(57)【要約】      （修正有）【課題】触媒担持用コンバータに用いられる、耐久性を高めたハニカム体の提供。【解決手段】平箔と多数のセルを含むとともに軸方向に隣接するセルＦの位相が互いに異なるオフセット構造を備えた波箔３０とを積層して軸方向の周りに巻き回すことにより、軸方向にガスを導通させるガス導通路を形成したハニカム体において、波箔３０及び平箔を接合する第１接合層５１は、軸方向におけるガス入側端部から１番目に位置する第１セルＦ１の天面１０１と２番目に位置する第２セルＦ２の天面１０１とを繋いで軸方向に延びているハニカム体。第１接合層５１よりもガス出側に位置する第２接合層を含み、第１接合層５１及び第２接合層は、ハニカム体の径方向において重複する領域がなく、かつ、第１接合層５１は平箔の表面及び裏面のうち一方の面に設けられており、第２接合層は表面及び裏面のうち他方の面に設けられているハニカム体。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平箔と多数のセルを含むとともに軸方向に隣接するセルの位相が互いに異なるオフセット構造を備えた波箔とを積層して前記軸方向の周りに巻き回すことにより、前記軸方向にガスを導通させるガス導通路を形成したハニカム体において、
前記波箔及び前記平箔を接合する第１接合層は、前記軸方向におけるガス入側端部から１番目に位置する第１セルの天面と２番目に位置する第２セルの天面とを繋いで前記軸方向に延びていることを特徴とするハニカム体。
【請求項２】
前記第１接合層の一端は、前記第１セルの天面に位置しており、
前記第１接合層の他端は、前記第１セルから前記軸方向に数えてＮ番目に位置する前記セルの天面に位置しており、
前記Ｎは、５以下の自然数であることを特徴とする請求項１に記載のハニカム体。
【請求項３】
前記第１接合層よりもガス出側に位置する第２接合層を含み、
前記第１接合層及び前記第２接合層は、該ハニカム体の径方向において重複する領域がなく、かつ、前記第１接合層は前記平箔の表面及び裏面のうち一方の面に設けられており、前記第２接合層は前記表面及び前記裏面のうち他方の面に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のハニカム体。
【請求項４】
請求項３に記載のハニカム体と、
前記ハニカム体が収められる外筒と、
を有し、
前記第一接合層が設けられる前記一方の面は、前記裏面であり、
前記他方の面は、前記表面であり、
前記第２接合層の径方向外側の端部から前記平箔の最外周端部まで延びる延長接合層を介して前記ハニカム体と前記外筒とが接合されていることを特徴とする触媒担持用コンバータ。
【請求項５】
請求項１から３のうちいずれか一つに記載のハニカム体と、
前記ハニカム体が収められる外筒と、
を有することを特徴とする触媒担持用コンバータ。
【請求項６】
平箔と、多数のセルを含むとともに軸方向に隣接するセルの位相が互いに異なるオフセット構造を備えた波箔とを所定方向に交互に積層した熱交換器用のハニカム体であって、
前記波箔及び前記平箔を接合する第１接合層は、該ハニカム体の軸方向におけるガス入側端部から１番目に位置する第１セルの天面と２番目に位置する第２セルの天面とを繋いで前記軸方向に延びていることを特徴とする熱交換器用ハニカム体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平箔と波箔とを積層したハニカム体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、排ガス浄化の目的で用いられる触媒コンバータとして、波状の金属箔（以下、波箔と称する）と平板状の金属箔（以下、平箔と称する）とを積層したハニカム体が知られている。この種のハニカム体は、受熱面積が大きいため、熱交換器としても利用されている。特許文献１には、直径が０．１〜１０μｍのシリカと、触媒成分とを含む触媒が担持され、セル内部にオフセットフィンを設けたオフセットハニカムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１８７５６０号公報（請求項１、明細書段落００２８等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者は、上述のオフセットハニカムを車両に搭載して耐久性試験を実施したところ、ハニカム体がガス入側端部に位置するセル間の切欠き形状部から破損していることを発見した。
