(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が貫流できる通路（４）によって互いに接続されている入口範囲（２）と出口範囲（３）とを有し流体で貫流されるハニカム体（１）において、ハニカム体（１）が入口範囲（２）および出口範囲（３）にのみそれぞれ熱伝導率低減部分（６，１０）を有し、熱伝導率低減部分（６，１０）はハニカム体（１）の横断面全体にわたって延び、熱伝導率低減部分（６，１０）は通路（４）の壁部（８）の切欠き開口（７，９）により形成され、切欠き開口（７，９）はハニカム体（１）の両側端面から間隔を置いてハニカム体（１）の両側端面の後方に設けられ、切欠き開口（７，９）はハニカム体（１）の横断面全体にわたって流体の流れ方向に対して直角に延在していることを特徴とするハニカム体。
【請求項２】
熱伝導率低減部分（６，１０）の少なくとも幾つかの通路（４）の壁部（８）が少なくとも一つの切欠き開口（７，９）を有していることを特徴とする請求項１記載のハニカム体。
【請求項３】
ハニカム体が少なくとも部分的に構造化された板金の巻回ないし積層された層によって形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のハニカム体。
【請求項４】
ハニカム体が入口範囲（２）および出口範囲（３）の近くにそれぞれ熱伝導率低減部分（１１，１２）を有する外被管（５）内に配置されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のハニカム体。
【請求項５】
外被管（５）の熱伝導率低減部分（１１，１２）とハニカム体（１）の熱伝導率低減部分（６，１０）とがハニカム体（１）の１つの横断面上に存在していることを特徴とする請求項４記載のハニカム体。
【請求項６】
外被管（５）の熱伝導率低減部分（１１，１２）が切欠き開口（１３，１４）によって形成されていることを特徴とする請求項４又は５記載のハニカム体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は入口範囲と出口範囲とを有し流体で貫流されるハニカム体、特に排気ガス触媒用ハニカム体に関する。入口範囲および出口範囲は流体が貫流できる通路によって互いに接続されている。
【背景技術】
【０００２】
このようなハニカム体は特にいわゆる排気ガス触媒用ハニカム体として使用されている。種々の横断面形状を取り得る流体で貫流される構造物（ハニカム体）が知られている（例えば、特許文献１参照）。排気装置の排気ガス流における有害成分を減少するために、その構造物は有害物質の触媒変換にとって十分な高い温度になっていなければならない。触媒のできるだけ迅速な始動特性を得るために、構造物を電気加熱することが既に提案されている（例えば、特許文献２参照）。この構造物の電気加熱によって内燃機関の低温始動中に生ずる排気ガスの有害物質の吐き出しが減少される。自動車が短距離走行運転し個々の運転サイクル間に多少長い休止時間が設けられる場合、自動車が運転停止したときに内燃機関並びにその排気装置全体が冷える。このような排気装置特にハニカム体の冷え込みはハニカム体を再三にわたって電気加熱しなければならなくする。これは場合によってはエネルギー源即ち自動車のバッテリに大きな負荷を与えることになる。従って短距離走行運転の場合、バッテリが常に十分に充電されることが保証されなくなる。
【０００３】
ハニカム体の加熱にとって必要なエネルギー需要を減少するために、ハニカム体に熱絶縁体を設けることが既に提案されている。二重外被装置の形に構成された熱絶縁体付きハニカム体が知られている（例えば、特許文献３参照）。この二重外被装置は外側外被管の中にこれに間隔をおいて配置されている内部外被管を有している。内部外被管と外部外被管との間に存在する中間室が熱絶縁体として作用する。これによって構造物の外周面からの放熱が減少される。
【０００４】
【特許文献１】
国際公開第９０／０３２２０号パンフレット
【特許文献２】
国際公開第８９／１０４７１号パンフレット
【特許文献３】
