CN101137599B - 蜂窝结构体及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供具有隔壁(2)的筒状的蜂窝结构体(1)，该隔壁(2)将形成从一个端面(4)贯通到另一个端面(5)的流体流路的多个小室(3)区分形成，该蜂窝结构体以如下方式构成：各个所述小室(3)垂直于所述流体流动方向A的剖面(小室剖面)的面积在小室(3)的流动方向A的中心部附近的规定范围内是大致相同的，并且，在小室(3)的流动方向A的至少一个端面4侧的端部处逐渐减小或逐渐增大。根据该蜂窝结构体，可以减少废气等流体的流入损失和流出损失，并降低压力损失。
Description
技术领域
本发明涉及蜂窝结构体及其制造方法。更详细而言，涉及适合用作如下化学反应机器用载体的蜂窝结构体及其制造方法：以汽车废气为代表的各种内燃机构废气的净化催化剂用载体或除臭用催化剂载体、各种过滤机器用过滤器、热交换器单元、或者燃料电池的改性催化剂用载体等。
背景技术
在处理从汽油发动机排出的废气中的烃(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOX)的有害成分的催化转换器中，装载有蜂窝结构体作为催化剂载体。从柴油发动机或汽油发动机或汽油直喷发动机排出的废气中含有大量的以煤烟(炭黑烟)为主的微粒物质(微粒状物质)，如果将该微粒物质释放到大气中则引起环境污染，因此在柴油发动机的废气体系中，装载用于捕获微粒物质的蜂窝过滤器。在这种蜂窝过滤器中也使用蜂窝结构体。
在这种目的下使用的蜂窝结构体，其结构具有通过多孔隔壁而被区分的在轴方向贯通的多个流通孔(小室)，废气通过小室，并被担载在区分小室的隔壁上的催化剂成分处理。一般而言，使用被大量且廉价地供给的、经挤压成型的堇青石质的陶瓷蜂窝结构体或碳化硅质的陶瓷蜂窝结构体。或者，使用将薄的平板和波型板交替地卷成褶皱状的结构的金属制蜂窝结构体(例如，参照专利文献1或2)。
对于过滤器来说，可以举出如下结构：在蜂窝结构体一个端面密封规定的小室的端部、在另一个端面密封剩余的小室端部的结构，或者仅密封一个端部的结构。废气等的流体流入到该过滤器的入口侧端面不被密封、出口侧端面被密封的小室中，并通过多孔隔壁，移动到入口侧端面被密封、出口侧端面没有被密封的小室中而被排出。于是，此时隔壁形成过滤层，废气中的煤烟等微粒物质被隔壁捕获，从而在隔壁上堆积。
以往，小室在垂直于长方向(流体的流动方向)上切断的剖面中，无论在哪个部分切断的剖面都是大致相同的大小，因此，将邻接的小室区分的隔壁大致平行。而且，一般采用蜂窝结构体的外径尺寸在全长方向(流体的流动方向)整体上大致相同的结构。此外，还提出了如下结构：与这种形状的蜂窝结构体不同，将小室的剖面尺寸在蜂窝结构体的全长上从入口侧端面向出口侧端面依次改变(例如，参照专利文献3)。
专利文献1：日本特开平9-155189号公报
专利文献2：日本实开昭61-10917号公报
专利文献3：日本特开昭61-4813号公报
然而，对于如上所述的垂直于小室的流体流动方向的剖面(以下有时称为“小室剖面”)的面积在流动方向整体范围内大致相同的蜂窝结构体来说，存在如下问题：由于蜂窝结构体的入口侧端面的流体的流入阻力和出口侧端面的流出阻力，压力损失高。为了对应于最近的废气规则强化，蜂窝结构体具有为了使其表面积增大而将小室高密度化的趋势，入口侧和出口侧端面的压力损失有增加的趋势。这是因为，在小室的入口侧端面，废气等流体流入到小室时产生滞流区，实质上流体能够通过的小室剖面的面积急剧地缩小，在该部分发生速度变化而产生流体损失。即使在蜂窝出口侧端面废气等流体也能够通过的小室剖面的面积急剧地扩大，发生速度变化而产生流体损失。对于从柴油发动机等排出的废气的净化中使用的柴油微粒过滤器(DPF)来说，存在如下问题：由于蜂窝结构体的入口侧端面的废气流入阻力和出口侧端面的流出阻力，压力损失高。
此外，对于柴油微粒过滤器来说，具有如下问题：伴随着其的使用，被捕获的微粒物质逐渐在过滤器内堆积，微粒物质附着在密封入口侧端面侧的小室开口部的部分，以此为起点进一步逐渐堆积其他微粒物质，由于阻塞在入口侧端面开口的小室的开口，因此其压力损失剧增。认为其原因是，如图29(a)和图29(b)所示，在小室63的入口侧端面64，废气的流动存在滞流，所以微粒物质容易在小室的入口侧端面64附近堆积。予以说明，符号66表示将小室63的开口部密封的封口构件。
此外，如图30(a)和图30(b)所示，用具有压缩弹性的耐热性抓持构件68覆盖使用了陶瓷的蜂窝结构体61的外周面，并一边通过该抓持构件赋予压缩面压一边装在金属等的容器67内而作为转换器60来使用时，以不会产生因废气的压力或发动机的振动而导致的蜂窝结构体的位置偏差的方式，通过耐热性缓冲构件将挡圈69设置在蜂窝结构体61的端面的外周部上，并保持在容器67内。通常，用挡圈69保持蜂窝结构体61的端面外周部的幅度约5mm左右。因此，外周部的小室63a的开口部被挡圈69阻塞而废气难以通过，作为蜂窝结构体61整体的小室剖面实际的面积减少，压力损失上升。此外，对于过滤器来说，开口部被阻塞的小室63的过滤面积减少，进而压力损失上升。此外，即使仅在蜂窝结构体61的出口侧的端面设置挡圈69，在出口侧端面的小室63a的开口部被阻塞时，废气等流体难以通过，压力损失上升。
进而，在作为这种转换器60使用的状态下的实际负荷时，存在有在蜂窝结构体61的外周部上容易产生圆周状龟裂的问题。圆周状龟裂的产生位置为蜂窝结构体61的轴方向的中间部分，或抓持构件68的端部附近，蜂窝结构体61的轴方向的长度越长，则在轴方向的中间部分产生越多的圆周状龟裂，此外，对于小室63的开口部被封口的蜂窝结构体61(蜂窝过滤器)来说，在抓持构件68的端部附近大量产生圆周状龟裂。
如上所述，如果用挡圈69阻塞蜂窝结构体61的端面的外周部，则如图31所示，废气难以流过外周部的小室63a，蜂窝结构体61的外周侧的区域Y形成较低的温度，在由没有被挡圈69阻塞的小室63b构成的内侧的区域X形成较高的温度，从而产生温度差。因此，认为即使上述内侧区域X被加热并在轴方向上发生热膨胀，由于外周部为低温而不能追续到内部，在蜂窝结构体61的外周面产生轴方向的拉伸应力，圆周状龟裂产生。通过抓持构件68在外周面发挥面压作用，自由的热膨胀受到约束，因此抓持构件68导致的面压越高则外周面的拉伸应力越增大。密封蜂窝结构体61的开口部作为过滤器使用时也是相同的。
此外，如图32所示，在蜂窝结构体61的小室63的开口部设置封口构件66作为过滤器使用时，对于该封口构件66的小室63内侧的端面来说，封口构件66与没有设置封口构件66的中空小室63的边界部分Z的刚性变得不连续。因此，认为通过抓持构件68(参照图31)等接受来自外周面的面压时，在封口构件66的小室63内侧的端面附近的外周面上发生应力集中，从而产生圆周状龟裂。在抓持构件68(参照图31)的端部，由于边缘应力作用，有时高于抓持构件内侧的面压发挥作用，因此在封口构件66的小室63内侧的端面附近的外周面上应力集中增大。
进而，将该蜂窝结构体作为废气的过滤器使用时，由于废气的急剧温度变化导致的热碰撞而存在以下问题：在废气流入侧的端面附近产生龟裂。特别是，在废气为较高温度的状态、废气的温度变化或流速变化非常剧烈的发动机附近(close-coupled)装载蜂窝结构体时，大量发生龟裂。
此外，对于省略图示的、现有的蜂窝结构体来说，在载于废气流的、从排气管排出的氧化铁等固形异物飞来时，存在蜂窝结构体的入口侧端面容易产生腐蚀的问题。特别是，蜂窝结构体被装载于发动机附近(close-coupled)时，容易产生腐蚀，而且还确认，蜂窝结构体为薄壁结构、或其材质为高气孔率或大细孔径时也容易产生腐蚀。
此外，对于如专利文献2所示的蜂窝结构体来说，烧成成型体来进行制造时容易破裂，而且，存在不能利用现有的罐装技术的问题，所述罐装技术使用了如图30(a)和图30(b)所示的抓持构件68，所述蜂窝结构体具有使小室的剖面尺寸在蜂窝结构体的全长上从入口侧端面向出口侧端面依次改变的结构。
本发明是鉴于这样的现有的情况而完成的，提供如下的蜂窝结构体及其制造方法：与现有的蜂窝结构体相比，能够减少压力损失，而且，作为过滤器使用时，能够避免在入口侧的端面处由于微粒物质(微粒状物质)导致的小室开口部的阻塞而引起的压力损失剧增现象，还能够避免圆周状龟裂，进而，还能够避免蜂窝结构体端面的热碰撞、腐蚀。
发明内容
本发明提供以下的蜂窝结构体及其制造方法。
一种蜂窝结构体，其是具有隔壁的筒状的蜂窝结构体，该隔壁将形成从一个端面贯通到另一个端面的流体流路的多个小室区分形成，其中，以如下方式构成：各个所述小室垂直于所述流体流动方向的剖面(小室剖面)的面积在所述小室的所述流动方向的中心部附近的规定范围内是大致相同的，并且，在所述小室的所述流动方向的至少一个端面侧的端部逐渐减小或逐渐增大。(以下，有时称为“第一发明”)。
如上述[1]所述的蜂窝结构体，其中，进一步具有密封构件，其将规定的所述小室的一个所述端面侧的开口部和剩余的所述小室的另一个所述端面侧的开口部密封。