【０００５】
触媒コンバータに流入する排ガスの温度は車両の走行状態に応じて変化し、この温度変化に応じてハニカム体は膨張及び収縮を繰り返す。特に、ハニカム体のガス入側は排ガス流入時において温度が最も高くなるため、ガス入側端部に位置するセル間の切欠き形状部に応力が集中し、その結果、前記の切欠き形状部を起点として亀裂が進展したものと考えられる。
【０００６】
そこで、本発明は、ハニカム体の耐久性をより高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本願発明に係るハニカム体は、（１）平箔と多数のセルを含むとともに軸方向に隣接するセルの位相が互いに異なるオフセット構造を備えた波箔とを積層して前記軸方向の周りに巻き回すことにより、前記軸方向にガスを導通させるガス導通路を形成したハニカム体において、前記波箔及び前記平箔を接合する第１接合層は、前記軸方向におけるガス入側端部から１番目に位置する第１セルの天面と２番目に位置する第２セルの天面とを繋いで前記軸方向に延びていることを特徴とする。
【０００８】
（２）前記第１接合層の一端は、前記第１セルの天面に位置しており、前記第１接合層の他端は、前記第１セルから前記軸方向に数えてＮ番目に位置する前記セルの天面に位置しており、前記Ｎは、５以下の自然数であることを特徴とする上記（１）に記載のハニカム体。
【０００９】
（３）前記第１接合層よりもガス出側に位置する第２接合層を含み、前記第１接合層及び前記第２接合層は、該ハニカム体の径方向において重複する領域がなく、かつ、前記第１接合層は前記平箔の表面及び裏面のうち一方の面に設けられており、前記第２接合層は前記表面及び前記裏面のうち他方の面に設けられていることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載のハニカム体。
【００１０】
（４）上記（３）に記載のハニカム体と、前記ハニカム体が収められる外筒と、を有し、前記第一接合層が設けられる前記一方の面は、前記裏面であり、前記他方の面は、前記表面であり、前記第２接合層の径方向外側の端部から前記平箔の最外周端部まで延びる延長接合層を介して前記ハニカム体と前記外筒とが接合されていることを特徴とする触媒担持用コンバータ。
【００１１】
（５）上記（１）から（３）のうちいずれか一つに記載のハニカム体と、前記ハニカム体が収められる外筒と、を有することを特徴とする触媒担持用コンバータ。
【００１２】
（６）平箔と、多数のセルを含むとともに軸方向に隣接するセルの位相が互いに異なるオフセット構造を備えた波箔とを所定方向に交互に積層した熱交換器用のハニカム体であって、前記波箔及び前記平箔を接合する第１接合層は、該ハニカム体の軸方向におけるガス入側端部から１番目に位置する第１セルの天面と２番目に位置する第２セルの天面とを繋いで前記軸方向に延びていることを特徴とする熱交換器用ハニカム体。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ハニカム体のガス入側端部に位置する第１及び第２のセルの天面に跨って軸方向に延びる第１接合層によって平箔及び波箔が接合されているため、ハニカム体の耐久性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態におけるハニカム体を径方向に切断した断面図である。
【図２】ハニカム体を構成する波箔の一部における展開図である。
【図３】波箔の一部における概略斜視図である。
【図４】平箔の展開図である（第２実施形態）。
【図５】触媒コンバータを軸方向に沿って切断した触媒コンバータの一部における断面図である（第２実施形態）。
【図６】ハニカム体を構成する波箔の一部における展開図である（第３実施形態）。
【図７】入側端部が拡開したハニカム体の写真である（第３実施形態）。
【図８】入側端部の箔が欠損等したハニカム体の写真である。
