたない。このため触媒担体としてケースに圧入
した場合もハニカム構造体が正規の形状をはづ
れ、対角線方向が大きい場合、この方向の外皮が
ケースにつかえた時は極めて弱く破壊され易いも
のとなる。又内燃機関の排気ガス浄化に用いた場
合、最初始動時排気ガスの通過と共にハニカムの
特に中心部から急速に加熱され、従つて中心部が
膨張し、外皮の未だ加熱されない部分が引張り応
力を受けるが、この時も隔壁と平行方向に対応す
る外皮は多数の引張り方向に平行な隔壁を有する
が為に強く、対角線方向はこれがないため弱く、
そのため急熱による破壊は殆ど隔壁と対角線方向
に限られていた。これを防ぐために外皮をどの部
分も充分に厚くすることは重量を大きくし、原材
料を多く必要とし成形も難しいものとなる。又こ
の熱衝撃の応力を緩和するために、外周に放射状
のスリツトを入れる案もあるが強度の低下が著し
い。
本発明はこれを改良するためになされたもので
四角形の単位形状を適当な隣接関係に配列し、外
形円筒形で側面外周に外皮を有するハニカム構造
体に於て、四角形を区切る隔壁の対角線方向に対
応する外皮を隔壁を平行方向に対応する外皮より
も20％以上３mm以内厚くしたことを特徴とするハ
ニカム構造体を提供する。即ち本発明は前記欠点
と云える最も破壊し易い外皮を隔壁と平行の破壊
され難い外皮に比し厚くすることにより、この致
命的な弱点を補強し、結果的にハニカム構造体の
機械的及び耐熱的強度を大巾に向上したものであ
る。そして対角線方向の外皮を厚くする下限を20
％としたのは20％以下では有意差のある効果が認
められず又、上限を３mm以内としたのは３mm以上
厚くしても特に大きい効果は認められないからで
ある。
四角形の単位形状を適当な隣接関係に配列し、外
形円筒形で側面外周に外皮を有するハニカム構造
体に於て、四角形を区切る隔壁の対角線方向に対
応する外皮を隔壁を平行方向に対応する外皮より
も20％以上３mm以内厚くしたことを特徴とするハ
ニカム構造体を提供する。即ち本発明は前記欠点
と云える最も破壊し易い外皮を隔壁と平行の破壊
され難い外皮に比し厚くすることにより、この致
命的な弱点を補強し、結果的にハニカム構造体の
機械的及び耐熱的強度を大巾に向上したものであ
る。そして対角線方向の外皮を厚くする下限を20
％としたのは20％以下では有意差のある効果が認
められず又、上限を３mm以内としたのは３mm以上
厚くしても特に大きい効果は認められないからで
ある。
以下図面に示す実施例により一そう詳細に説明
する。
する。
実施例 １
第１図は均一な外皮をもつた外形円筒形の従来
のハニカム構造体の平面図で図中１は外皮、２及
び３は隔壁、４は単位形状をなすセル、A1，
A2，A3，A4は隔壁と平行方向、B1，B2，B3，B4
は隔壁の対角線方向である。第２図は本発明品で
B1〜B4に対応する外皮１１はA1〜A4に対応する
外皮よりも厚くなつている。
のハニカム構造体の平面図で図中１は外皮、２及
び３は隔壁、４は単位形状をなすセル、A1，
A2，A3，A4は隔壁と平行方向、B1，B2，B3，B4
は隔壁の対角線方向である。第２図は本発明品で
B1〜B4に対応する外皮１１はA1〜A4に対応する
外皮よりも厚くなつている。
今市販のコージライトを平均粒径８μにボール
ミルで粉砕し、触水硬化型ポリウレタン樹脂を原
料の50重量％加え、混練してはい土としたのち、
第３図、第４図に示す如き公知のハニカム構造体
押出し用口金にて押出し、先づ比較例としたこの
平面図を第１図に示す。これは直径、長さ共80mm
で外皮の厚さは１mmである。又第３図中５は隔壁
を形成するためのはい土を送給する独立孔、６は
外皮を形成するためのはい土を送給する独立孔で
ある。第４図は線PP′に添う断面図で７はハニカ
ムの隔壁を形成する連通溝、８は外皮を形成する
連通溝である。次に比較例と同じはい土を用い口
金のA1〜B4方向に対応する外皮を形成するため
のはい土を送給する独立孔と外皮を形成する連通
孔８を約30％大きくしその他は比較例と同様にし
て押出し成形し実施例とした。この平面図を第２
図に示す。第２図にみられるように本実施例では
B1〜B4方向の外皮はA1〜A4方向の外皮よりもA1
〜A4とB1〜B4の中点近辺より20％厚くなり中央
では100％厚くなつている。この押出し後は両者
共乾燥し徐々に昇温して結合剤を除去して後、還
元性雰囲気で焼成し1000℃付近より徐々に酸化性
雰囲気として1400℃で１時間焼成しハニカム構造
体とした。次に両者共周知の方法で白金触媒を被
覆し円筒形のケースに入れて、1400c.c.の気筒容積