如上述[1]或[2]所述的蜂窝结构体，其中，进一步具有外壁，其覆盖将多个所述小室区分形成的所述隔壁的外周部分。
如上述[1]～[3]中任一项所述的蜂窝结构体，其以如下方式构成：各个所述小室的所述小室剖面的面积在所述小室的所述流动方向的两个端面侧的端部逐渐减小或逐渐增大。
如上述[1]～[4]中任一项所述的蜂窝结构体，其以如下方式构成：全部所述小室的所述小室剖面的面积在至少一个所述端面侧逐渐减小或逐渐增大。
如上述[1]～[5]中任一项所述的蜂窝结构体，其以如下方式构成：所述至少一个端面侧的端部的外径与所述蜂窝结构体的中心部附近的外径相比超过±0.5％并逐渐减小或逐渐增大。
如上述[1]～[6]中任一项所述的蜂窝结构体，其以如下方式构成：所述小室剖面的面积在所述蜂窝结构体轴方向的长度25％以内的长度的端部逐渐减小或逐渐增大。
蜂窝结构体的制造方法，其是将含有成型材料的坯土成型为蜂窝状，得到将形成从一个端面贯通到另一个端面的流体流路的多个小室区分形成的筒状的蜂窝成型体，将所得蜂窝成型体烧成而得到蜂窝结构体的蜂窝结构体的制造方法，其中，在所得上述蜂窝成型体的至少一个所述端面上，设置由烧成时的收缩率与所述蜂窝成型体不同的材料构成的烧成用棚板，在设有所述烧成用棚板的状态下烧成所述蜂窝成型体，从而使各个所述小室在设有所述烧成用棚板侧的所述端面侧的端部垂直于所述流体流动方向的剖面(小室剖面)的面积以逐渐减小或逐渐增大的方式变形，得到以如下方式构成的蜂窝结构体：各个所述小室的所述小室剖面的面积在所述小室的所述流动方向的中心部附近的规定范围是大致相同的，并且，在所述小室的所述流动方向的至少一个端面侧的端部逐渐减小或逐渐增大(以下，有时称为“第二发明”)。
如上述[8]所述的蜂窝结构体的制造方法，其中，在上述蜂窝成型体的两个所述端面上，设置由烧成时的收缩率与所述蜂窝成型体不同的材料构成的所述烧成用棚板，在设有上述烧成用棚板的状态下烧成所述蜂窝成型体。
蜂窝结构体的制造方法，其是将含有成型材料的坯土成型为蜂窝状，得到将形成从一个端面贯通到另一个端面的流体流路的多个小室区分形成的筒状的蜂窝成型体，将所得蜂窝成型体烧成而得到蜂窝结构体的蜂窝结构体的制造方法，其中，在规定的上述蜂窝成型体的一个所述端面侧的开口部分上，设置烧成时的收缩率与所述蜂窝成型体不同的封口构件，在设有上述封口构件的状态下烧成所述蜂窝成型体，从而使各个所述小室在设有所述封口构件侧的所述端面侧端部垂直于所述流体流动方向的剖面(小室剖面)的面积以逐渐减小或逐渐增大的方式变形，得到以如下方式构成的蜂窝结构体：各个所述小室的所述小室剖面的面积在所述小室的所述流动方向的中心部附近的规定范围是大致相同的，并且，在所述小室的所述流动方向的至少一个端面侧的端部逐渐减小或逐渐增大(以下，有时称为“第三发明”)。
如上述[10]所述的蜂窝结构体的制造方法，其中，在规定的上述小室以外的剩余的所述小室的另一个所述端面侧的开口部分，也设置烧成时的收缩率与所述蜂窝成型体不同的封口构件，在设有上述封口构件的状态下烧成所述蜂窝成型体。
本发明的蜂窝结构体能够减少压力损失，而且，作为蜂窝过滤器使用时，可以避免在被处理流体流入侧的端面因微粒物质(微粒状物质)导致的小室开口部的阻塞而引起的压力损失剧增现象。而且，能够避免圆周状龟裂，进而，还能够避免蜂窝结构体端面的热碰撞、腐蚀。此外，本发明的蜂窝结构体的制造方法可以简便地制造上述的本发明的蜂窝结构体。
附图说明
图1是模式化地显示本发明(第一发明)的蜂窝结构体的一种实施方式的构成的部分剖面图。
图2是显示将本发明(第一发明)的蜂窝结构体的一种实施方式罐装的状态的部分剖面图。
图3是显示将本发明(第一发明)的蜂窝结构体的一种实施方式罐装的状态的部分剖面图。
图4是模式化地显示本发明(第一发明)的蜂窝结构体的一种实施方式的其他例构成的部分剖面图。
图5是模式化地显示本发明(第一发明)的蜂窝结构体的一种实施方式的其他例构成的部分剖面图。
图6是模式化地显示本发明(第一发明)的蜂窝结构体的一种实施方式的其他例构成的部分剖面图。
图7是模式化地显示本发明(第一发明)的蜂窝结构体的其他实施方式的构成的部分剖面图。
图8是显示将本发明(第一发明)的蜂窝结构体的其他实施方式罐装的状态的部分剖面图。
图9是模式化地显示本发明(第一发明)的蜂窝结构体的其他实施方式的其他例构成的部分剖面图。
图10是模式化地显示本发明(第一发明)的蜂窝结构体的其他实施方式的其他例构成的部分剖面图。
图11是模式化地显示本发明(第一发明)的蜂窝结构体的其他实施方式的其他例构成的部分剖面图。
图12是模式化地显示本发明(第一发明)的蜂窝结构体的其他实施方式的一例构成的部分剖面图。
图13是模式化地显示本发明(第一发明)的蜂窝结构体的其他实施方式的其他例构成的部分剖面图。
图14是模式化地显示本发明(第一发明)的蜂窝结构体的其他实施方式的一例构成的部分剖面图。
图15是模式化地显示本发明(第一发明)的蜂窝结构体的其他实施方式的其他例构成的部分剖面图。
图16是模式化地显示本发明(第一发明)的蜂窝结构体的其他实施方式的其他例构成的部分剖面图。
图17是模式化地显示本发明(第一发明)的蜂窝结构体的其他实施方式的一例构成的部分剖面图。
图18是模式化地显示本发明(第一发明)的蜂窝结构体的其他实施方式的其他例构成的部分剖面图。
图19是模式化地显示本发明(第一发明)的蜂窝结构体的其他实施方式的其他例构成的部分剖面图。
图20是显示将本发明(第一发明)的蜂窝结构体的其他实施方式罐装的状态的部分剖面图。
图21是模式化地显示本发明(第一发明)的蜂窝结构体的其他实施方式的一例构成的部分剖面图。
图22是模式化地显示本发明(第一发明)的蜂窝结构体的其他实施方式的其他例构成的部分剖面图。
图23(a)是模式化地显示形成本发明(第一发明)的蜂窝结构体的外壁的工序的部分剖面图。
图23(b)是模式化地显示形成本发明(第一发明)的蜂窝结构体的外壁的工序的部分剖面图。
图24是模式化地显示本发明(第一发明)的蜂窝结构体的其他实施方式的一例构成的部分剖面图。
图25是显示将本发明(第一发明)的蜂窝结构体的其他实施方式罐装的状态的部分剖面图。
图26(a)是说明本发明(第二发明)的蜂窝结构体的制造方法的一种实施方式的部分剖面图。
图26(b)是说明本发明(第二发明)的蜂窝结构体的制造方法的一种实施方式的部分剖面图。
图27(a)是说明本发明(第二发明)的蜂窝结构体的制造方法的其他实施方式的部分剖面图。
图27(b)是说明本发明(第二发明)的蜂窝结构体的制造方法的其他实施方式的部分剖面图。
图28(a)是说明本发明(第二发明)的蜂窝结构体的制造方法的一种实施方式的部分剖面图。
图28(b)是说明本发明(第二发明)的蜂窝结构体的制造方法的一种实施方式的部分剖面图。
图29(a)是说明现有的蜂窝结构体的流体流动的剖面图。
图29(b)是说明现有的蜂窝结构体的流体流动的剖面图。
图30(a)是显示将现有的蜂窝结构体罐装的状态的部分剖面图。
图30(b)是显示将现有的蜂窝结构体罐装的状态的部分剖面图。
图31是显示将现有的蜂窝结构体罐装的状态的部分剖面图。
图32是现有的蜂窝结构体罐装的部分剖面图。
符号说明
1：蜂窝结构体、2：隔壁、3：小室、4：端面(一个端面)、5：端面(另一个端面)、6：封口构件、17：容器、8：抓持构件、9：外壁、11：蜂窝结构体、12：隔壁、13：小室、14：端面(一个端面)、15：端面(另一个端面)、16：封口构件、18：抓持构件、21：蜂窝结构体、31：蜂窝结构体、32：蜂窝结构前体、33：砂轮、34：涂层材料、41：蜂窝结构体、42：隔壁、43：小室、44：端面(一个端面)、45：端面(另一个端面)、47：烧成用棚板(トチ)、51：蜂窝结构体、52：隔壁、53：小室、54：端面(一个端面)、55：端面(另一个端面)、56：封口构件、57：烧成用棚板、60：转换器、61：蜂窝结构体、63：小室、64：端面、67：容器、68：抓持构件、69：挡圈。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明(第一～第三发明)的蜂窝结构体及其制造方法的实施方式，但本发明并不限于其所解释的内容，只要不超出本发明的范围，基于本领域技术人员的知识，可以加以各种改变、修改、改良。
图1是模式化地显示第一发明的蜂窝结构体的一种实施方式的构成的部分剖面图。如图1所示，本实施方式的蜂窝结构体1是具有隔壁2的筒状的蜂窝结构体1，该隔壁2将形成从一个端面4贯通到另一个端面5的流体流路的多个小室3区分形成，其以如下方式构成：各个小室3垂直于流体流动方向A的剖面(小室剖面)的面积在小室3的流动方向A的中心部附近的规定范围是大致相同的，并且，在小室3的流动方向A的至少一个端面4侧的端部逐渐增大。应说明的是，对于图1所示的本实施方式的蜂窝结构体1来说，以在小室3的流动方向A的两个端面4、5侧的端部、小室剖面的面积逐渐增大的方式构成，与此相伴，蜂窝结构体1的外周部分的形状也以在小室3的流动方向A的两个端面4、5侧的端部逐渐增大的方式构成。因此，本实施方式的蜂窝结构体1在其中心部附近和两个端面4、5侧的端部的小室密度不同。