【図９】ハニカム体を構成する波箔の一部における展開図である（変形例１）。
【図１０】ハニカム体を構成する波箔の一部における展開図である（変形例２）。
【図１１】熱交換器として用いられるハニカム体の断面図である（変形例３）。
【図１２】燃焼加熱システムの概略構成図である。
【図１３】燃焼加熱システムの概略構成図である（吹き込み方向が図１２の逆）。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１実施形態）
以下、図面を参照しながら、本発明に係る第１実施形態について説明する。図１は本実施形態におけるハニカム体を径方向に切断した断面図である。図２はハニカム体を構成する波箔の一部における展開図である。図３は、波箔の一部における概略斜視図である。図２及び図３において、白抜きの矢印はガスの導通方向（ハニカム体の軸方向）に対応しており、黒色の矢印はハニカム体の周方向に対応している。また、セルＦの天面をハッチングにより示しており、この天面のうち平箔に接合される接合領域をドットにより示している。
【００１６】
図１を参照して、触媒コンバータ１は、ハニカム体１０及び外筒２０を備える。ハニカム体１０を構成する金属箔には、耐熱合金を用いることができる。耐熱合金には、例えば、Ｆｅ−２０Ｃｒ−５Ａｌ系ステンレス鋼を用いることができる。ただし、合金組成にＡｌを含んだ耐熱性の各種ステンレス鋼を用いることもできる。触媒コンバータ１は、例えば、車両の排ガス経路に設置することができる。車両には、二輪車、四輪車が含まれる。四輪車には、ガソリン車、ディーゼル車、二次電池及びエンジンを動力源として兼用するハイブリッド車が含まれる。
【００１７】
ハニカム体１０の径は、例えば、２０ｍｍ〜３００ｍｍに設定することができる。ハニカム体の軸方向長さは、例えば、２０ｍｍ〜１７０ｍｍに設定することができる。
【００１８】
波箔３０と平箔４０とを重ねた状態で軸方向周りに巻き回すことにより、径方向において波箔３０と平箔４０とが交互に積層されたハニカム体１０を製造することができる。上述の構成によれば、ハニカム体１０の内部に軸方向に延びる多数のガス導通路を形成することができる。波箔３０及び平箔４０には触媒が担持されている。
【００１９】
触媒は、ウォッシュコート液（γアルミナと添加剤及び貴金属触媒を成分とする溶液）をハニカム体１０のガス導通路に供給し、熱処理によって焼き付けることにより担持させることができる。ただし、γアルミナに代えてゼオライトを用いることもできる。触媒層の厚みは、例えば、１０μｍ〜１００μｍに設定することができる。
【００２０】
ハニカム体１０のガス導通路に流入した排ガスが触媒に接触すると、排ガスに含まれるＣＯガス、ＣＨガス、ＮＯＸガス等が無害化され、車外にクリーンなガスを排出することができる。
【００２１】
外筒２０は、円筒状に形成されており、ハニカム体１０の径方向における外周面を包囲する位置に配置されている。外筒２０の内面及びハニカム体１０の外面は少なくとも一部において接合されている。なお、触媒コンバータ１の断面形状は円形に限るものではなく、楕円形、卵形、レーストラック形状など、その他の形状であってもよい。
【００２２】
図２及び図３を参照しながら、波箔３０の構成について説明する。波箔３０は、オフセット構造を有している。すなわち、波箔３０は多数のセルＦを含み、軸方向において隣接するセルＦの位相が互いに異なっており、隣接するセルＦの境界には切欠き形状部が形成されている。本実施形態のオフセット構造は、セルＦを軸方向に沿って千鳥状に配列することにより構成されている。つまり、軸方向に隣接するセルＦを互いに結ぶ結線が、軸方向に延びる直線に対して常に同じ角度で交差するように、セルＦが配列されている。ハニカム体１０に含まれるセルＦの総数は、ハニカム体１０の軸方向長さ（ｍｍ）を３で除した値より少なく、２０で除した値より大きくするのが好ましい。
【００２３】
