DE102015003850B4

DE102015003850B4 - Wabenstruktur

Info

Publication number: DE102015003850B4
Application number: DE102015003850.8A
Authority: DE
Inventors: c/o NGK Insulators Ltd. Tanaka Katsunori
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2015-03-25
Publication date: 2023-07-13
Anticipated expiration: 2035-03-26
Also published as: JP6174511B2; DE102015003850A1; JP2015197054A

Abstract

Wabenstruktur (50), umfassend:einen Wabenstrukturkörper (10) mit mehreren Wabensegmenten (1), die jeweils Trennwände (9) aufweisen, die mehrere Zellen (7) definieren, die zu Durchgangskanälen für ein Fluid werden, das von einer ersten Endfläche (3) als eine Endfläche zu einer zweiten Endfläche (5) als die andere Endfläche strömt, und einer Bindungsschicht (23), die Seitenflächen (21) der mehreren Wabensegmente (1) miteinander verbindet; undeinen Umfangsabschnitt (31), der den Umfang des Wabenstrukturkörpers (10) umgibt, und dadurch gekennzeichnet, dass die Wabenstruktur (50)eingedellte Abschnitte (41) aufweist, die von der Außenfläche (35) des Umfangsabschnitts (31) in den Umfangsabschnitt (31) oder von der Außenfläche (35) des Umfangsabschnitts (31) in den Umfangsabschnitt (31) und die Bindungsschicht (23) eingedellt sind und die die Wabensegmente (1) nicht erreichen,wobei zumindest einer der eingedellten Abschnitte (41) ein Bindungsschicht-naher eingedellter Abschnitt (43) ist, der nahe der Außenkante (25) der Bindungsschicht (23) angeordnet ist, undim Querschnitt senkrecht zur Verlaufsrichtung der Zellen (7) der Bindungsschicht-nahe eingedellte Abschnitt (43) einen Bereich umfasst, der von der Bindungsschicht (23) ausgeht und eine maximale Breite aufweist, die doppelt oder weniger so groß ist wie die Breite T der Bindungsschicht (23).

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Wabenstruktur, und genauer gesagt, bezieht sie sich auf eine Wabenstruktur mit einem Aufbau, bei dem mehrere Wabensegmente kombiniert sind.
Beschreibung der verwandten Technik
Ein aus einem Verbrennungsmotor wie einem Automotor ausgestoßenes Abgas umfasst Feststoffteilchen und ferner schädliche Substanzen wie Kohlenmonoxid (CO), Kohlenwasserstoffe (HC) und Stickoxide (NOx). Bei der Entfernung der oben erwähnten Feststoffteilchen und einer schädlichen Substanz wie Kohlenmonoxid aus dem Abgas wird eine Wabenstruktur verwendet.
Die Wabenstruktur ist durch Trennwände in Form einer Wabe ausgebildet. Wird die Wabenstruktur als ein Filter zum entfernen der Feststoffteilchen verwendet, wird die Wabenstruktur in einer Konfiguration ausgebildet, bei der die Trennwände porös sind und wechselseitig Zellen (nachstehend als „erste Zellen“ bezeichnet), die auf der Abgaseinlassseite geöffnet sind und auf der Abgasauslassseite verschlossen sind, und Zellen (nachstehend als „zweite Zellen“ bezeichnet), die auf der Abgaseinlassseite verschlossen sind und auf der Abgasauslassseite geöffnet sind, angeordnet sind. Gemäß einer solchen Konfiguration strömt das Abgas in die ersten Zellen und durchquert die Trennwände und strömt in die zweiten Zellen, da die Auslassseiten der ersten Zellen verschlossen sind. Ferner wird das Abgas aus den Auslassseiten der zweiten Zellen nach außen ausgestoßen. Bei einer derartigen Strömung des Abgases werden bei der Durchquerung des Abgases der Trennwände die in dem Abgas enthaltenen Feststoffteilchen von den Trennwänden aufgefangen. Daher strömt das Abgas in die zweiten Zellen, wenn sich die Konzentration der Feststoffteilchen verringert, und dieses gereinigte Abgas wird nach außen ausgestoßen.
Wird die Wabenstruktur ferner bei der Reinigung von Kohlenmonoxid (CO) oder dergleichen verwendet, wird die Wabenstruktur als ein Katalysatorträger (Wabenkatalysatorträger) verwendet, auf den ein Katalysator geladen wird. Bei dem Wabenkatalysatorträger wird der Katalysator auf die Trennwände geladen. Wird der Katalysator auf die Trennwände geladen, kann durch eine chemische Reaktion mit dem Katalysator, während das Abgas die Zellen durchquert, eine schädliche Substanz wie Kohlenmonoxid in dem Abgas in eine Substanz wie Kohlendioxid mit weniger Toxizität umgewandelt werden.
In den letzten Jahren sind die Abgasvorschriften verschärft worden, und das von einem Motor einer Baumaschine oder einer Landwirtschaftsmaschine ausgestoßene Abgas wurde in die Regulierungen aufgenommen. Der Motor der Baumaschine oder der Landwirtschaftsmaschine hat einen großen Hubraum. Daher ist zur Reinigung des aus dem Motor der Baumaschine oder der Landwirtschaftsmaschine ausgestoßenen Abgases eine Vergrößerung der Wabenstruktur erforderlich. Die vergrößerte Wabenstruktur nimmt Wärme von dem Abgas auf, wenn das Abgas mit einer hohen Temperatur gereinigt wird, und daher erhöht sich der Temperaturunterschied zwischen den Abschnitten in der Wabenstruktur (Temperaturverteilungsdifferenz). Erhöht sich die Temperaturverteilungsdifferenz der Wabenstruktur, erhöht sich die Wärmebeanspruchung, und im Ergebnis werden leider Risse in der Wabenstruktur erzeugt.