这样，对于本实施方式的蜂窝结构体1来说，由于在小室3的流动方向A的两个端面4、5侧的端部处，小室剖面的面积逐渐增大，所以将废气等流体的流入损失和流出损失减少，从而能够减少蜂窝结构体1的压力损失。对于图1所示的蜂窝结构体1，上半部分显示剖面，下半部分显示外观。
此外，对于本实施方式的蜂窝结构体1来说，如图2所示，根据现有的罐装技术，可以罐装到金属等的容器7内。对于现有的蜂窝结构体来说，小室剖面的面积从一个端面到另一个端面大致相同，将邻接的小室区分形成的隔壁大致平行，因此，用抓持构件抓持蜂窝结构体的外周面并装在容器内。对于本实施方式的蜂窝结构体1来说，以如下方式构成：在小室的流动方向A的中心部附近的规定范围内，将小室3区分形成的隔壁2大致平行，而在端面4、5侧的端部处具有规定角度地扩展。
对于现有的蜂窝结构体来说，例如，在特开2004-321848号公报、特开2003-166410号公报、US2003/0041575A1等中，公开了具有如下构成的蜂窝结构体：在蜂窝结构体的一个端面部，小室剖面的面积扩大的小室与面积缩小的小室混合存在的构成。对于本实施方式的蜂窝结构体1来说，以在至少一个端面4侧的端面上、所有小室剖面的面积逐渐增大的方式构成。
如图2所示，将蜂窝结构体1进行罐装时，用抓持部材8抓持蜂窝结构体1的中心部附近的外径大致平行的部分。通过如此构成，比中心部附近外径大的端面4、5侧发挥阻塞物的作用，能够抑制流入到蜂窝结构体1的流体(例如废气)的差压所导致的位置偏差。此外，在中心部附近蜂窝结构体1的外径大致平行，因此能够用抓持构件8均匀地赋予罐装面压，根据现有的罐装技术可以良好地进行蜂窝结构体1的罐装。
特别是，对于本实施方式的蜂窝结构体1来说，由于不使用现有的挡圈69(参照图30)，仅用抓持构件8就能够防止蜂窝结构体1的位置偏差，所以能够使废气等流体通过蜂窝结构体1所有的小室3。因此，将蜂窝结构体1的外周区域与内侧区域的温度差减小，从而能够有效地防止圆周状龟裂等破损。
此外，将蜂窝结构体1进行罐装时，如图3所示，通过设置抓持蜂窝结构体1端面附近的外周面的其他抓持构件9，可以辅助蜂窝结构体1在轴方向上的抓持力。
对于本实施方式的蜂窝结构体1来说，如图4所示，可以在规定的小室3a的一个端面4侧的端部和剩余的小室3b的另一个端面5侧的端部设置封口构件6。对于这种蜂窝结构体1来说，用抓持构件8(参照图2)等抓持来进行罐装时，在设置于小室3的封口构件6的内侧端面附近的外周面上难以赋予面压，可以有效地缓和外周面的应力集中，可以有效地防止圆周状龟裂等破损。
对于图1所示的本实施方式的蜂窝结构体1来说，在小室3的流动方向A的两个端面4、5侧的端部处小室剖面的面积逐渐增大，可以是如下的构成：如图5和图6所示，在小室3的流动方向A的一个端面4、5侧的端部处小室剖面的面积逐渐增大。图5显示在流体入口侧的端面4侧的端部处小室剖面的面积逐渐增大的蜂窝结构体1，图6显示在流体出口侧的端面5侧的端部处小室剖面的面积逐渐增大的蜂窝结构体1。对于图5和图6所示的蜂窝结构体1来说，如图4所示，可以在规定的小室3a的一个端面4侧的端部和剩余的小室3b的另一个端面5侧的端部上设置封口构件6。
此外，对于小室剖面的面积开始逐渐增大的部位没有特别限制，而且对于小室剖面的面积变化的模式也没有特别限制。例如，省略图示，可以在端面附近直线地逐渐增大，也可以以任意曲率逐渐增大。此外，在小室剖面的面积大致相同的中心部附近的周边处，随着若干小室剖面面积的一些变化，在中心部附近有时会伴有非常缓的曲率，但都是在蜂窝结构体允许尺寸内的较小尺寸变化，基本上可以看成大致相同。例如，虽然没有特别限定，但在罐装上，作为蜂窝结构体允许的尺寸，蜂窝结构体的平均外径可以为约±0.5％。对于本实施方式的蜂窝结构体1来说，由于至少一个端面4、5的小室剖面的面积逐渐增大，所以蜂窝结构体1的至少一个端面4、5的外径扩大到允许的尺寸以上。而且，在蜂窝结构体1的中心部附近，停留在允许尺寸内的较小尺寸变化。也就是说，蜂窝结构体1的外径为90mm，允许尺寸公差为±0.5％时，蜂窝结构体1的中心部附近的外径在89.55～90.45mm之间变化，至少一个端面4、5的外径超过该范围逐渐增大。
对于图1所示的本实施方式的蜂窝结构体1来说，以两个端面4、5侧的端部的小室剖面的面积逐渐增至极大的方式构成，可以形成类似于日本古乐器小鼓的形状，但逐渐增到过大时，有时烧成时容易破裂，小室剖面的面积大致相同的中心部附近不能确保，所以优选以不产生破损等的程度形成小室剖面的面积逐渐增大的构成。
其次，对于第一发明的蜂窝结构体的其他实施方式进行说明。图7是模式化地显示本发明蜂窝结构体的其他实施方式的构成的部分剖面图。如图7所示，对于本实施方式的蜂窝结构体11来说，蜂窝结构体11是具有隔壁12的筒状的蜂窝结构体11，该隔壁12将形成从一个端面14贯通到另一个端面15的流体流路的多个小室13区分形成，其以如下方式构成：各个小室13垂直于流体流动方向A的剖面(小室剖面)的面积在小室13的流动方向A的中心部附近的规定范围是大致相同的，并且，在小室13的流动方向A的至少一个端面4侧的端部处逐渐减小。应说明的是，对于图7所示的本实施方式的蜂窝结构体11来说，以在小室13的流动方向A的两个端面14、15侧的端部处小室剖面的面积逐渐减小的方式构成，与此相伴，蜂窝结构体11外周部分的形状也以在小室13的流动方向A的两个端面14、15侧的端部处逐渐增大的方式构成。因此，本实施方式的蜂窝结构体1在其中心部附近和两个端面14、15侧的端部处的小室密度不同。对于图7所示的蜂窝结构体11，上半部分显示剖面，下半部分显示外观。
对于本实施方式的蜂窝结构体11来说，如图8所示，将蜂窝结构体11罐装到金属等的容器7内时，不使用以往使用的挡圈69(参照图30)，而在蜂窝结构体11的端面14、15侧的端部的外周面缩小为梯状的部位上设置对应于该梯状外周面的形状的抓持构件18，从而能够将蜂窝结构体11固定在容器7内。通过这样地构成，不使用现有的挡圈69(参照图30)而仅用抓持构件18就能够防止蜂窝结构体11的位置偏差，所以能够使废气等流体通过蜂窝结构体11所有的小室13。因此，将蜂窝结构体11的外周区域与内侧区域的温度差减小，从而能够有效地防止圆周状龟裂等破损。此外，这样地进行罐装时，通过在端面14、15的一部分安装抓持构件18，可以辅助蜂窝结构体11在轴方向的抓持力。
对于现有的蜂窝结构体来说，例如，在特开2004-321848号公报、特开2003-166410号公报、US2003/0041575A1等中，公开了具有如下构成的蜂窝结构体：在蜂窝结构体的一个端面部，小室剖面的面积扩大的小室与面积缩小的小室混合存在的构成。对于本实施方式的蜂窝结构体11来说，以在至少一个端面14侧的端面处所有小室剖面的面积逐渐减小的方式构成。
在蜂窝结构体11的中心部附近，蜂窝结构体11的外径为大致相同的大小，因此，通过在该部分上设置其他抓持构件19而能够均匀地赋予罐装面压，根据现有的罐装技术能够良好地进行蜂窝结构体的罐装。
此外，对于本实施方式的蜂窝结构体11来说，如图9所示，可以在规定的小室13a的一个端面14侧的端部和剩余的小室13b的另一个端面15侧的端部设置封口构件16。对于这种蜂窝结构体11来说，用抓持构件18(参照图8)等抓持来进行罐装时，在封口构件16的、小室13的流动方向A的中心部侧的端面附近的外周面上难以赋予面压，可以有效地缓和外周面的应力集中，可以有效地防止圆周状龟裂等破损。
对于图7所示的本实施方式的蜂窝结构体11来说，在小室13的流动方向A的两个端面14、15侧的端部处小室剖面的面积逐渐减小，可以是如下的构成：如图10和图11所示，在小室13的流动方向A的一个端面14、15侧的端部处小室剖面的面积逐渐减小。图10显示在流体入口侧的端面14侧的端部处小室剖面的面积逐渐减小的蜂窝结构体11，图11显示在流体出口侧的端面15侧的端部处小室剖面的面积逐渐减小的蜂窝结构体11。对于图10和图11所示的蜂窝结构体11来说，如图9所示，可以在规定的小室13a的一个端面14侧的端部和剩余的小室13b的另一个端面15侧的端部上设置封口构件16。
例如，将蜂窝结构体11作为过滤器使用时，将堆积于隔壁12的微粒物质再生时，由于产生大于出口侧的端面15侧的端部的应力，所以如图10所示的蜂窝结构体11那样，可以将出口侧的端面15侧的端部的小室剖面的面积逐渐减小，提高该部分的机械强度。
此外，对于如图11所示的蜂窝结构体11来说，可以将入口侧的端面14侧的端部的边缘应力减小。通常，由于入口侧的端面14侧的端部直接遭受废气等流体的温度变化，所以热碰撞剧烈，热应力叠加在抓持构件18的端部因边缘应力上、易于产生圆周状龟裂等破损，由于入口侧的端面14侧的端部的小室剖面的面积逐渐减小，具有避免周状龟裂等破损的效果，特别是在发动机附近(close-coupled)是有效的。