国際公開第９０／０４０８７号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、流体で貫流されるハニカム体をこのハニカム体の熱損失が一層減少されるように改良することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は本発明によれば、流体が貫流できる通路によって互いに接続されている入口範囲と出口範囲とを有し流体で貫流されるハニカム体において、ハニカム体が入口範囲および出口範囲にのみそれぞれ熱伝導率低減部分を有し、熱伝導率低減部分はハニカム体の横断面全体にわたって延び、熱伝導率低減部分は通路の壁部の切欠き開口により形成され、切欠き開口はハニカム体の両側端面から間隔を置いてハニカム体の両側端面の後方に設けられ、切欠き開口はハニカム体の横断面全体にわたって流体の流れ方向に対して直角に延在していることによって解決される。
【０００７】
このハニカム体の有利な実施態様は次の通りである。
熱伝導率低減部分の少なくとも幾つかの通路の壁部が少なくとも一つの切欠き開口を有している（請求項２）。
ハニカム体が少なくとも部分的に構造化された板金の巻回ないし積層された層によって形成されている（請求項３）。
ハニカム体が入口範囲および出口範囲の近くにそれぞれ熱伝導率低減部分を有する外被管内に配置されている（請求項４）。
外被管の熱伝導率低減部分とハニカム体の熱伝導率低減部分とがハニカム体の１つの横断面上に存在している（請求項５）。
外被管の熱伝導率低減部分が切欠き開口によって形成されている（請求項６）。
【０００８】
本発明に基づくハニカム体は、ハニカム体が少なくとも入口範囲および出口範囲の近くに熱伝導率低減部分を有していることを特徴としている。排気ガス触媒用ハニカム体として作用するハニカム体の場合、このハニカム体に結合された排気装置の構成要素への熱伝導並びに排気装置内に存在する排気ガスの対流による端面側の熱損失が意外にも熱損失全体にかなり貢献することが明らかになった。このような特に端面側の熱損失を防止するために本発明に基づくハニカム体が提案される。入口および出口範囲の近くにそれぞれ熱伝導率低減部分が形成されることによって、ハニカム体とこれに隣接する排気装置の構造部品とが熱的に十分に切り離される。熱伝導率低減部分は少なくとも部分的にハニカム体の中に入り込んでいる。
【０００９】
ハニカム体が入口および出口範囲の近くにそれぞれ熱伝導率低減部分を有していることによって、中央部の熱損失が減少され、これによってハニカム体の入口範囲と出口範囲との間に位置する部分は公知のハニカム体の場合よりも長時間にわたって高温状態にある。これによってハニカム体の入口範囲と出口範囲との間が高い温度レベルにあるので、再始動後における排気ガスの浄化作用が改善される。従って入口範囲と出口範囲との間の部分の加熱が著しく早まり、これによって触媒変換にとって必要な温度も迅速に得られる。
【００１０】
熱伝導率低減部分がハニカム体の横断面全体にわたって延びているようにハニカム体を形成すると有利である。ハニカム体の熱伝導率の低減はその少なくとも一つの通路の壁部が少なくとも部分的に薄い壁厚で形成されていることによって得られる。これによって熱移送方向における横断面積が減少される。
【００１１】
本発明に基づくハニカム体の有利な実施態様によれば、熱伝導率低減部分が少なくとも一つの通路の壁部を少なくとも一つの切欠き開口を有するように形成することが提案される。ハニカム体がこのように形成されている場合、ハニカム体の熱移送の作用をする横断面積が減少される。しかし通路の壁部への切欠き開口の形成によってハニカム体の強度が阻害されることに注意しなければならない。このようなハニカム体の強度低下は、熱伝導率低減部分が切欠き開口を持たずに熱絶縁材料から成っているときには生じない。
【００１２】
ハニカム体における切欠き開口の形成はハニカム体の製造工程前、製造工程中あるいは製造工程後に行われる。ハニカム体が少なくとも部分的に構造化された板金の巻回ないし積層された層によって形成されるときには、切欠き開口の形成は板金層の巻回ないし積層前に行われなければならない。
【００１３】