Als eine Technologie zur Verhinderung der Erzeugung von Rissen aufgrund der Wärmebeanspruchung in der Wabenstruktur wurde ein Wabenstrukturverbund vorgeschlagen (z. B. Patentdokument 1). Der Wabenstrukturverbund wird durch Verbinden mehrerer Wabensegmente über eine Bindungsschicht hergestellt. Entsprechend dem Wabenstrukturverbund schwächt die Bindungsschicht die Wärmebeanspruchung ab, wodurch die Erzeugung von Rissen aufgrund der Wärmebeanspruchung verhindert werden kann.
Patentdokument 2 offenbart einen Wabenstrukturkörper mit mehreren Wabensegmenten, die jeweils Trennwände aufweisen, die mehrere Zellen definieren, die zu Durchgangskanälen für ein Fluid werden. Der Wabenstrukturkörper weist eine Bindungsschicht, die die Seitenflächen der mehreren Wabensegmente miteinander verbindet, und eine Umfangsschicht auf.

[Patentdokument 1] JP 2012-046417 A
[Patentdokument 2] JP 2002-70545 A

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Aber selbst in dem oben angesprochenen Wabenstrukturverbund werden leider mitunter Risse in einem Außenumfangsabschnitt nahe der Bindungsschicht erzeugt, wenn die Wabenstruktur vergrößert wird.
Die vorliegende Erfindung wurde hinsichtlich der obigen Probleme in Bezug auf die Erzeugung von Rissen entwickelt, und einer ihrer Gegenstände ist die Bereitstellung einer eine Wabenstruktur betreffenden Technologie, die die Erzeugung von durch Wärmebeanspruchung hervorgebrachten Rissen verhindert, selbst wenn die Wabenstruktur vergrößert wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden eine Wabenstruktur bereitgestellt.
[1] Eine Wabenstruktur, umfassend einen Wabenstrukturkörper, umfassend mehrere Wabensegmente, die jeweils Trennwände aufweisen, die mehrere Zellen definieren, die zu Durchgangskanälen für ein Fluid werden, das von einer ersten Endfläche als eine Endfläche zu einer zweiten Endfläche als die andere Endfläche strömt, und eine Bindungsschicht, die Seitenflächen der mehreren Wabensegmente miteinander verbindet; und einen Umfangsabschnitt, der den Umfang des Wabenstrukturkörpers umgibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Wabenstruktur eingedellte Abschnitte aufweist, die von der Außenfläche des Umfangsabschnitts in den Umfangsabschnitt oder von der Außenfläche des Umfangsabschnitts in den Umfangsabschnitt und die Bindungsschicht eingedellt sind und die die Wabensegmente nicht erreichen, wobei zumindest einer der eingedellten Abschnitte ein Bindungsschicht-naher eingedellter Abschnitt ist, der nahe der Außenkante der Bindungsschicht angeordnet ist, und im Querschnitt senkrecht zur Verlaufsrichtung der Zellen der Bindungsschicht-nahe eingedellte Abschnitt einen Bereich umfasst, der von der Bindungsschicht ausgeht und eine maximale Breite aufweist, die doppelt oder weniger so groß ist wie die Breite T der Bindungsschicht.
[2] Die Wabenstruktur gemäß [1] oben, wobei im Querschnitt jedes eingedellten Abschnitts senkrecht zur Zellenverlaufsrichtung die Tiefe d des eingedellten Abschnitts 0,2-mal oder mehr und 1,5-mal oder weniger so groß ist wie die Dicke S des Umfangsabschnitts.
[3] Die Wabenstruktur gemäß [1] oder [2] oben, die die mehreren eingedellten Abschnitte aufweist.
[4] Die Wabenstruktur gemäß einem von [1] bis [3] oben, wobei die mehreren Bindungsschicht-nahen eingedellten Abschnitte in Abständen entlang derselben Außenkante der Bindungsschicht angeordnet sind.
[5] Die Wabenstruktur gemäß einem von [1] bis [4] oben, wobei an jeder der Außenkanten von 50 % oder mehr aller Außenkanten der Bindungsschicht-nahe eingedellte Abschnitt nahe eines Abschnitts von 50 % oder mehr der Gesamtlänge der Außenkante angeordnet ist.
[6] Die Wabenstruktur gemäß einem von [1] bis [5] oben, wobei der Querschnitt senkrecht zur Zellenverlaufsrichtung derart bemessen ist, dass er einen Kreis mit einem Durchmesser von 200 mm umfasst.
[7] Die Wabenstruktur gemäß einem von [1] bis [6] oben, wobei alle eingedellten Abschnitte die Bindungsschicht-nahen eingedellten Abschnitte sind.
Gemäß der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung wird eine Beanspruchung in einem Außenumfangsabschnitt nahe der Bindungsschicht durch einen Bindungsschicht-nahen eingedellten Abschnitt abgeschwächt, und so kann die Erzeugung von Rissen in dem Außenumfangsabschnitt nahe der Bindungsschicht verhindert werden.