此外，对于小室剖面的面积开始逐渐减小的部位没有特别限制，而且对于小室剖面的面积变化的模式也没有特别限制。例如，省略图示，可以在端面附近直线地逐渐减小，也可以以任意曲率逐渐减小。此外，在小室剖面的面积大致相同的中心部附近的周边处，随着小室剖面面积的一些变化，在中心部附近处有时伴有非常缓的曲率，但都是在蜂窝结构体允许尺寸内的较小尺寸变化，基本上可以看成大致相同。例如，虽然没有特别限定，但在罐装上，作为蜂窝结构体允许的尺寸，蜂窝结构体的平均外径可以为约±0.5％。对于本实施方式的蜂窝结构体11来说，由于至少一个端面14、15的小室剖面的面积逐渐增大，所以蜂窝结构体1的至少一个端面14、15的外径缩小到允许的尺寸以上。而且，在蜂窝结构体11的中心部附近，在允许尺寸内有较小的尺寸变化。也就是说，蜂窝结构体1的外径为90mm，允许尺寸公差为±0.5％时，蜂窝结构体1的中心部附近的外径在89.55～90.45mm之间变化，至少一个端面14、15的外径超过该范围逐渐增大。此外，对于小室剖面的面积大致相同的中心部附近的长度没有特别限制，可以具有实际上用现有的罐装技术而能够赋予充分面压所必需的长度。
对于图7所示的本实施方式的蜂窝结构体11来说，以两个端面14、15侧的端部的小室剖面的面积逐渐减至极小的方式构成，可以形成类似于日本古乐器小鼓的形状，但逐渐减到过小时，有时烧成时容易破裂，小室剖面的面积大致相同的中心部附近不能确保，所以优选以不产生破损等的程度形成小室剖面的面积逐渐增大的构成。
其次，对于第一发明的蜂窝结构体另外的其他实施方式进行说明。图12和图13分别是模式化地显示本发明蜂窝结构体另外的其他实施方式的构成的部分剖面图。如图12和图13所示，本实施方式的蜂窝结构体21是具有隔壁22的筒状的蜂窝结构体21，该隔壁22将形成从一个端面24贯通到另一个端面25的流体流路的多个小室23区分形成，其以如下方式构成：各个小室23垂直于流体流动方向A的剖面(小室剖面)的面积在小室23的流动方向A的中心部附近的规定范围是大致相同的，并且，在小室23的流动方向A的一个端面侧的端部(在图12中，为入口侧的端面24的端部，在图13中，为出口侧的端面25的端部)处逐渐增大，在另一个端面侧的端部(在图12中，为出口侧的端面25的端部，在图13中，为入口侧的端面24的端部)处逐渐减小。对于图12和图13所示的本实施方式的蜂窝结构体21来说，随着小室23的小室剖面的面积变化，蜂窝结构体21的外周部分的形状也变化。对于图12和图13所示的蜂窝结构体21，上半部分显示剖面，下半部分显示外观。
通过如此构成，可以获得与图1、图7所示的蜂窝结构体相同的效果。对于小室23的小室剖面的变化的形状等来说，优选与在先说明的图1～图11所示的蜂窝结构体同样地构成。
其次，对第一发明的蜂窝结构体另外的其他实施方式进行说明。对于本实施方式的蜂窝结构体来说，对于在先说明的实施方式的蜂窝结构体，将蜂窝结构体含有外壁的外周部分加工除去，在该部位涂布其他材料后进行干燥或烧成来形成外壁的外周涂布型的蜂窝结构体。
例如，可以举出图14～图16所示的蜂窝结构体31：其是将图1、图5和图6所示的蜂窝结构体1的外周部分加工成圆筒形状后涂布外壁材料来形成的，进一步具有覆盖将多个小室3区分形成的隔壁2的外周部分的外壁9。对于这种蜂窝结构体31的小室3的形状，由于与图1、图5和图6所示的蜂窝结构体1的小室3相同，所以产生外周涂布型的特性，同时可以获得小室剖面的面积逐渐增大带来的上述效果。对于图14～图16所示的蜂窝结构体31，对于与图1、图5和图6所示的蜂窝结构体1相同的各要素标以相同的符号而省略其说明。
此外，还可以是图17～图19所示的蜂窝结构体31：其是将图7、图10和图11所示的蜂窝结构体11的外周部分加工成圆筒形状后涂布外壁材料来形成的，进一步具有覆盖将多个小室13区分形成的隔壁12的外周部分的外壁9。对于这种蜂窝结构体31来说，如图20所示，即使用以往所用形状的挡圈69罐装到金属等的容器7内时，也能够有效地活用形成流体流路的小室13，能够在流动方向A的中心部附近减少死角。因此，能够将蜂窝结构体31的外周区域与内侧区域的温度差减小，从而能够有效地防止圆周状龟裂等破损。对于图17～图19所示的蜂窝结构体31，对于与图7、图10和图11所示的蜂窝结构体11相同的各要素标以相同的符号而省略其说明。
此外，还可以是图12和图13所示的蜂窝结构体31：其是将图12和图13所示的蜂窝结构体21的外周部分加工成圆筒形状后涂布外壁材料来形成的，进一步具有覆盖将多个小室23区分形成的隔壁22的外周部分的外壁9。对于小室23的形状，由于与图12和图13所示的蜂窝结构体21的小室23相同，所以产生外周涂布型的特性，同时可以获得小室剖面的面积逐渐增大或逐渐减小带来的上述效果。对于图21和图22所示的蜂窝结构体31，对于与图12和图13所示的蜂窝结构体21相同的各要素标以相同的符号而省略其说明。
图14～图22所示的蜂窝结构体31可以通过如下方式得到：例如，如图23(a)和图23(b)所示，将蜂窝结构前体32(具体地说，例如，将图1～图23中说明的蜂窝结构体或者将这种蜂窝结构体烧成之前的成型体)的含有外壁的外周部分加工除去，并在该部位上涂布外壁用涂层材料34等其他材料进行干燥或烧成来形成外壁9。图23(a)外周部分的加工可以用磨石33等进行。
此外，如图24所示，对于本实施方式的蜂窝结构体31来说，也可以是如下的蜂窝结构体31：进一步具有沿着小室13的形状加工外周部分，在该加工面同样地涂布外壁材料而形成的外壁9。对于这种蜂窝结构体31来说，关于外周部分的形状，由于与图1～图13所示的蜂窝结构体相同，所以产生外周涂布型的特性，如图25所示，在金属等容器7内进行罐装时，能够均匀地赋予罐装面压，并且，可以将蜂窝结构体31的外周区域和内侧区域的温度差减小，可以有效地防止圆周状龟裂等破损。对于图24所示的蜂窝结构体31，沿着图7所示的蜂窝结构体11的小室13的形状进行加工，并在该加工面同样地涂布外壁材料，而对于恢复成原样的蜂窝结构体，可以是在先说明的实施方式的蜂窝结构体。对于图24所示的蜂窝结构体31，对于与图7所示的蜂窝结构体11相同的各要素标以相同的符号而省略其说明。
省略图示，对于蜂窝结构体的小室剖面的形状，并不限于四边形，例如，可以是三角形、六边形、八边形等多边形，还可以是圆形，还可以是这些形状的组合。此外，通常是隔壁的厚度在所有隔壁中都是大致相同的结构，也可以混存有厚度不同的隔壁。例如，为了提高外周部的强度，可以将外周部的隔壁的厚度加厚。此外，对于本实施方式的蜂窝结构体，可以使用已经成为公知的各种增强手段。此外，可以将蜂窝结构体外周部的小室全部密封口填充，来防止角部的缺损。在这种情况下，可以与两个端面一起进行封口，还可以仅在任何一个端面进行封口。
小室开口部的面积不必所有的小室都一样，可以混合有开口部的面积不同的小室。例如，可以是这样的蜂窝结构体：区分形成有开口部的面积相对大的小室和开口部的面积相对小的小室。此外，即使至少在没有设置封口构件的小室的内部设置填充物，或在隔壁的表面上形成突出状物质，或将隔壁的表面粗糙度粗化，或将隔壁自身弯曲，也能够调整小室的通气阻力。进而，通过该方法，能够提高微粒状物质的捕获性能。
在小室的入口侧的端面，产生因废气等流体中含有的氧化铁、熔接溅射片等固形异物或废气自身导致的腐蚀现象，所以优选将小室的入口侧的端面强化。作为强化方法，可以应用公知的各种现有技术。优选同时将区分相当于小室入口侧端面的区域的隔壁和封口构件强化。
此外，对于蜂窝结构体的剖面形状没有特别限制，除了圆形以外，还可以为椭圆形、长圆形、椭圆形、略三角形、略四边形等多边形等所有的形状。可以将这些形状单独使用或组合使用，此外，设置封口构件时，通常在多个小室的开口部设成锯齿状，但并没有特别限定，例如，可以是列状，或者，可以是同心圆状或放射状，可以根据小室的区分形成的状态来选择各种图案。
此外，作为过滤器使用时，可以通过将小室结构制成薄壁高小室密度来提高微粒物质的压损性能和捕获性能。以往，利用如下小室结构那样的隔壁厚度为10～30mil、小室密度为50～350个小室/平方英寸的小室结构：例如，隔壁厚度为25mil(0.64mm)、小室密度为100个小室/平方英寸(正方形小室的情况，小室间隔为2.54mm)的小室结构，隔壁厚度为17mil(0.43mm)、小室密度为100个小室/平方英寸(正方形小室的情况，小室间隔为2.54mm)的小室结构，隔壁厚度为12mil(0.30mm)、小室密度为300个小室/平方英寸(正方形小室的情况，小室间隔为1.47mm)的小室结构。由于将小室结构制成薄壁高小室密度，即，隔壁的厚度为10mil以下、优选8mil以下，小室密度为350个小室/平方英寸以上、优选为400个小室/平方英寸以上，废气接触的隔壁表面积增加，所以废气的过滤流速也降低，从而能够提高微粒物质的捕获性能。进而，对两个端面进行封口时，通过达到600个小室/平方英寸以下，可以抑制过度的压力损失上升。此外，以往，蜂窝结构体的气孔率为45～70％，平均细孔径为15～40μm。现有的气孔率范围为45～70％，平均细孔径为15μm以下，优选10μm以下，通过使其为小细孔径，在隔壁表面的凹凸整体上增加，从而能够提高微粒物质的捕获性能。进而，进行高气孔率化，同时进行小细孔径化，即进行气孔率为70％以上、优选75％以上、平均细孔径为15μm以下、优选10μm以下的高气孔率和小细孔径化，从而隔壁表面的凹凸在整体上进一步增加，所以能够提高微粒物质的捕获性能。此外，就高气孔率化、小细孔径化来说，废气能够通过的有效细孔增加，所以废气的过滤流速降低以及微粒状物质与细孔内壁接触的机会增加，所以能够提高微粒物质的捕获性能。此外，优选细孔分布尽可能窄。通过小细孔径化和分布的锐化，微粒状物质、特别是纳米微粒的捕获性能提高。这是因为，不仅在隔壁内部的捕获，而且在隔壁表面的捕获也有效，所以对于没有被封口的小室来说捕获性能也得到提高，在隔壁表面形成细孔所致的微细而均匀的凹凸。此外，通过小细孔径化和分布的锐化，强度也得到提高，因此优选。对于分布的锐化程度可以通过各种表现来定量，因此没有特别限定。例如，可以通过细孔径和细孔容积的微分曲线中的分布的标准偏差，或者积分曲线中的50％平均细孔径与10％、90％平均细孔径的比率来定量。