ここで、説明の便宜上、ガス入側端部に位置するセルＦを第１のセルＦ１、この第１のセルＦ１に対して軸方向に隣接するセルＦを第２のセルＦ２と称する場合がある。また、符号１１ａ及び１１ｂはそれぞれ、第１のセルＦ１及び第２のセルＦ２の切欠き形状部を示している。第１のセルＦ１及び第２のセルＦ２は各々、天面１０１と、天面１０１の両端から延びる一対の左側斜辺１０２と、右側斜辺１０３とを備える。左側斜辺１０２、右側斜辺１０３はそれぞれ、天面１０１から離隔するに従って末広がりとなるように傾斜している。つまり、第１のセルＦ１及び第２のセルＦ２は、軸方向視において台形状に形成されている。
【００２４】
第１のセルＦ１及び第２のセルＦ２の天面１０１は、互いに一部において接続されている。つまり、第１のセルＦ１の周方向における一端と、第２のセルＦ２の周方向における他端とが、軸方向において連設されている。
【００２５】
ハニカム体１０の周方向において隣り合う第１のセルＦ１は連設部１０４を介して互いに接続されており、ハニカム体１０の周方向において隣り合う第２のセルＦ２は同様に連設部１０４を介して互いに接続されている。上述の構成によれば、オフセット構造を備えた波箔３０を一枚の平箔から形成することができる。具体的には、セルＦの形状に対応する突起形状部を備えた金型又はローラを用いて、平箔をプレスすることにより、オフセット構造を備えた波箔３０を形成することができる。一枚の平箔を用いて波箔３０が形成されるため、ハニカム体１０の剛性（特に、径方向における剛性）を高めることができる。
【００２６】
上述の構成によれば、第１のセルＦ１の中央を流れるガスが第２のセルＦ２の左側斜辺１０２に接触して、乱流を生成することができる。これにより、波箔３０の壁面にガスがより接触し易くなるため、触媒コンバータ１の浄化性能を高めることができる。
【００２７】
第１接合層５１は、図２及び図３に図示する第１接合領域Ａにおいて波箔３０及び平箔４０を互いに接合している。接合材料には、ロウ材（例えば、耐熱性の高いＮｉ基のロウ材）を用いることができる。ロウ材は、箔ロウであってもよいし、粉末ロウであってもよい。第１接合層５１は、第１及び第２のセルＦ１及びＦ２の天面１０１を互いに繋ぐ位置に設けられている。
【００２８】
上述の構成によれば、第１及び第２のセルＦ１及びＦ２の天面１０１と平箔４０とが第１接合層５１を介して接合されるため、切欠き形状部１１ａ、１１ｂ近傍の剛性を高くすることができる。これにより、切欠き形状部１１ａ、１１ｂを起点とした亀裂生成を起こりにくくすることができる。すなわち、ガス入側に位置する全ての第１及び第２のセルＦ１及びＦ２が第１接合層５１によって平箔４０に接合されているため、軸方向全長に占める接合面積が小さくても、切欠き形状部１１ａ、１１ｂを起点とした亀裂生成を起こりにくくすることができる。
【００２９】
ここで、第１接合層５１のガス入側端部は、ハニカム体１０のガス入側端部よりも下流側であることが望ましい。つまり、第１接合層５１がハニカム体１０のガス入側端部まで延出しないように、第１接合層５１のガス入側端部を設定することが望ましい。この点については、以下の実施形態においても同様である。第１接合層５１がハニカム体１０のガス入側端部まで延出すると、ハニカム体１０のガス入側端部が酸化し易くなる。つまり、第１接合層５１に用いられるロウ材は、ハニカム体１０を構成する金属箔の耐酸化性を低下させる性質があるため、第１接合層５１をハニカム体１０のガス入側端部まで延出させると、ハニカム体１０のガス入側端部が酸化され易くなる。その結果、ハニカム体１０のガス入側端部が欠損し易くなる。溶極式の溶接方法を用いて第１接合層５１を形成した場合にも、同様の問題が発生する。つまり、ロウ付け法、溶極式溶接方法は、金属箔の不動態被膜に母材以外の元素が混ざり込み、耐酸化性を低下させるおそれがあるため、第１接合層５１のガス入側端部を、ハニカム体１０のガス入側端部よりも下流側に設定することが望ましい。ただし、拡散接合、超音波接合、レーザ接合など金属箔の不動態被膜に与える影響が少ない接合方法を採用した場合には、耐酸化性が低下しにくいため、第１接合層５１をハニカム体１０のガス入側端部まで延出させてもよい。
【００３０】
（第２実施形態）