Figurenliste

1 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Wabensegments, welches die Wabenstruktur in 1 bildet;
3 ist eine schematische Ansicht eines Querschnitts entlang der Linie B-B' von 2;
4 ist eine schematische Ansicht eines vergrößerten Teils eines Querschnitts entlang der Linie A-A' von 1;
5 ist eine vergrößerte schematische Ansicht eines Bindungsschicht-nahen eingedellten Abschnitts in 4 und eines Umfangsabschnitts des eingedellten Abschnitts;
6 ist eine vergrößerte schematische Ansicht des Bindungsschicht-nahen eingedellten Abschnitts in 4 und des Umfangsabschnitts des eingedellten Abschnitts;
7 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel zeigt, in dem die Wabenstruktur der einen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
8 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Wabensegments, welches eine andere Ausführungsform der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung bildet; und
9 ist eine schematische Ansicht eines Querschnitts entlang der Linie C-C' von 8.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend wird ein Modus zum Durchführen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt, und es können Veränderungen, Modifikationen oder Verbesserungen vorgenommen werden, ohne vom Kern der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
1. Wabenstruktur:
Wie in 1 bis 6 gezeigt, umfasst eine Wabenstruktur 50 einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Wabenstrukturkörper 10 und einen Umfangsabschnitt 31, der den Umfang des Wabenstrukturkörpers 10 umgibt. Der Wabenstrukturkörper 10 weist mehrere Wabensegmente 1 und eine Bindungsschicht 23, die Seitenflächen 21 der mehreren Wabensegmente 1 miteinander verbindet, auf. Jedes Wabensegment 1 weist Trennwände 9 auf, die mehrere Zellen 7 definieren, die zu Durchgangskanälen für ein Fluid werden, das von einer ersten Endfläche 3 als eine Endfläche zu einer zweiten Endfläche 5 als die andere Endfläche strömt. Ferner weist die Wabenstruktur 50 eingedellte Abschnitte 41 auf. Die eingedellten Abschnitte 41 sind von der Außenfläche 35 des Umfangsabschnitts 31 in den Umfangsabschnitt 31 oder von der Außenfläche 35 des Umfangsabschnitts 31 in den Umfangsabschnitt 31 und die Bindungsschicht 23 eingedellt und erreichen das Wabensegment 1 nicht. Zumindest einer der eingedellten Abschnitte 41 ist ein Bindungsschicht-naher eingedellter Abschnitt 43, der nahe der Außenkante 25 der Bindungsschicht 23 angeordnet ist. Im Querschnitt senkrecht zur Verlaufsrichtung der Zellen 7 (nachstehend als „die Z-Richtung“ bezeichnet") umfasst der Bindungsschicht-nahe eingedellte Abschnitt 43 einen Bereich α, der von der Bindungsschicht 23 ausgeht und eine maximale Breite W aufweist, die doppelt oder weniger so groß ist wie die Breite T der Bindungsschicht 23. 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht der Wabenstruktur 50 der einen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine schematische perspektivische Ansicht des Wabensegments 1, welches die Wabenstruktur 50 in 1 bildet. 3 ist eine schematische Ansicht eines Querschnitts entlang der Linie B-B' von 2. 4 ist eine schematische Ansicht eines vergrößerten Teils eines Querschnitts entlang der Linie A-A' von 1. 5 und 6 sind vergrößerte schematische Ansichten des Bindungsschicht-nahen eingedellten Abschnitts 43 in 4 und eines Umfangsabschnitts des eingedellten Abschnitts.
Gemäß der Wabenstruktur 50 wird, selbst wenn Wärmebeanspruchung in einem Abschnitt des Umfangsabschnitts 31 nahe der Außenkante 25 der Bindungsschicht 23 erzeugt wird, die Wabenstruktur derart verformt, dass die Breite des Bindungsschicht-nahen eingedellten Abschnitts 43 vergrößert oder verringert wird, wodurch die Wärmebeanspruchung abgeschwächt werden kann. Im Ergebnis kann gemäß der Wabenstruktur 50 die Erzeugung von Rissen in einem Außenumfangsabschnitt nahe der Bindungsschicht 23 verhindert werden. Ferner umfasst, wie oben beschrieben, der Bindungsschicht-nahe eingedellte Abschnitt 43 den Bereich α, der von der Bindungsschicht 23 ausgeht und eine maximale Breite W aufweist, die doppelt oder weniger so groß ist wie die Breite T der Bindungsschicht 23, so dass effektiv eine die Wärmebeanspruchung abschwächende Funktion entwickelt werden kann, die durch die Verformung derart herbeigeführt wurde, dass die Breite des Bindungsschicht-nahen eingedellten Abschnitts 43 vergrößert oder verringert wird.
Bei der Wabenstruktur 50 wird die Erzeugung von Rissen in einem Abschnitt, wo die Risse am leichtesten erzeugt werden, wenn ein herkömmlicher Wabenstrukturverbund vergrößert wird, im Speziellen im Außenumfangsabschnitt nahe der Bindungsschicht 23, verhindert. Daher können gemäß der Wabenstruktur 50 im Vergleich zu der herkömmlichen Wabenstruktur durch die Vergrößerung hervorgerufene Beschädigungen verhindert werden.
Überdies erreichen bei der Wabenstruktur 50 die eingedellten Abschnitte 41 die Wabensegmente 1 nicht. Daher können gemäß der Wabenstruktur 50 Beschädigungen der Wabensegmente 1, die zur Hauptfunkton der Reinigung eines Abgases beitragen, verhindert werden. Wird in der vorliegenden Beschreibung beschrieben, dass „die eingedellten Abschnitte 41 die Wabensegmente 1“ nicht erreichen, ist gemeint, dass die eingedellten Abschnitte 41 nicht mit den im äußersten Umfang jedes Wabensegments 1 vorhandenen Zellen 7 kommunizieren.