此外，对于通过封口构件将小室的一个端面侧的端部阻塞的蜂窝结构体来说，混存有设有封口构件的小室和没有设置封口构件的小室，能够应用于仅在蜂窝结构体的一个端面侧设置该封口构件的陶瓷蜂窝结构的过滤器。通常，封口构件被设为锯齿状，但封口的图案并不限于此。例如，可以是使设置封口构件的小室多个集合、另一方面也可以是没有被封口的小室多个集合的构成，还可以是使其列状集合来设置封口构件的构成。或者，可以是同心圆状、放射状，可以根据小室被区分形成的形状来形成各种图案。
另外，对于这样的蜂窝结构体来说，小室开口部的面积无需在所有的小室中都相同，也可以混存有开口部面积不同的小室。例如，还可以是区分形成有开口部面积相对大的小室和开口部面积相对小的小室的蜂窝结构体。在所有的小室的开口部面积相同的情况下，废气等流体容易流向通气阻力相对小的、没有设置封口构件的小室，因此流入到设有封口构件的小室的废气的量减少，所以过滤器的捕获效率大幅度降低。因此，通过在开口部的面积相对大的小室的出口侧的端面设置封口构件，在开口部的面积相对小的小室不设置封口构件，能够抑制过滤器捕获效率的降低。
作为蜂窝结构体的成型方法，可以举出例如挤压成型法、注射成型法、加压成型法、将陶瓷原料成型为圆柱状后形成贯通孔的方法等，从连续成型容易、并且使堇青石结晶取向而呈现低热膨胀性的观点出发，优选挤压成型法。此外，挤压成型可以是横(水平)方向、纵(垂直)方向、斜方向中的任意方向。挤压成型可以使用柱塞式挤压成型机、双轴螺杆式连续挤压成型装置等来进行。进行挤压成型时，可以使用具有所希望的小室形状、隔壁厚度、小室密度的口模，来制作具有所希望蜂窝结构的蜂窝成型体。
对于蜂窝结构体的材质，从强度、耐热性等观点出发，优选以以下物质中的1种为材料：堇青石、氧化铝、莫来石、尖晶石、锂-铝-硅酸盐、钛酸铝、二氧化钛、氧化锆、氮化硅、氮化铝、碳化硅、LAS(锂铝硅酸盐)的陶瓷材料中的1种或它们的复合物，或者不锈钢、铝合金、或活性碳、硅胶、沸石的吸附材料。此外，密封小室端部的密封构件的材质可以与上述蜂窝结构体的材质同样地进行选择，不必与蜂窝结构体相同，但如果与蜂窝结构体的材质相同，则两者的热膨胀率一致，因而优选。封口构件的原料可以通过如下方式得到：将陶瓷原料、造孔材料、表面活性剂和水等混合制成浆料状，然后用混合机等进行混炼来得到。
此外，在现有的实施方式中，对于将小室区分形成的隔壁与外壁一体成型而得的一体成型蜂窝结构体、在隔壁的外周部分另外形成外壁的蜂窝结构体进行了说明，例如，对于具有嵌段结构的蜂窝结构体也可以适用。
接着，对第二发明的蜂窝结构体的制造方法的一种实施方式进行说明。本实施方式的蜂窝结构体的制造方法如下：其是将含有成型材料的坯土成型为蜂窝状，如图26(a)和图26(b)所示，得到将形成从一个端面44贯通到另一个端面45的流体流路的多个小室43区分形成的筒状的蜂窝成型体42，将所得蜂窝成型体42烧成而得到蜂窝结构体41的蜂窝结构体的制造方法，如图26(a)所示，在所得上述蜂窝成型体42的至少一个所述端面44上，设置由烧成时的收缩率(烧成收缩率)与蜂窝成型体42不同的材料构成的烧成用棚板47，在设有烧成用棚板47的状态下烧成所述蜂窝成型体42，如图26(b)所示，使各个小室43在设有烧成用棚板47侧的端面44侧的端部垂直于流体流动方向的剖面(小室剖面)的面积以逐渐减小或逐渐增大的方式变形，从而得到以如下方式构成的蜂窝结构体41：各个小室43的小室剖面的面积在小室43的流动方向的中心部附近的规定范围是大致相同的，并且，在小室43的流动方向的至少一个端面44侧的端部处逐渐减小或逐渐增大。
这样，对于本实施方式的蜂窝结构体的制造方法来说，利用蜂窝成型体42和烧成用棚板47的烧成收缩率之差所致的接触摩擦，使蜂窝成型体42的小室43的小室剖面的面积变形为所希望的形状(逐渐减小或逐渐增大)，来得到蜂窝结构体41。
对于现有的蜂窝结构体的制造方法来说，使用烧成用棚板进行烧成时，为了防止烧成时蜂窝成型体与烧成用棚板反应而使两者粘着，使用如下物质：例如将已经用氧化铝质、莫来石质、或碳化硅质烧成的陶瓷板，或者，已经用与制品相同材质烧成的形成不良的蜂窝结构体切断成薄的圆盘状的物质。此外，有时将从与蜂窝成型体相同批的成型品中切出薄的圆盘状的蜂窝状物质作为烧成用棚板使用，在这种情况下，为了防止两者的粘着，使其介由陶瓷粒子或陶瓷纤维片材来进行烧成。对于现有的蜂窝结构体的制造方法来说，不存在这样的概念：为了防止蜂窝成型体变形而使用烧成用棚板，而且，蜂窝成型体和烧成用棚板尽可能不受烧成收缩的影响，使用烧成用棚板，使蜂窝成型体的小室的小室剖面的面积变形为所希望的形状。
如图26(a)所示，通过本实施方式的蜂窝结构体的制造方法，如下得到蜂窝结构体41：在不伴有因蜂窝成型体42与烧成用棚板47的大的烧成收缩率差的影响而导致的过度外径变形或破裂的范围内，将蜂窝成型体42与烧成用棚板47的烧成收缩率之差调整到规定的值，进而，以蜂窝成型体42与烧成用棚板47不粘着的方式，以设有烧成用棚板47侧的端面44的端部逐渐减小或逐渐增大的方式变形，得到蜂窝结构体41。
作为将蜂窝成型体42与烧成用棚板47的烧成收缩率之差调整到规定值的方法，可以举出例如对蜂窝成型体42和烧成用棚板47各种材料密度赋予差别，改变原料调和比例、粒度，使用预先进行煅烧并在中途结束收缩而得的烧成用棚板47，使烧成的蜂窝结构的烧成用棚板47的小室比蜂窝成型体42的隔壁变薄来使烧成用棚板47的表面变粗等。这样，使其在蜂窝成型体42(蜂窝结构体41)的轴方向的长度约25％以内长度的端部变形。例如，可以使其在端面44附近以直线地逐渐减小或逐渐增大的方式变形，也可以以具有任意曲率逐渐减小或逐渐增大的方式变形。此外，在小室剖面的面积为大致相同的中心部附近的周边，伴有小室剖面面积的一些变化，在中心部附近有时伴有非常缓的曲率，但都是在蜂窝结构体41允许尺寸内的较小尺寸变化，基本上可以看成大致相同。作为蜂窝结构体41允许的尺寸，没有特别限定，例如，可以为基准外径尺寸的约±0.5％以下。对于小室剖面的面积为大致相同的中心部附近的长度没有特别限制，可以具有实际上用现有的罐装技术而能够赋予充分面压所必需的长度。
对于本实施方式的蜂窝结构体的制造方法来说，有必要将烧成收缩率的差调整到规定范围，使得不伴有因蜂窝成型体42与烧成用棚板47的较大烧成收缩率差的影响而带来的过度的外径变形或破裂，作为烧成用棚板47，比起烧成好的物质，优选使用未烧成的物质。
此外，对于本实施方式的蜂窝结构体的制造方法来说，得到以在小室43的流动方向的两个端面44、45侧的端部处逐渐减小或逐渐增大的方式构成的蜂窝结构体41时，如图27(a)和图27(b)所示，在蜂窝成型体42的两个端面44、45上配置烧成用棚板47。
根据这种本实施方式的蜂窝结构体的制造方法，可以简便地得到以如下方式构成的蜂窝结构体41：小室43的小室剖面的面积在小室43的流动方向的中心部附近的规定范围内是大致相同的，并且，在小室43的流动方向的至少一个端面44侧的端部处逐渐减小或逐渐增大。通过上述的制造方法，可以简便地制造如下的蜂窝结构体41：例如，为堇青石质，正方形小室的隔壁的厚度为0.11mm，小室密度为600个/平方英寸，外径φ为90mm，长度为110mm，其两端面部附近扩大约10mm。该蜂窝结构体以外径φ90mm为基准尺寸，在两侧端面的端部的平均外径扩大了约5％。
接着，对第三发明的蜂窝结构体的制造方法的一种实施方式进行说明。本实施方式的蜂窝结构体的制造方法如下：其是将含有成型材料的坯土成型为蜂窝状，如图28(a)和图28(b)所示，得到将形成从一个端面54贯通到另一个端面55的流体流路的多个小室53区分形成的筒状的蜂窝成型体52，将所得蜂窝成型体52烧成而得到蜂窝结构体51的蜂窝结构体的制造方法，其中，在规定的小室53的一个端面54侧的开口部上，设置烧成时的收缩率(烧成收缩率)与蜂窝成型体52不同的封口构件56，在设有封口构件56的状态下烧成蜂窝成型体52，使各个小室53在设有封口构件56侧的端面54、55侧的端部垂直于流体流动方向的剖面(小室剖面)的面积以逐渐减小或逐渐增大的方式变形，从而得到以如下方式构成的蜂窝结构体51：各个小室53的小室剖面的面积在小室53的流动方向的中心部附近的规定范围内是大致相同的，并且，在小室53的流动方向的至少一个端面54、55侧的端部处逐渐减小或逐渐增大。在图28(a)和图28(b)中，显示这样的情况：在蜂窝成型体52的两个端面54、55上设置封口构件56，使两个端面54、55侧的端部逐渐减小或逐渐增大的方式变形；但也可以是例如，仅在一个端面54上设置封口构件56，使一个端面54侧的端部以逐渐减小或逐渐增大的方式变形。