図４及び図５を参照しながら、本発明の第２実施形態について説明する。第１実施形態と機能が共通する要素には、同一符号を付している。図４は、平箔４０の表面側を示す展開図である。平箔４０の表面とは、平箔４０を捲いた時（つまり、ハニカム体１０とした時）に、径方向内側ではなく径方向外側に位置する面のことである。平箔４０の裏面とは、平箔４０を捲いた時（つまり、ハニカム体１０とした時）に、径方向内側となる面のことである。第１接合層５１は、平箔４０の裏面に形成されており、軸方向における位置は第１実施形態と同じである。図４では、第１接合層５１の輪郭を点線により示している。第２接合層５２は、第１接合層５１よりもガス出側に配置されており、平箔４０の表面に位置する。
【００３１】
図５は、触媒コンバータ１を軸方向に沿って切断した触媒コンバータ１の一部における断面図である。第１接合層５１及び第２接合層５２は、ハニカム体１０の径方向において重複する領域がなく、上述の通り、軸方向における位置が互いに異なっている。ここで、第１接合層５１及び第２接合層５２の接合領域が、ハニカム体１０の径方向において重複（一部重複も含む）している場合には、接合材であるロウ材によって平箔４０が表裏両面からダメージを受けて著しく強度が低下するおそれがある。そこで、本実施形態では、ハニカム体１０の径方向において互いに重複しないように、第１接合層５１及び第２接合層５２を配置している。
【００３２】
また、本実施形態では、第１接合層５１を平箔４０の裏面、第２接合層５２を平箔４０の表面に形成、つまり、第１接合層５１及び第２接合層５２を平箔４０の異なる面に形成しているため、ハニカム体１０の軸方向における強度を高めることができる。ここで、第１接合層５１及び第２接合層５２を平箔４０の一方の面に偏在させた場合には、他方の面が波箔３０に接合されないため、ハニカム体１０の軸方向における強度が低くなり、波箔３０、平箔４０が軸方向に抜けやすくなる。これに対して、本実施形態では、波箔３０を挟む平箔４０の両面に波箔３０が接合されているため、ハニカム体１０の軸方向における強度を高くすることができる。
【００３３】
また、第１接合層５１及び第２接合層５２をそれぞれ平箔４０の裏面及び表面に形成した場合、平箔４０の最外周に形成された第２接合層５２（請求項４に記載の延長接合層に相当する）を外筒２０との接合に用いることができる。これにより、外筒２０とハニカム体１０との接合位置を、より排ガスの出側に設けることができる。ここで、触媒コンバータは、排ガス出側の熱膨張率が相対的に小となるため、第２接合層５２に加わる負荷を少なくすることができる。これにより、外筒２０とハニカム体１０との接合強度を長期間維持することができる。本実施形態では、第１接合層５１及び第２接合層５２をそれぞれ平箔４０の裏面及び表面に形成したが、本発明はこれに限るものではなく、形成位置を表裏逆にしてもよい。
【００３４】
第２接合層５２は、第１接合層５１よりも排ガス出側に設けられていればよいが、より好ましい位置は、ハニカム体１０の軸方向中央よりも排ガス出側である。第２接合層５２が排ガス出側端部に接近する程、熱膨張の影響を受けにくくなるからである。
【００３５】
（第３実施形態）
本実施形態は、第１実施形態の変形例である。図６は、図２に対応しており、本実施形態の波箔の一部における展開図である。第１実施形態では、第１接合層５１の排ガス出側端部を第２のセルＦ１の天面内としたが、本実施形態では、第１のセルＦ１から軸方向に数えてＮ個目（ただし、Ｎは３、４、５のいずれかであることが好ましい）のセルＦの天面１０１内とすることができる。上述の構成によれば、第１及び第２のセルＦ１及びＦ２の天面１０１に跨って軸方向に延びる第１接合層５１により波箔３０及び平箔４０が接合されるため、切欠き形状部１１ａ、１１ｂ近傍の剛性を高くすることができる。これにより、切欠き形状部１１ａ、１１ｂを起点とした亀裂生成を起こりにくくすることができる。
【００３６】
ここで、Ｎが５を超過すると、接合領域が軸方向に長くなるため、波箔３０及び平箔４０の熱膨張及び熱収縮が過度に制限される。その結果、図７の写真に示すように、ハニカム体１０のガス入側において波箔３０及び平箔４０の接合が絶たれて、これらが拡開するおそれがある。波箔３０及び平箔４０が開くと、圧力損失が増大して、浄化性能が低下するおそれがある。
【００３７】
第１接合層５１の軸方向長さは、好ましくは、３ｍｍ〜２５ｍｍである。
【００３８】
（実施例）