5 ist eine vergrößerte schematische Ansicht des Bindungsschicht-nahen eingedellten Abschnitts 43 in 4 und des Umfangsabschnitts des eingedellten Abschnitts. Die Beschreibung erfolgt unter Bezugnahme auf 5. Wird in der vorliegenden Beschreibung beschrieben, dass „der eingedellte Abschnitt 41 nahe der Außenkante 25 der Bindungsschicht 23 angeordnet“ ist, ist gemeint, dass der eingedellte Abschnitt 41 im Querschnitt der Wabenstruktur 50 senkrecht zur Z-Richtung den Bereich α umfasst, der von der Bindungsschicht 23 ausgeht. Der in der vorliegenden Beschreibung beschriebene „Bereich α, der von der Bindungsschicht 23 ausgeht“, kennzeichnet einen Bereich, der von einem Liniensegment A, das beide Seitenenden 29a und 29b der Außenkante 25 der Bindungsschicht 23 verbindet, und von Linien, die senkrecht zu dem Liniensegment A sind und außerhalb der beiden Seitenenden 29a bzw. 29b der Außenkante 25 verlaufen, umgeben ist. Ferner ist „die Außenkante 25 der Bindungsschicht 23“ eine Kante der Bindungsschicht 23 auf der Seite des Umfangs ohne den Umfangsabschnitt 31 der Wabenstruktur 50. Wenn beispielsweise die Außenkante 25 der Bindungsschicht 23 von den anderen Außenkanten nicht nahe des Bindungsschicht-nahen eingedellten Abschnitts 43 angeordnet ist, ist die Außenkante 25 der Bindungsschicht 23 mit dem Umfangsabschnitt 31 verbunden.
Wird in der vorliegenden Beschreibung unter Bezugnahme auf 4 und 6 „die maximale Breite W des eingedellten Abschnitts 41“ beschrieben, wird die Breite entlang einer Richtung parallel zu einem Liniensegment B (siehe 6), das beide Kantenabschnitte 45a und 45b des eingedellten Abschnitts 41 verbindet, im Querschnitt der Wabenstruktur 50 senkrecht zur Z-Richtung gemessen.
Für die Wabenstruktur 50 ist im Querschnitt des eingedellten Abschnitts 41 senkrecht zur Z-Richtung die Tiefe d des eingedellten Abschnitts 41 bevorzugt 0,2-mal oder mehr und 1,5-mal oder weniger so groß wie die Dicke S des Umfangsabschnitts 31. Ist die Tiefe d des eingedellten Abschnitts 41 0,2-mal oder mehr und 1,5-mal oder weniger so groß wie die Dicke S des Umfangsabschnitts 31, kann die Funktion zur Abschwächung der Wärmebeanspruchung, herbeigeführt durch die Verformung, effektiver entwickelt werden, wodurch die Breite des eingedellten Abschnitts 41 vergrößert oder verringert werden kann. Überdies kann, wenn die Tiefe d des eingedellten Abschnitts 41 0,2-mal oder mehr und 1,5-mal oder weniger so groß ist wie die Dicke S des Umfangsabschnitts 31, verhindert werden, dass aufgrund der Strukturmerkmale der eingedellten Abschnitte 41, die nach Innen eingedellt sind, leicht Beschädigungen erzeugt werden, wenn in der Wabenstruktur 50 eine übermäßige Beanspruchung erzeugt wird. Ferner ist die Tiefe d des eingedellten Abschnitts 41 stärker bevorzugt 0,2-mal oder mehr und weniger als 1,0-mal so groß wie die Dicke S des Umfangsabschnitts 31. Genauer gesagt, ist die Tiefe d des eingedellten Abschnitts 41 am stärksten bevorzugt 0,5-mal oder mehr und weniger als 1,0-mal so groß wie die Dicke S des Umfangsabschnitts 31.
Wird in der vorliegenden Beschreibung unter Bezugnahme auf 6 „die Tiefe d des eingedellten Abschnitts 41“ beschrieben, ist die Tiefe der Abstand zwischen dem Liniensegment B (siehe 6), der die beiden Kantenabschnitte 45a und 45b des eingedellten Abschnitts 41 verbindet, und dem tiefsten Abschnitt 49 des eingedellten Abschnitts 41 im Querschnitt der Wabenstruktur 50 senkrecht zur Z-Richtung.
Überdies weist die Wabenstruktur 50 bevorzugt mehrere eingedellte Abschnitte 41 auf. Weist die Wabenstruktur mehrere eingedellte Abschnitte 41 auf, kann effektiv die Abschwächung der Wärmebeanspruchung durch die eingedellten Abschnitte 41 ausgeführt werden. Im Ergebnis kann die Erzeugung von Rissen im Umfangsabschnitt 31 effektiver verhindert werden.
Ferner können in der Wabenstruktur 50, wie in 1 gezeigt, mehrere Bindungsschicht-nahe eingedellte Abschnitte 43 in Abständen entlang derselben Außenkante 25 der Bindungsschicht 23 angeordnet sein. Sind mehrere Bindungsschicht-nahe eingedellte Abschnitte 43 auf diese Weise in Abständen angeordnet, ist der Erhalt der Strukturfestigkeit der Wabenstruktur 50 leicht kompatibel mit der Verhinderung der Erzeugung von Rissen.
Überdies weist die Wabenstruktur 50 bevorzugt mindestens einen „eingedellten Abschnitt 41, der sowohl die erste Endfläche 3 als auch die zweite Endfläche 5 nicht erreicht“, auf. Wird die Wabenstruktur 50 fixiert, wird ein Bauteil in den „eingedellten Abschnitt 41, der sowohl die erste Endfläche 3 als auch die zweite Endfläche 5 nicht erreicht“, eingepasst, das eine Positionsverschiebung der Wabenstruktur 50 verhindern kann. Beispielsweise kann, wie in 7 gezeigt, der Umfang der Wabenstruktur 50 von einem Polstermaterial 75 umgeben und in einem Metallrohr 70 aufgenommen sein. In dem Metallrohr 70 wird das Polstermaterial 75 zwischen der Wabenstruktur 50 und der Innenwandfläche des Metallrohrs 70 zusammengedrückt und verformt, und so wird das Polstermaterial 75 in die eingedellten Abschnitte 41 der Wabenstruktur 50 eingepasst. Ferner können vorher konkave und konvexe Abschnitte in dem Polstermaterial 75 angeordnet werden, und die konvexen Abschnitte des Polstermaterials 75 können in die „eingedellten Abschnitte 41, die sowohl die erste Endfläche 3 als auch die zweite Endfläche 5 nicht erreichen“, eingepasst werden. Es sei angemerkt, dass 7 eine schematische Schnittansicht einer Ebene parallel zur Z-Richtung ist und nur die Kontur der Wabenstruktur 50 zeigt.