在现有的蜂窝结构体的制造方法中设置封口构件时，努力使得蜂窝成型体与封口构件的烧成收缩率为大致相同。如上所述，对于本实施方式的蜂窝结构体的制造方法来说，通过设置烧成收缩率与蜂窝成型体52不同的封口构件56，将设有封口构件56的部位人为地缩小或扩大，使小室53的端部以逐渐减小或逐渐增大的方式变形。例如，蜂窝成型体52的烧成收缩率大于封口构件56的烧成收缩率时，封口构件56相对地扩大，小室53的端部逐渐增大。反之，蜂窝成型体52的烧成收缩率小于封口构件56的烧成收缩率时，蜂窝成型体52受封口构件56收缩的影响，小室53的端部逐渐减小。
作为将蜂窝成型体52与封口构件56的烧成收缩率之差调整到规定值的方法，可以举出例如改变原料调和比例、粒度的方法。而且，由于收缩差随着制品尺寸、小室结构、封口构件56的深度而改变，所以每次都要适当地决定。
另外，对于本实施方式的蜂窝结构体的制造方法来说，如图28(a)和图28(b)所示，可以在将烧成用棚板57设于设有封口构件56的端面的状态下进行烧成。
如果蜂窝成型体52与封口构件56的烧成收缩率之差过大，则有时会产生烧成龟裂，所以将蜂窝成型体52与封口构件56的烧成收缩率之差调整到规定值时，优选将两者的烧成收缩率之差调整到30％以内。例如，蜂窝成型体52的烧成收缩率为1时，封口构件56的烧成收缩率优选为0.7～1.3。对于该范围，由于随着制品尺寸、小室结构、封口构件56的深度等而不同，所以每次都要适当地决定。
根据这种本实施方式的蜂窝结构体的制造方法，可以简便地得到以如下方式构成的蜂窝结构体51：小室53的小室剖面的面积在小室53的流动方向的中心部附近的规定范围内是大致相同的，并且，在小室53的流动方向的至少一个端面54、55侧的端部处逐渐减小或逐渐增大。蜂窝结构体51为碳化硅质陶瓷时，没有原料取向性，但对于堇青石质陶瓷蜂窝结构体来说，封口构件56没有取向，所以在制造时需要注意。例如，通过上述的制造方法，可以简便地制造如下的蜂窝结构体：为堇青石质，正方形小室的隔壁的厚度为0.30mm，小室密度为300个/平方英寸，外径φ为143mm，长度为152mm，封口深度(在小室的流体流动方向的封口长度)为5mm，使其两端面部附近扩大约15mm。该蜂窝结构体以外径φ143mm为基准尺寸，在两侧端面的端部的平均外径扩大了约10％。
对于本实施方式的蜂窝结构体的制造方法来说，一次烧成蜂窝成型体52后，设置封口构件56，再次烧成，从而可以产生烧成收缩率差。这是因为，已经烧成蜂窝成型体52，在设有封口构件56后的烧成中尺寸变化非常小，实际上经常将烧成收缩率看成1。由于已经烧成蜂窝成型体52，难以将蜂窝成型体52和封口构件56一体化，封口构件56的烧成收缩率超过1时，有与蜂窝成型体52之间产生间隙的趋势，而当封口构件56的烧成收缩率小于1时，有将蜂窝成型体52的小室53扩张的力发挥作用的趋势。因此，如本实施方式这样，可以是扩大端面的端部的结构，对于缩小端部的其他实施方式的结构因产生间隙而不优选。
实施例
以下，通过实施例具体说明本发明，但本发明并不限于这些实施例。
作为用于将蜂窝状成型体成型的成型原料的主原料，优选以如下组合物为主原料：作为耐热性和低热膨胀性优异的堇青石质陶瓷的原料，平均粒径为5～10μm的高岭土(Al2O3·2SiO2·2H2O)0～20质量％、平均粒径为15～30μm的滑石(3MgO·4SiO2·H2O)37～40质量％、平均粒径为1～10μm的氢氧化铝15～45质量％、平均粒径为4～8μm的氧化铝0～15质量％、平均粒径为3～100μm的熔融二氧化硅或石英10～20质量％的组合物。可以在该陶瓷材料中添加根据需要所希望的添加剂。作为添加剂，可以举出胶粘剂、用于促进向溶液分散的表面活性剂、用于形成气孔的造孔材料等。作为胶粘剂，可以举出例如羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、聚对苯二甲酸乙二醇酯、石蜡、琼脂等，作为表面活性剂，可以举出例如乙二醇、糊精、脂肪酸皂、多元醇等，表面活性剂的添加量优选相对于陶瓷原料100质量份为0.1～5质量份。作为造孔剂，可以举出例如石墨、焦炭、小麦粉、淀粉、发泡类树脂、吸水性树脂、酚醛树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、粉煤灰球、Shirasu Balloon、二氧化硅球、氧化铝凝胶、硅胶、有机质纤维、无机质纤维、中空纤维等。这些添加剂可以根据目的单独使用1种或2种以上组合使用。对于封口构件中所含的胶粘剂、表面活性剂和造孔材料，也可以与上述的蜂窝结构体的材质同样地进行选择。
对于陶瓷材料来说，通常在相对于上述主原料和根据需要添加的添加物的混合原料粉末100质量份中，投入10～40质量份左右的水后，进行混炼，制成塑性混合物。挤压成型可以使用真空混砂机、柱塞式挤压成型机等来进行。作为蜂窝成型体的外形，可以举出例如端部的形状为正圆或椭圆的圆柱，端面的形状为三角形、四边形等多边形的棱柱，这些圆柱、棱柱的侧面弯曲成“く”字的形状等；作为蜂窝成型体的小室的形状，可以举出例如剖面形状为四边形、八边形等多边形、正圆、椭圆等。作为干燥如此所得蜂窝成型体的方法，没有特别限定，但可以举出例如热风干燥、微波干燥、介质干燥、减压干燥、真空干燥、冷冻干燥等，可以通过各种方法进行，优选将微波干燥与热风干燥、或介质干燥与热风干燥组合的方法。此外，作为干燥条件，优选在80～150℃下干燥10分钟～1小时。此外，还可以应用冷冻干燥、减压干燥、真空干燥、远红外线干燥等特殊方法。接着，将经干燥的蜂窝成型体的两侧端面切断加工成规定的长度。
其次，根据需要，在蜂窝成型体的小室的开口部上设置封口构件。首先，在掩蔽副工序中将过滤器配置在蜂窝成型体的端面。过滤器材质使用聚酯膜。在过滤器的一面涂布粘合剂，将过滤器粘附在蜂窝结构体的端面。接着，用能够NC扫描的激光装置，将粘附有聚酯膜的蜂窝结构体端面的小室开口部穿孔成锯齿状。进行穿孔时，受到膜熔融的影响，孔的周围隆起。
作为封口构件的主原料，从与蜂窝状成型体烧成后的热膨胀系数之差小的观点出发，优选以如下物质为主原料：作为耐热性和低热膨胀性优异的堇青石质陶瓷的原料，平均粒径为1～20μm的高岭土0～20质量％、平均粒径为5～60μm的滑石37～40质量％、平均粒径为0.5～20μm的氢氧化铝15～45质量％、平均粒径为1～20μm的氧化铝0～15质量％、平均粒径为1～200μm的熔融二氧化硅或石英10～20质量％。为了匹配调整与蜂窝成型体的烧成收缩率，维持堇青石组成，同时在规定范围内改变原料调和比例、原料粒径。实际上如下进行：预先烧成所制好的蜂窝成型体，并测定其烧成收缩率，调整封口构件的原料的调和比例、原料粒径，使得与所得蜂窝成型体的烧成收缩率相匹配。主要用二氧化硅原料来进行调整。此外，通过在封口构件中适量添加上述的造孔材料，可以调整封口构件的气孔率，并且调整烧成收缩率。最初通过试错(try-and-error)来调整烧成收缩率，通过增加实际成绩，可以进行预测。在本实施例中，在蜂窝结构体的基准外径约30％以内的范围内，以蜂窝结构体的端部扩大或缩小的方式进行控制。其价格便宜，本发明的蜂窝结构体并不限于此。
接着，转移到填充副工序中。在堇青石原料中加入水、胶粘剂、分散剂等，制作200dPa·s左右的浆料，将封口构件的原料经调整的浆料装入封口用容器中，将贴有穿孔成锯齿状的过滤器的蜂窝成型体压入到容器内，从穿孔而得的孔将容器内的浆料注入到小室内。压入结束后，从容器中取出。浆料的填充深度(小室的流体流动方向的长度)为5mm。在此，为了提高小室入口侧端面的耐腐蚀性，还可以使用以往公知的将小室的入口侧的端面侧强化的方法。
接着，为了将填充到小室的开口部的浆料干燥，在蜂窝成型体的端面用120℃的热风以不剥离膜的方式干燥约5分钟。可以用热风送风机、加热板、远红外线干燥机进行干燥。其后，通过烧成得到具有封口构件的堇青石质的蜂窝结构体。烧成在1410～1440℃的温度下进行约5小时。通常，可以用单窑或管道等连续炉进行烧成。此外，对于升温速度和冷却速度，根据烧成的制品尺寸，为了将在制品内部的温度分布均匀化而实现在制品内部的均匀的烧成收缩和冷却收缩，必须将升温速度和冷却速度优化，这在制造上是非常重要的因素。
这样，得到具有封口构件的堇青石质的蜂窝结构体(蜂窝过滤器)(蜂窝结构体的气孔率为60％、平均细孔径为25μm、直径为191mm、长度为203m、隔壁的厚度为300μm、小室密度为300个小室/平方英寸)。对于所得蜂窝过滤器，测定40～800℃的平均热膨胀系数，结果蜂窝结构体的隔壁部分为0.6×10-6/℃，封口构件为0.8×10-6/℃。对于通过本实施例得到的蜂窝结构体(实施例1～35)的各种样式，示于表1和表2中。