触媒担持用コンバータに対して冷熱処理を繰り返し、入側端部の耐亀裂性及び耐拡開性を評価した。９５０℃まで昇温する昇温処理、９５０℃の温度に保温する保温処理及び１５０℃以下まで冷却する冷却処理を連続させることにより冷熱処理とした。昇温処理では、熱風を使用し、昇温時間を１分間、最大加熱速度を１２０℃／秒に設定した。保温処理では、保温時間を４分間に設定した。冷却処理では、冷却温度を１５０℃以下、冷却時間を２．５分間、最低冷却速度を−４０℃／秒に設定した。
【００３９】
冷熱処理を６００回繰り返した後、入側端部のセルにおいて箔の亀裂及び欠損が確認された場合（図８の写真参照）には、耐亀裂性が低いとして×で評価し、入側端部のセルにおいて箔の亀裂及び欠損が確認されなかった場合には、耐亀裂性が高いとして〇で評価した。箔の亀裂及び欠損は、目視により判別した。
【００４０】
冷熱処理を６００回繰り返した後、入側端部の平箔及び波箔の拡開が確認された場合（図７の写真参照）には、耐拡開性が低いとして×で評価し、入側端部の平箔及び波箔の拡開が確認されなかった場合には、耐拡開性が高いとして〇で評価した。拡開の有無は、目視により判別した。
【００４１】
耐亀裂性及び耐拡開性がともに〇の場合には、総合評価を◎と評価した。耐亀裂性が〇、耐拡開性が×の場合には、総合評価を〇と評価した。耐亀裂性が×の場合には、耐拡開性の評価に関わらず総合評価を×とした。
【００４２】
平箔及び波箔には、ステンレス鋼（ＹＵＳ２０５Ｍ１）を使用した。触媒種には、γアルミナを使用した。触媒の厚みは５０μｍに設定した。波箔には、千鳥状に形成されたオフセット構造（図２参照）を採用した。No.１〜１２では、ハニカム体の軸方向長さ（L）を１００ｍｍ、ハニカム体の径寸法（R）を１５０ｍｍとした。No.１３〜２４では、ハニカム体の軸方向長さ（L）を７０ｍｍ、ハニカム体の径寸法（R）を１００ｍｍとした。「接合セルのNo」は、各セルを入側端部から出側端部に向かって採番し、第１接合層により接合されるセルの番号を示している。例えば、「接合セルのNo」が「１〜３」である場合には、入側端部から数えて、１番目、２番目及び３番目のセルが軸方向に延びる第１接合層により接合される。なお、第２接合層は設けなかった。
【表１】
2020131053.tif 000003
【００４３】
No.１〜３、７〜９、１３〜１５、１９〜２１は、第１接合層が、第１セル及び第２セルの天面を繋いで軸方向に延びるととともに、第１接合層の長さが所定値以下に制限されていたため、「耐亀裂性」及び「耐拡開性」の評価が共に〇になり、総合評価が◎になった。これに対して、No.４、１０、１６、２２では、第１接合層の長さが過度に長かったため、総合評価が〇になった。No.５〜６、１１〜１２、１７〜１８、２３〜２４は、第１接合層が第１セル及び第２セルの天面を繋いでいないため、総合評価が×になった。
【００４４】
（変形例１）
上述の実施形態では、波箔３０の全体をオフセット構造により構成したが、本発明はこれに限るものではなく、一部にオフセット構造以外の構造が含まれていてもよい。例えば、図９に図示するように、波箔３０のガス入側をオフセット構造により構成し、ガス出側を非オフセット構造（波の位相が変化しないストレート構造）により構成してもよい。
【００４５】
（変形例２）
上述の実施形態では、セルＦ１をいわゆる千鳥状に配列することによりオフセット構造を構成したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、図１０に図示するように、軸方向に対して傾斜した傾斜方向にセルＦを配列（つまり、ヘリカル配列）することによりオフセット構造を構成してもよい。
【００４６】
（変形例３）
上述の実施形態では、排ガス浄化用の触媒コンバータについて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、熱交換器に適用することもできる。図１１は、熱交換器として用いられるハニカム体の断面図である。ハニカム体３００は、平箔３０１と波箔３０２とを交互に所定方向に積層することにより構成されており、軸方向（紙面に対する法線方向）に直交する断面形状が矩形に形成されている。波箔３０２は、波箔３０と同様にオフセット構造により構成することができる。