Bei der Wabenstruktur 50 ist an jeder der Außenkanten 25 von 50 % oder mehr aller Außenkanten 25 der Bindungsschicht-nahe eingedellte Abschnitt 43 bevorzugt nahe eines Abschnitts von 50 % oder mehr der Gesamtlänge der Außenkante 25 angeordnet. Wie oben beschrieben, ist der Bindungsschicht-nahe eingedellte Abschnitt 43 nahe des Abschnitts von 50 % oder mehr der Gesamtlänge von jeder der Außenkanten 25 von 50 % oder mehr aller Außenkanten angeordnet, so dass die Erzeugung von Rissen, die entlang der Außenkante 25 in der Z-Richtung verlaufen, effektiv verhindert werden kann. Ferner ist der Bindungsschicht-nahe eingedellte Abschnitt 43 stärker bevorzugt nahe des Abschnitts von 50 % oder mehr der Gesamtlänge von jeder der Außenkanten 25 von 75 % oder mehr aller Außenkanten 25 angeordnet. Genauer gesagt, ist der Bindungsschicht-nahe eingedellte Abschnitt 43 am stärksten bevorzugt nahe des Abschnitts von 50 % oder mehr der Gesamtlänge von jeder der Außenkanten 25 angeordnet.
Bei der Wabenstruktur 50 ist ein Querschnitt senkrecht zur Z-Richtung bevorzugt so bemessen, dass er einen Kreis mit einem Durchmesser von 200 mm umfasst. Ebenso kann, wenn die Wabenstruktur 50 derart vergrößert wird, dass die Gesamtbreite 200 mm oder mehr beträgt, d. h. so, dass der Querschnitt senkrecht zur Z-Richtung derart bemessen ist, dass er einen Kreis mit einem Durchmesser von 200 mm umfasst, die Erzeugung von Rissen im Außenumfangsabschnitt nahe der Bindungsschicht 23 verhindert werden. Ferner kann bei der Wabenstruktur 50 ein Querschnitt senkrecht zur Z-Richtung derart bemessen sein, dass er einen Kreis mit einem Durchmesser von 300 mm umfasst, oder größer, umfassend einen Kreis mit einem Durchmesser von 350 mm.
Bei der Wabenstruktur 50 sind alle eingedellten Abschnitte 41 bevorzugt die Bindungsschicht-nahen eingedellten Abschnitte 43. Sind alle eingedellten Abschnitte 41 die Bindungsschicht-nahen eingedellten Abschnitte 43, kann verhindert werden, dass leicht Beschädigungen aufgrund der Strukturmerkmale der eingedellten Abschnitte 41, die nach innen eingedellt sind, erzeugt werden.
Ferner weist die Wabenstruktur 50 bevorzugt keinen „Schnitt, der das Wabensegment 1 von der Außenfläche 35 des Umfangsabschnitts 31 erreicht“, auf (nachstehend in der vorliegenden Beschreibung als „Schlitz“ bezeichnet). Wird in der vorliegenden Beschreibung beschrieben, dass „der Schnitt das Wabensegment 1 erreicht“, ist gemeint, dass der Schnitt zumindest mit der Zelle 7 kommuniziert, die im äußersten Umfang des Wabensegments 1 vorliegt. Weist die Wabenstruktur 50 keine Schlitze auf, kann die Strukturfestigkeit der Wabenstruktur 50 verbessert werden.
Nachstehend werden „die anderen Merkmale“ der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Es gibt keine besondere Einschränkung für die Erscheinungsform des Wabensegments 1. Beispielsweise kann im Querschnitt senkrecht zur Z-Richtung die Schnittform der Seitenwand 33 neben der in 2 gezeigten viereckigen Form des Wabensegments 1 eine polygonale Form, wie eine dreieckige Form, eine sechseckige Form oder eine achteckige Form, sein.
Im Querschnitt des Wabensegments 1 senkrecht zur Z-Richtung gibt es für die Schnittform der Zelle 7 keine besondere Einschränkung, und die Form kann eine polygonale Form wie die dreieckige Form, die viereckige Form, die sechseckige Form oder die achteckige Form sein oder kann eine Kreisform, eine ovale Form oder dergleichen sein.
Die Dicke der Trennwände 9, die das Wabensegment 1 bilden, im Querschnitt senkrecht zur Z-Richtung (nachstehend mitunter einfach als „die Dicke der Trennwände 9“ bezeichnet) ist grundsätzlich einheitlich. Ist die Dicke „grundsätzlich einheitlich“, heißt das, dass die Dicke der Trennwände 9 einheitlich ist, außer wenn aufgrund einer Verformung oder dergleichen während der Bildung eine leichte Differenz in der Dicke zwischen den Trennwänden 9 erzeugt wird. Werden beispielsweise Schlitze einer Düse zum Extrudieren des Wabensegments 1 durch Schneidverarbeitung hergestellt, können Trennwände 9 mit der obigen einheitlichen Dicke realisiert werden.
Die Dicke der Trennwände 9 beträgt bevorzugt 64 bis 508 µm, stärker bevorzugt 89 bis 483 µm und besonders bevorzugt 110 bis 381 µm. Liegt die Dicke der Trennwände 9 in dem obigen Bereich, kann die Stabilität des Wabensegments 1 beibehalten werden, und Erhöhung des anfänglichen Druckabfalls kann weiter verhindert werden. Ist die Dicke der Trennwände 9 kleiner als 64 µm, verringert sich mitunter die Stabilität des Wabensegments 1. Ist die Dicke der Trennwände 9 größer als 508 µm, erhöht sich mitunter der anfängliche Druckabfall des Wabensegments 1. Die obige „Dicke der Trennwände 9“ ist die Breite der Trennwände 9 im Querschnitt des Wabensegments 1 senkrecht zur Z-Richtung.