をもつ自動車用内燃機関のマフラーに取り付け始
動したところ、両者共約10秒で700℃に至つた
が、この昇温を繰り返した時、比較品10個は平均
55回でセルの対角線方向B1〜B4方向の１〜２カ
所に外皮よりき裂が入り徐々に内部迄貫通して行
つたが本発明による実施例10個は200回の昇温で
も異常がないため昇温試験を打切つた。又比較例
５個についてB1方向より軸に垂直に加圧したと
ころ53Kgの圧力で対角線方向にき裂が入つたが本
発明品は130Kgの圧力でき裂が入つた。この理由
は極端に機械強度の弱いB1〜B4方向が比較品で
は容易に破壊されるのに対し、本発明品では外皮
を厚くしているため、圧力が多くのセルに分散さ
れ強度に弱いB1〜B4方向の応力を緩和したもの
と考えられる。以上の如く、本発明は僅かに押出
し口金を改良するのみで従来品の極端な弱点を保
護し、機械的熱的特性の極めて優れたハニカム構
造体を容易に量産するものである。又B1〜B4方
向で外皮を厚くする範囲はB1〜B4とA1〜A4の中
間部分迄が適当であるが、これも設計上適宣決め
るべきことである。又用途も内燃機関排ガス浄化
用触媒コンバーターを中心に述べたが本発明はこ
れに拘ることなく熱交換機その他のハニカム構造
体にも利用できるものである。
ミルで粉砕し、触水硬化型ポリウレタン樹脂を原
料の50重量％加え、混練してはい土としたのち、
第３図、第４図に示す如き公知のハニカム構造体
押出し用口金にて押出し、先づ比較例としたこの
平面図を第１図に示す。これは直径、長さ共80mm
で外皮の厚さは１mmである。又第３図中５は隔壁
を形成するためのはい土を送給する独立孔、６は
外皮を形成するためのはい土を送給する独立孔で
ある。第４図は線PP′に添う断面図で７はハニカ
ムの隔壁を形成する連通溝、８は外皮を形成する
連通溝である。次に比較例と同じはい土を用い口
金のA1〜B4方向に対応する外皮を形成するため
のはい土を送給する独立孔と外皮を形成する連通
孔８を約30％大きくしその他は比較例と同様にし
て押出し成形し実施例とした。この平面図を第２
図に示す。第２図にみられるように本実施例では
B1〜B4方向の外皮はA1〜A4方向の外皮よりもA1
〜A4とB1〜B4の中点近辺より20％厚くなり中央
では100％厚くなつている。この押出し後は両者
共乾燥し徐々に昇温して結合剤を除去して後、還
元性雰囲気で焼成し1000℃付近より徐々に酸化性
雰囲気として1400℃で１時間焼成しハニカム構造
体とした。次に両者共周知の方法で白金触媒を被
覆し円筒形のケースに入れて、1400c.c.の気筒容積
をもつ自動車用内燃機関のマフラーに取り付け始
動したところ、両者共約10秒で700℃に至つた
が、この昇温を繰り返した時、比較品10個は平均
55回でセルの対角線方向B1〜B4方向の１〜２カ
所に外皮よりき裂が入り徐々に内部迄貫通して行
つたが本発明による実施例10個は200回の昇温で
も異常がないため昇温試験を打切つた。又比較例
５個についてB1方向より軸に垂直に加圧したと
ころ53Kgの圧力で対角線方向にき裂が入つたが本
発明品は130Kgの圧力でき裂が入つた。この理由
は極端に機械強度の弱いB1〜B4方向が比較品で
は容易に破壊されるのに対し、本発明品では外皮
を厚くしているため、圧力が多くのセルに分散さ
れ強度に弱いB1〜B4方向の応力を緩和したもの
と考えられる。以上の如く、本発明は僅かに押出
し口金を改良するのみで従来品の極端な弱点を保
護し、機械的熱的特性の極めて優れたハニカム構
造体を容易に量産するものである。又B1〜B4方
向で外皮を厚くする範囲はB1〜B4とA1〜A4の中
間部分迄が適当であるが、これも設計上適宣決め
るべきことである。又用途も内燃機関排ガス浄化
用触媒コンバーターを中心に述べたが本発明はこ
れに拘ることなく熱交換機その他のハニカム構造
体にも利用できるものである。
第１図は従来のハニカム構造体の平面図、第２
図は本発明による実施例のハニカム構造体平面
図、第３図はハニカム構造体押出し用口金の平面
図、第４図は第３図のPP′に添う断面図である。
図は本発明による実施例のハニカム構造体平面
図、第３図はハニカム構造体押出し用口金の平面
図、第４図は第３図のPP′に添う断面図である。
Claims (1)
- １ 四角形の単位形状を適当な隣接関係に配列し
外形円筒形で側面外周に外皮を有するハニカム構
造体に於いて、四角形を区切る隔壁の対角線方向
に対応する外皮を、隔壁の平行方向に対応する外
皮よりも20％以上３mm以内厚くしたことを特徴と