入口および出口範囲の近くにそれぞれ熱伝導率低減部分を有している流体で貫流されるハニカム体は特に排気ガス触媒用ハニカム体として適している。好適にはこのようなハニカム体は入口および出口範囲の近くに熱伝導率低減部分を有する外被管内に配置される。このためにこの部分が外被管における切欠き開口によって形成されることが提案される。外被管ないしハニカム体特にハニカム体における切欠き開口はパーフォレーション（パンチング孔）とすることができる。外被管の熱伝導率低減部分とハニカム体の熱伝導率低減部分とは好適にはハニカム体の１つの横断面上に存在している。ハニカム体の物体的な形成と内燃機関の再始動後における排気ガスの触媒変換にとって必要な温度への到達との上述の関係は、その中にハニカム体がハニカム体として配置されている外被管が入口および出口範囲にそれぞれ熱伝導率低減部分を有していることによって一層強化される。これによって外被管からそれに隣接する排気装置の構造部品への熱伝導が著しく減少される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下図面に示した実施例を参照して本発明の利点および特徴を説明する。
図１はハニカム体の第１の実施例の概略図、
図２は排気装置におけるハニカム体の第２の実施例の概略図である。
【００１５】
図１は流体Ｆで貫流されるハニカム体１を示している。ハニカム体１は入口範囲２と出口範囲３を有している。入口範囲２と出口範囲３は互いに流体が貫流できる通路４によって接続されている。ハニカム体１は外被管５の中に配置されている。ハニカム体１において入口範囲２の近くに熱伝導率低減部分６が形成されている。この部分６は切欠き開口７によって形成されている。切欠き開口７は通路４の壁部８に形成され、少なくとも部分的に流体Ｆの流れ方向に対して直角に延びている。出口範囲３の近くにも熱伝導率低減部分１０を形成する切欠き開口９が設けられている。この切欠き開口９は通路４の壁部８に設けられている。外被管５もハニカム体１の入口範囲２ないし出口範囲３に熱伝導率低減部分１１，１２を有している。これらの部分１１，１２は切欠き開口１３ないし１４によって形成されている。図１に示された実施例において熱伝導率低減部分６，１０，１１，１２の切欠き開口７，９，１３，１４は長孔状に形成されている。これらは外被管５並びにハニカム体１において同形に形成されている。
【００１６】
あるいはまた切欠き開口１３は図２に示されているように横断面円形にすることもできる。切欠き開口は好適にはハニカム体の両側端面より５〜１５ｍｍ後方に一平面内に設けられている。図２は内燃機関の排気装置内におけるハニカム体１の配置を示している。ハニカム体１は外被管５を有し、この外被管５は入口範囲２の近くに切欠き開口１３を、出口範囲３の近くに切欠き開口１４を有している。ハニカム体１の外被管５は絶縁材料１５で包囲されている。この絶縁材料１５は外側の外被管１６によって包囲されている。入口範囲２の前にディフューザ１７が形成され、これは外側の外被管１６に接続されている。出口範囲３にコンフューザ１８が形成され、これも外側の外被管１６に接続されている。外被管５の熱伝導率低減部分１１，１２および好適には積層あるいは巻回された板金から成るハニカム体１の熱伝導率低減部分６，９によって、ハニカム体１の中央部からコンフューザないしディフューザないしその前に存在するガス室への放熱が減少される。これによって熱絶縁材料１５並びに熱伝導率低減部分で境界づけられたいわば高温の「セル」が得られる。これによって排気ガス浄化装置のエネルギー的に良好な形態が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ハニカム体の第１の実施例の概略図
【図２】排気装置におけるハニカム体の第２の実施例の概略図
【符号の説明】
【００１８】
１            ハニカム体
２            入口範囲
３            出口範囲
４            通路
５            外被管
６            熱伝導率低減部分
７            切欠き開口
８            通路壁部
９            切欠き開口
１０          熱伝導率低減部分
１１，１２    熱伝導率低減部分
１３，１４    熱伝導率低減部分
１５          絶縁材料
１６          外側の外被管
１７          ディフューザ
１８          コンフューザ
【図１】
0004098363.tif 000002
【図２】
0004098363.tif 000003