Die Porosität der Trennwände 9 beträgt bevorzugt 35 bis 70 %, stärker bevorzugt 40 bis 70 % und besonders bevorzugt 40 bis 68 %. Liegt die Porosität der Trennwände 9 in dem obigen Bereich, kann die Stabilität des Wabensegments 1 beibehalten werden, und die Erhöhung des anfänglichen Druckabfalls kann weiter verhindert werden. Ist die Porosität der Trennwände 9 geringer als 35 %, erhöht sich mitunter der anfängliche Druckabfall des Wabensegment 1. Ist die Porosität der Trennwände 9 höher als 70 %, verringert sich mitunter die Stabilität des Wabensegments 1. Die Porosität der Trennwände 9 ist ein Wert, der mit einem Quecksilber-Porosimeter gemessen wird.
Der durchschnittliche Porendurchmesser der Trennwände 9 beträgt bevorzugt 7 bis 30 µm, stärker bevorzugt 8 bis 27 µm und besonders bevorzugt 9 bis 25 µm. Liegt der durchschnittliche Porendurchmesser der Trennwände 9 in dem obigen Bereich, kann die Stabilität des Wabensegments 1 beibehalten werden, und die Erhöhung des anfänglichen Druckabfalls kann weiter verhindert werden. Ist der durchschnittliche Porendurchmesser der Trennwände 9 kleiner als 7 µm, erhöht sich mitunter der anfängliche Druckabfall des Wabensegments 1. Ist der durchschnittliche Porendurchmesser der Trennwände 9 größer als 30 µm, verschlechtert sich mitunter die Auffangleistung für Feststoffteilchen wie Asche. Der durchschnittliche Porendurchmesser der Trennwände 9 ist ein Wert, der mit dem Quecksilber-Porosimeter gemessen wird.
Es gibt keine besondere Einschränkung für die Zelldichte des Wabensegments 1, bevorzugt beträgt die Zelldichte aber 15 bis 62 Zellen/cm², stärker bevorzugt 26 bis 56 Zellen/cm² und am stärksten bevorzugt 31 bis 56 Zellen/cm². Liegt die Zelldichte in dem obigen Bereich, kann der Druckabfall unterdrückt werden, während die Stabilität des Wabensegments 1 erhalten bleibt. Ist die Zelldichte geringer als 15 Zellen/cm², verringert sich die Stabilität des Wabensegments 1, und daher besteht die Möglichkeit, dass die Wabensegmente während der Ummantelung zusammenbrechen. Ist die Zelldichte höher als 62 Zellen/cm², erhöht sich der anfängliche Druckabfall übermäßig, und daher besteht die Möglichkeit, dass sich die Motorleistung verringert und sich die Kraftstoffeffizienz verschlechtert. In der vorliegenden Beschreibung ist „die Zelldichte (Zellen/cm²)“ die Anzahl der Zellen 7 pro Flächeneinheit (1 cm²) im Querschnitt senkrecht zur Z-Richtung.
Das Material der Trennwände 9 ist bevorzugt ein keramisches Material. Das keramische Material ist stärker bevorzugt mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Siliciumcarbid, einem Silicium-Siliciumcarbid-basierten Verbundmaterial, Cordierit, Mullit, Aluminiumoxid, Aluminiumtitanat, Siliciumnitrid und einem Siliciumcarbid-Cordierit-basierten Verbundmaterial. Die Verwendung dieser Materialien verleiht der Wabenstruktur eine hervorragende Stabilität und Wärmebeständigkeit. Genauer gesagt, umfasst das Material der Trennwände 9 als Hauptkomponente am stärksten bevorzugt mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Siliciumcarbid, einem Silicium-Siliciumcarbid-basierten Verbundmaterial, Cordierit, Mullit, Aluminiumoxid, Aluminiumtitanat, Siliciumnitrid und einem Siliciumcarbid-Cordierit-basierten Verbundmaterial. Das „Silicium-Siliciumcarbid-basierte Verbundmaterial“ wird unter Verwendung von Siliciumcarbid (SiC) als Aggregate und Silicium (Si) als Bindemittel gebildet. Überdies kennzeichnet die in der vorliegenden Beschreibung beschriebene „Hauptkomponente“, dass die Komponente mit bis zu 50 Masse-% oder mehr in dem gesamten Material enthalten ist. Wenn beispielsweise „die Trennwände 9 Siliciumcarbid als Hauptkomponente“ umfassen, so ist gemeint, dass die Trennwände 9 50 Masse-% oder mehr Siliciumcarbid enthalten.
Das Material des Umfangsabschnitts 31 ist bevorzugt dasselbe wie das der Trennwände 9, kann aber auch ein anderes sein.
Es gibt keine besondere Beschränkung für die Form des Umfangsabschnitts 31. Die Form des Umfangsabschnitts 31 kann eine Säulenform, bei der die Schnittform senkrecht zur Z-Richtung kreisförmig ist, eine Pfeilerform, bei der die Schnittform oval ist, oder eine Pfeilerform, bei der die Schnittform eine polygonale Form ist, wie eine viereckige Form, eine fünfeckige Form oder eine sechseckige Form, sein.
Die Länge H des Wabensegments 1 in der Z-Richtung beträgt bevorzugt 50 bis 381 mm, stärker bevorzugt 70 bis 330 mm und besonders bevorzugt 100 bis 305 mm. Liegt die Länge in dem obigen Bereich, kann der für die Reinigung des Abgases aus jeder Art von Motor erforderliche Raum in einem minimalen Bereich eingenommen werden.