产业实用性
本发明的蜂窝结构体可以适合用作如下的化学反应机器用载体：以汽车废气为代表的各种内燃机构废气的净化催化剂用载体或除臭用催化剂载体、各种过滤机器用过滤器、热交换器单元、或者燃料电池的改性催化剂用载体等。此外，本发明的蜂窝结构体的制造方法可以简便地制造本发明的蜂窝结构体。
Claims (9)
1.一种蜂窝结构体，其是具有隔壁的筒状的蜂窝结构体，该隔壁区分形成从一个端面贯通到另一个端面的流体流路的多个小室，
其以如下方式构成：各个所述小室垂直于所述流体流动方向的剖面、即小室剖面的面积在所述小室的所述流动方向的中心部附近的规定范围内是大致相同的，同时在所述小室的所述流动方向的至少一个端面侧的端部处逐渐减小或逐渐增大，并且所述小室剖面的面积在所述蜂窝结构体轴方向的长度的25％以内的长度的端部处逐渐减小或逐渐增大。
2.如权利要求1所述的蜂窝结构体，其中，进一步具有密封构件，所述密封构件将规定的所述小室的一个所述端面侧的开口部和剩余的所述小室的另一个所述端面侧的开口部密封。
3.如权利要求1所述的蜂窝结构体，其中，进一步具有外壁，所述外壁覆盖区分形成多个所述小室的所述隔壁的外周部分。
4.如权利要求1所述的蜂窝结构体，其以如下方式构成：各个所述小室的所述小室剖面的面积在所述小室的所述流动方向的两个端面侧的端部处逐渐减小或逐渐增大。
5.如权利要求1所述的蜂窝结构体，其以如下方式构成：所述至少一个端面侧的端部的外径与所述蜂窝结构体的中心部附近的外径相比超过±0.5％并逐渐减小或逐渐增大。
6.一种蜂窝结构体的制造方法，其是将含有成型材料的坯土成型为蜂窝状，得到将形成从一个端面贯通到另一个端面的流体流路的多个小室被区分形成的筒状的蜂窝成型体，将所得蜂窝成型体烧成而得到蜂窝结构体的蜂窝结构体的制造方法，
其中，在所得所述蜂窝成型体的至少一个所述端面上设置由烧成时的收缩率与所述蜂窝成型体不同的材料构成的烧成用棚板，在设有所述烧成用棚板的状态下烧成所述蜂窝成型体，从而使各个所述小室在设有所述烧成用棚板侧的所述端面侧的端部处垂直于所述流体流动方向的剖面、即小室剖面的面积以逐渐减小或逐渐增大的方式变形，得到以如下方式构成的蜂窝结构体：各个所述小室的所述小室剖面的面积在所述小室的所述流动方向的中心部附近的规定范围内是大致相同的，同时在所述小室的所述流动方向的至少一个端面侧的端部处逐渐减小或逐渐增大，并且所述小室剖面的面积在所述蜂窝结构体轴方向的长度的25％以内的长度的端部处逐渐减小或逐渐增大。
7.如权利要求6所述的蜂窝结构体的制造方法，其中，在所述蜂窝成型体的两个所述端面上，设置由烧成时的收缩率与所述蜂窝成型体不同的材料构成的所述烧成用棚板，在设有所述烧成用棚板的状态下烧成所述蜂窝成型体。
8.一种蜂窝结构体的制造方法，其是将含有成型材料的坯土成型为蜂窝状，得到将形成从一个端面贯通到另一个端面的流体流路的多个小室被区分形成的筒状的蜂窝成型体，将所得蜂窝成型体烧成而得到蜂窝结构体的蜂窝结构体的制造方法，
其中，在规定的所述小室的一个所述端面侧的开口部分上设置烧成时的收缩率与所述蜂窝成型体不同的封口构件，在设有所述封口构件的状态下烧成所述蜂窝成型体，从而使各个所述小室在设有所述封口构件侧的所述端面侧的端部处垂直于所述流体流动方向的剖面、即小室剖面的面积以逐渐减小或逐渐增大的方式变形，得到以如下方式构成的蜂窝结构体：各个所述小室的所述小室剖面的面积在所述小室的所述流动方向的中心部附近的规定范围内是大致相同的，并且在所述小室的所述流动方向的至少一个端面侧的端部处逐渐减小或逐渐增大。
9.如权利要求8所述的蜂窝结构体的制造方法，其中，在规定的所述小室以外的剩余的所述小室的另一个所述端面侧的开口部分上也设置烧成时的收缩率与所述蜂窝成型体不同的封口构件，在设有所述封口构件的状态下烧成所述蜂窝成型体。
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| US7567817B2 (en) * | 2007-05-14 | 2009-07-28 | Geo2 Technologies, Inc. | Method and apparatus for an extruded ceramic biosoluble fiber substrate |
| JP5502728B2 (ja) * | 2007-05-31 | 2014-05-28 | コーニング インコーポレイテッド | 細孔形成体によるチタン酸アルミニウムセラミック形成バッチ混合物および未焼成体 |
| US8814974B2 (en) * | 2007-08-24 | 2014-08-26 | Corning Incorporated | Thin-walled porous ceramic wall-flow filter |
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| JP5317958B2 (ja) * | 2008-05-20 | 2013-10-16 | イビデン株式会社 | ハニカム構造体及び排ガス浄化装置 |
| JP5219742B2 (ja) * | 2008-10-31 | 2013-06-26 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体及びハニカム触媒体 |
| DE102009015420A1 (de) * | 2009-03-27 | 2010-09-30 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Wabenkörper für ein Abgasreinigungssystem |
| JP5280922B2 (ja) * | 2009-03-31 | 2013-09-04 | 日本碍子株式会社 | 目封止ハニカム構造体、およびそれを用いたディーゼルパティキュレートフィルタ |
| KR101770660B1 (ko) | 2009-09-04 | 2017-08-23 | 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 | 세라믹 허니컴 구조체 및 그 제조 방법 |
| US20110127699A1 (en) * | 2009-11-30 | 2011-06-02 | Michael James Vayansky | Method And Apparatus For Thermally Debindering A Cellular Ceramic Green Body |
| WO2012046320A1 (ja) * | 2010-10-06 | 2012-04-12 | イビデン株式会社 | セラミック焼成体の製造方法、ハニカム構造体の製造方法、排ガス浄化装置の製造方法及び乾燥装置 |
| JP5683289B2 (ja) * | 2011-01-21 | 2015-03-11 | イビデン株式会社 | ハニカム構造体の製造方法 |
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| JP5773716B2 (ja) * | 2011-04-08 | 2015-09-02 | 京セラ株式会社 | ハニカム構造体の焼成方法 |
| JP2012219736A (ja) * | 2011-04-11 | 2012-11-12 | Sumitomo Chemical Co Ltd | ハニカム構造体 |
| CN102353081A (zh) * | 2011-06-15 | 2012-02-15 | 朱巧荣 | 陶瓷板及其生产工艺 |
| JP6059936B2 (ja) * | 2012-09-28 | 2017-01-11 | 日本碍子株式会社 | ハニカムフィルタ |
| JP5883410B2 (ja) * | 2013-03-29 | 2016-03-15 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体の製造方法 |
| US10479734B2 (en) * | 2013-08-15 | 2019-11-19 | Corning Incorporated | Method and apparatus for thermally debindering a cellular ceramic green body |
| JP6595194B2 (ja) * | 2015-03-16 | 2019-10-23 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体 |
| DE102015110997A1 (de) * | 2015-07-08 | 2017-01-12 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Partikelfilter für ein Kraftfahrzeug |