するハニカム構造体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5095979A JPS55142189A (en) | 1979-04-24 | 1979-04-24 | Honeycomb structure body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5095979A JPS55142189A (en) | 1979-04-24 | 1979-04-24 | Honeycomb structure body |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55142189A JPS55142189A (en) | 1980-11-06 |
| JPS6245439B2 true JPS6245439B2 (ja) | 1987-09-26 |
Family
ID=12873348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5095979A Granted JPS55142189A (en) | 1979-04-24 | 1979-04-24 | Honeycomb structure body |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55142189A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1484100A4 (en) * | 2002-03-08 | 2006-07-05 | Ngk Insulators Ltd | WAVE STRUCTURE, METHOD FOR PRODUCING THE STRUCTURE AND EXHAUST GAS CLEANING SYSTEM |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5026674B2 (ja) * | 2005-03-04 | 2012-09-12 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体 |
| JP5184400B2 (ja) * | 2009-02-18 | 2013-04-17 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体成形用口金 |
| US8491295B2 (en) * | 2009-05-28 | 2013-07-23 | Corning Incorporated | Die assembly and method of extruding cellular ceramic substrates with a skin |
| JP6749853B2 (ja) * | 2017-01-31 | 2020-09-02 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体の製造方法及びハニカム構造体 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5521148B2 (ja) * | 1976-06-03 | 1980-06-07 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5521148U (ja) * | 1978-07-26 | 1980-02-09 |
-
1979
- 1979-04-24 JP JP5095979A patent/JPS55142189A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5521148B2 (ja) * | 1976-06-03 | 1980-06-07 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1484100A4 (en) * | 2002-03-08 | 2006-07-05 | Ngk Insulators Ltd | WAVE STRUCTURE, METHOD FOR PRODUCING THE STRUCTURE AND EXHAUST GAS CLEANING SYSTEM |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55142189A (en) | 1980-11-06 |
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