Die maximale Breite L des Wabensegments 1 im Querschnitt senkrecht zur Z-Richtung beträgt bevorzugt 25 bis 50 mm, stärker bevorzugt 30 bis 45 mm und besonders bevorzugt 33 bis 43 mm. Liegt die maximale Breite in dem obigen Bereich, kann der für die Reinigung des Abgases aus jeder Art von Motor erforderliche Raum in einem minimalen Bereich eingenommen werden.
Bei dem Wabensegment 1 beträgt der Wert „Länge H/maximale Breite L“ bevorzugt 1,0 bis 12,0, stärker bevorzugt 1,3 bis 8,5 und besonders bevorzugt 1,3 bis 7,3. Liegt der Wert in dem obigen Bereich, kann die Erzeugung von Ringrissen verhindert werden.
Die Bindungsschicht 23 wird aus dem Bindematerial gefertigt und verbindet integral mehrere Wabensegmente 1.
Die tatsächliche Dicke der Bindungsschicht 23 wird geeignet entsprechend der Form des Wabensegments 1, der Anordnung mehrerer Wabensegmente 1 oder dergleichen bestimmt.
Ferner ist die Bindungsschicht 23 bevorzugt von der ersten Endfläche 3 zu der zweiten Endfläche 5 des Wabensegments 1 angeordnet.
Es gibt keine besondere Einschränkung für das Material der Bindungsschicht 23, ein Beispiel für das Material ist geeigneterweise aber ein Material, in dem Keramikteilchen wie Siliciumcarbid, Aluminiumoxid oder Siliciumnitrid mit kolloidalem Siliciumdioxid oder kolloidalem Aluminiumoxid verbunden sind. Wird ein solches Material verwendet, kann die in der Wabenstruktur 50 erzeugte Wärmebeanspruchung geeignet verringert werden. Ferner übt bei der Verwendung eines solchen Materials die Bindungsschicht 23 die Funktion eines Puffermaterials aus, wenn die Wabenstruktur 50 belastet wird.
Überdies weist die Bindungsschicht 23 bevorzugt einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 2,0 × 10^-6/K oder mehr und 4,0 × 10^-6/K oder weniger auf. Überdies beträgt der Elastizitätsmodul der Bindungsschicht 23 bevorzugt 0,01 GPa oder weniger. Der Wärmeausdehnungskoeffizient ist der Wärmeausdehnungskoeffizient der Bindungsschicht 23 bei 40 °C bis 800 °C.
Es gibt keine besondere Einschränkung für die Anzahl der Wabensegmente 1, die die oben beschriebene Wabenstruktur 50 bilden. Beispielsweise hat die in 1 gezeigte Wabenstruktur 50 ein säulenartiges Aussehen und umfasst 16 Wabensegmente 1. Bei der Wabenstruktur 50 sind vier Wabensegmente 1 vollständige Segmente, und die vollständigen Segmente sind im Querschnitt senkrecht zur Z-Richtung in einer Anordnung von zwei vertikalen Segmenten × zwei horizontalen Segmenten angeordnet. Ferner sind 12 Wabensegmente 1, die im Umfang der obigen vier vollständigen Segmente (dem Umfang im Querschnitt senkrecht zur Z-Richtung) angeordnet sind, unvollständige Segmente. Bei der Form jedes unvollständigen Segments hat ein Teil der Schnittform senkrecht zur Z-Richtung eine Form, die der Umfangsform der Wabenstruktur 50 entspricht (z. B. einen Kreisbogenabschnitt).
8 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Wabensegments 60, das eine Wabenstruktur einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet. 9 ist eine schematische Ansicht eines Querschnitts entlang der Linie C-C' von 8. Wird die Wabenstruktur als ein Dieselpartikelfilter verwendet, können die Verschlussabschnitte 19 in Endabschnitten vorbestimmter Zellen 7 angeordnet sein, wie in der Zeichnung gezeigt. Hier ist ein Beispiel für ein Material der Verschlussabschnitte 19 (Verschlussmaterial) dasselbe Material wie das für die Trennwände 9, und es wird bevorzugt dasselbe Material wie das der Trennwände 9 verwendet. Bei dem Wabensegment 60 werden mehrere Zellen 7 von den ersten Zellen 11 als die vorbestimmten Zellen 7 und den zweiten Zellen 15 als die verbleibenden Zellen 7 gebildet. Offene Enden der ersten Zellen 11 auf der Seite einer zweiten Endfläche 5 und offene Enden der zweiten Zellen 15 auf der Seite einer ersten Endfläche 3 werden mit den Verschlussabschnitten 19 verschlossen. Gemäß dieser Anordnungskonfiguration der Verschlussabschnitte 19 strömt bei dem Wabensegment 60 ein Gas G von der ersten Endfläche 3 in die ersten Zellen 11 und durchquert die Trennwände 9, die die ersten Zellen 11 umgeben, da die Endabschnitte der ersten Zellen 11 auf der Seite der zweiten Endfläche 5 mit den Verschlussabschnitten 19 verschlossen sind. Dann strömt das Gas G in die benachbarten zweiten Zellen 15 und wird aus den zweiten Zellen 15 auf der Seite der zweiten Endfläche 5 ausgestoßen. Hier werden die in dem Gas G enthaltenen Feststoffteilchen (PM) von den Trennwänden 9 aufgefangen. So strömt das Gas G in einem stärker gereinigten Zustand, wo die Konzentration der Feststoffteilchen verringert ist, in die zweiten Zellen 15 und wird nach außen ausgestoßen.