| JP2018167397A (ja) * | 2015-08-25 | 2018-11-01 | 住友化学株式会社 | ハニカムフィルタの製造方法 |
| JP6649777B2 (ja) | 2016-01-19 | 2020-02-19 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体 |
| JP6649093B2 (ja) * | 2016-01-19 | 2020-02-19 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体 |
| CN105863869B (zh) * | 2016-04-26 | 2018-10-02 | 江苏台普动力机械有限公司 | 一种柴油机活塞顶部镶嵌耐磨层制备方法 |
| JP6122534B1 (ja) * | 2016-06-13 | 2017-04-26 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体 |
| JP6169227B1 (ja) * | 2016-06-13 | 2017-07-26 | 日本碍子株式会社 | ハニカムフィルタ |
| JP6918807B2 (ja) * | 2016-08-26 | 2021-08-11 | エヌ・イーケムキャット株式会社 | ハニカム構造体、ハニカム構造体の製造方法、およびハニカム構造型触媒の製造方法 |
| US10774724B2 (en) * | 2017-02-11 | 2020-09-15 | Tecogen, Inc. | Dual stage internal combustion engine aftertreatment system using exhaust gas intercooling and charger driven air ejector |
| JP6880989B2 (ja) * | 2017-04-26 | 2021-06-02 | 日立金属株式会社 | 吸着構造体ユニット及びそれらの製造方法 |
| CN107327333B (zh) * | 2017-07-11 | 2018-05-22 | 广州恒尚科技有限公司 | 三元催化器及其制备方法 |
| JP7151295B2 (ja) * | 2017-09-29 | 2022-10-12 | 日立金属株式会社 | セラミックハニカムフィルタの製造方法 |
| JP2020060165A (ja) * | 2018-10-12 | 2020-04-16 | イビデン株式会社 | ハニカム構造体 |
| JP7261627B2 (ja) * | 2019-03-19 | 2023-04-20 | 日本碍子株式会社 | セラミックスハニカム構造体の製造方法 |
| CN112635964B (zh) * | 2020-12-11 | 2021-12-03 | 电子科技大学 | 一种开缝蜂窝吸波结构 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4786542A (en) * | 1986-02-20 | 1988-11-22 | Ngk Insulators, Ltd. | Setters and firing of ceramic honeycomb structural bodies by using the same |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4294806A (en) * | 1979-02-14 | 1981-10-13 | Sakai Chemical Industry Co., Ltd. | Method for preventing the wear of a monolithic catalyst by dusts |
| JPS614813A (ja) | 1984-06-20 | 1986-01-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃焼排気ガス用微粒子トラツプ |
| JPS6110917A (ja) | 1984-06-27 | 1986-01-18 | 株式会社東芝 | 交直変換装置の制御方法 |
| JPS62202870A (ja) * | 1986-02-20 | 1987-09-07 | 日本碍子株式会社 | セラミツクスハニカム構造体の焼成方法 |
| JP2634612B2 (ja) * | 1987-12-28 | 1997-07-30 | イビデン株式会社 | 炭化ケイ素質ハニカム状フィルター及びその製造方法 |
| JP2672545B2 (ja) * | 1988-01-27 | 1997-11-05 | イビデン株式会社 | 炭化ケイ素質ハニカム状フィルターの製造方法 |
| JPH07115945B2 (ja) * | 1989-01-26 | 1995-12-13 | 松下電器産業株式会社 | ハニカム状セラミックスの製造方法 |
| JP2577147B2 (ja) | 1991-09-30 | 1997-01-29 | 日本碍子株式会社 | セラミックスハニカム構造体の製造方法 |
| JP3620662B2 (ja) * | 1994-10-24 | 2005-02-16 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | セラミックハニカム構造体の焼成方法 |
| JP3276548B2 (ja) | 1995-12-06 | 2002-04-22 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 排ガス浄化用セラミック触媒担体 |
| US6479129B1 (en) * | 1999-02-18 | 2002-11-12 | Corning Incorporated | Titanium-coating silica glass honeycomb structure from silica soot extrusion |
| JP4404497B2 (ja) * | 2001-03-01 | 2010-01-27 | 日本碍子株式会社 | ハニカムフィルター、及びその製造方法 |
| JP4282941B2 (ja) * | 2002-03-27 | 2009-06-24 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体及びその製造方法、並びにそれを使用した触媒体 |
| JP4474633B2 (ja) * | 2002-06-17 | 2010-06-09 | 日立金属株式会社 | セラミックハニカム構造体の製造方法 |
| CN100341623C (zh) * | 2002-06-17 | 2007-10-10 | 日立金属株式会社 | 陶瓷蜂窝构造体及其制造方法、及其制造中所用的涂材 |
| CN101010266A (zh) * | 2005-02-04 | 2007-08-01 | 揖斐电株式会社 | 陶瓷蜂窝结构体 |
-
2006
- 2006-03-09 EP EP06715474A patent/EP1857427B1/en active Active
- 2006-03-09 CN CN2006800077929A patent/CN101137599B/zh active Active
- 2006-03-09 JP JP2007507192A patent/JP5185616B2/ja active Active
- 2006-03-09 WO PCT/JP2006/304653 patent/WO2006095835A1/ja active Application Filing
-
2007
- 2007-08-09 US US11/889,146 patent/US7897237B2/en active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4786542A (en) * | 1986-02-20 | 1988-11-22 | Ngk Insulators, Ltd. | Setters and firing of ceramic honeycomb structural bodies by using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1857427A4 (en) | 2011-07-20 |
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