【００４７】
図１２及び図１３は、ハニカム体が適用される燃焼加熱システム例の概略構成図である。これらの図において、燃焼加熱システム１００は、第１燃焼加熱部１１０及び第２燃焼加熱部１２０を含む。これらの第１燃焼加熱部１１０及び第２燃焼加熱部１２０の間には、炉１３０が設けられている。炉１３０は、例えば圧延加熱炉、鍛造炉、熱処理炉、溶解炉、焼成炉、脱臭炉であってもよい。
【００４８】
第１燃焼加熱部１１０は、第１バーナ部１１１、第１ハニカム体３００Ａ及び第１配管１１２を含む。第２燃焼加熱部１２０は、第２バーナ部１２１、第２ハニカム体３００Ｂ及び第２配管１２２を含む。なお、第１ハニカム体３００Ａ及び第２ハニカム体３００Ｂは、上述のハニカム体３００と同様の構成である。
【００４９】
第１ハニカム体３００Ａは、軸方向が上下方向となるように配置されている。第１バーナ部１１１は第１ハニカム体３００Ａの上端に設けられており、炉１３０の内部に炎を吹き込むことができる。第１配管１１２は第１ハニカム体３００Ａの下端に設けられており、第１配管１１２の内部には燃焼空気及び排ガスのいずれか一方を選択的に導通させることができる。第２ハニカム体３００Ｂは、軸方向が上下方向となるように配置されている。第２バーナ部１２１は第２ハニカム体３００Ｂの上端に設けられており、炉１３０の内部に炎を吹き込むことができる。第２配管１２２は第２ハニカム体３００Ｂの下端に設けられており、第１配管１２２の内部には燃焼空気及び排ガスのいずれか一方を選択的に導通させることができる。
【００５０】
図１２は第２燃焼加熱部１２０が燃焼装置、第２ハニカム体３００Bが加熱装置として動作し、第１燃焼加熱部１１０の第１ハニカム体３００Aが蓄熱装置として動作する場合を示している。第２バーナ部１２１は、第２配管１２２を介して吹き込まれ、加熱装置としての第２ハニカム体３００Ｂを介して加熱された燃焼空気を用いて炎を生成し、この生成した炎を炉１３０の内部に向かって吹き込む。これにより、炉１３０を加熱することができる。この間、第１ハニカム体３００Aは燃焼空気への熱供給により高温状態から低温状態に移行する。
【００５１】
炉１３０の加熱時に発生した排ガスは、第１バーナ部１１１から炉１３０の外部に排出され、蓄熱装置としての第１ハニカム体３００Ａに流入する。第１ハニカム体３００Ａに流入した排ガスによって、第１ハニカム体３００Ａは加熱・蓄熱するため、排気ガスの熱エネルギを効率的に回収することができる。この間、第２ハニカム体３００Bは排気ガスからの熱供給により低温状態から高温状態に移行する。
【００５２】
一方、図１３は第１燃焼加熱部１１０が燃焼装置、ハニカム体３００Aが加熱装置として動作し、第２燃焼加熱部１２０のハニカム体３００Bが蓄熱装置として動作する場合を示している。この場合では、第２ハニカム体３００Bが燃焼空気への熱供給により高温状態から低温状態に移行し、第１ハニカム体３００Aが排気ガスからの熱供給により低温状態から高温状態に移行する。本燃焼加熱システムは図１２に示す燃焼期間と図１３に示す燃焼期間を交互に繰り返すことにより、第1ハニカム体３００A及び第２ハニカム体３００Bを介して排気ガスから燃焼空気へ効率よく熱変換させながら燃焼加熱を継続させている。よって、第1ハニカム体３００A及び第２ハニカム体３００Bは燃焼加熱システムの動作中絶えず高温状態による膨張と低温状態による収縮を繰り返すこととなるが、第1ハニカム体３００A及び第２ハニカム体３００Ｂは、上述のハニカム体３００によって構成されているため、切欠き形状部１１ａ、１１ｂを起点とした亀裂生成を起こりにくくすることができる。
【符号の説明】
【００５３】
１  触媒コンバータ    
１０  ハニカム体    
１１a、１１ｂ  切欠き形状部    
２０  外筒    
３０  波箔    
４０  平箔    
５１  第１入側接合層
５２  第２入側接合層
Ｆ  セル
Ｆ１  第１のセル
Ｆ２  第２のセル
１０２  天面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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