2. Verfahren zur Herstellung der Wabenstruktur:
Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung der Wabenstruktur der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Zunächst wird ein geknetetes Material zur Herstellung der Wabensegmente hergestellt, und dieses geknetete Material wird unter Erhalt mehrerer Formkörper der Wabensegmente geformt (Formungsschritt). Die erhaltenen Wabensegment-Formkörper werden unter Erhalt getrockneter Körper der Wabensegmente bevorzugt getrocknet.
Als nächstes werden die erhaltenen Wabensegment-Formkörper (oder die getrockneten Wabensegmentkörper, nachdem nach Bedarf das Trocknen durchgeführt worden ist) zur Herstellung der Wabensegmente gebrannt (Wabensegment-Herstellungsschritt).
Als nächstes werden die jeweiligen erhaltenen Wabensegmente zur Herstellung einer Wabensegmentanordnung (der Wabenstruktur) mit dem Bindematerial verbunden (Wabensegment-Bindungsschritt). Das heißt, es wird eine Wabensegmentanordnung (die Wabenstruktur) hergestellt, bei der mehrere Wabensegmente derart nebeneinander angeordnet sind, dass die Seitenflächen der Wabensegmente einander zugewandt sind, und bei der die einander zugewandten Seitenflächen mit dem Bindematerial verbunden sind. Die Anzahl der zu verbindenden Wabensegmente wird bevorzugt an die Größe der herzustellenden Wabenstruktur angepasst. Das Bindematerial puffert (absorbiert) eine Volumenveränderung bei der Wärmeausdehnung oder Wärmeschrumpfung der Wabensegmente und verbindet ebenso die jeweiligen Wabensegmente. Das Bindematerial wird in der Wabenstruktur der vorliegenden Ausführungsform zur Bindungsschicht.
Ferner wird die Wabensegmentanordnung gebildet, und dann kann ein Außenumfangsabschnitt der Wabensegmentanordnung unter Erhalt einer Säulenform zugeschnitten werden.
Anschließend wird unter Bildung eines Umfangsabschnitts ein Umfangsbeschichtungsmaterial auf den Umfang der Wabensegmentanordnung aufgebracht (Umfangsabschnitt-Formungsschritt). Ferner werden die eingedellten Abschnitte nur in dem Umfangsabschnitt oder in dem Umfangsabschnitt und der Bindungsschicht gebildet (Formungsschritt der eingedellten Abschnitte).
So kann die Wabenstruktur der vorliegenden Ausführungsform hergestellt werden. Nachstehend werden die jeweiligen Herstellungsschritte ausführlicher beschrieben.
2-1. Formungsschritt:
Zunächst wird in dem Formungsschritt ein keramisches Formungsrohmaterial, das ein keramisches Rohmaterial enthält, unter Erhalt des Wabenformkörpers derart gebildet, dass mehrere Zellen, die Durchgangskanäle für ein Fluid werden, definiert werden. Beispielsweise können in dem Wabenformkörper durch Extrusion Trennwände und Seitenwände integral ausgebildet werden.
Beispiele für das keramische Rohmaterial, das in dem keramischen Formungsrohmaterial enthalten ist, umfassen Siliciumcarbid (SiC), ein Silicium-Siliciumcarbid-basiertes Verbundmaterial, Siliciumnitrid, ein Cordierit-bildendes Rohmaterial, Cordierit, Mullit, Aluminiumoxid, Titandioxid und Aluminiumtitanat. Ferner ist das keramische Rohmaterial bevorzugt mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Siliciumcarbid (SiC), dem Silicium-Siliciumcarbid-basierten Verbundmaterial, dem Cordierit-bildenden Rohmaterial, Cordierit, Mullit, Aluminiumoxid, Titandioxid und Aluminiumtitanat. Es ist anzumerken, dass „das Silicium-Siliciumcarbid-basierte Verbundmaterial“ unter Verwendung von Siliciumcarbid (SiC) als die Aggregate und Silicium (Si) als das Bindemittel gebildet wird. „Das Cordierit-bildende Rohmaterial“ ist ein keramisches Rohmaterial, das gemischt wird, so dass eine chemische Zusammensetzung erhalten wird, in der Siliciumdioxid in einen Bereich von 42 bis 56 Masse-% fällt, Aluminiumoxid in einen Bereich von 30 bis 45 Masse-% fällt, und Magnesiumoxid in einen Bereich von 12 bis 16 Masse-% fällt, und das Cordierit-bildende Rohmaterial wird gebrannt und wird zu Cordierit.
Ferner wird das keramische Formungsrohmaterial bevorzugt durch Mischen des obigen keramischen Rohmaterials mit einem Dispersionsmedium, einem organischen Bindemittel, einem anorganischen Bindemittel, einem Porenbildner, einem oberflächenaktiven Mittel und dergleichen hergestellt. Es gibt keine besondere Einschränkung für das Zusammensetzungsverhältnis jedes Rohmaterials, und das Zusammensetzungsverhältnis wird bevorzugt entsprechend der Struktur, des Materials oder dergleichen des herzustellenden Wabenstrukturkörpers festgelegt.
Bei der Formung des keramischen Formungsrohmaterials wird zunächst das Formungsrohmaterial unter Erhalt eines gekneteten Materials geknetet, und das erhaltene geknetete Material wird bevorzugt in eine Wabenform gebracht. Für das Verfahren zum Kneten des Formungsrohmaterials zur Bildung des gekneteten Materials gibt es keine besondere Einschränkung, und ein Beispiel für das Verfahren ist ein Verfahren, bei dem ein Kneter, ein Vakuum-Knetwerk oder dergleichen verwendet werden. Für das Verfahren zur Formung des gekneteten Materials zum Erhalt des Wabenformkörpers gibt es keine besondere Einschränkung, und es können die bereits bekannten Formungsverfahren wie Extrusion oder Spritzguss angewandt werden. Ein geeignetes Beispiel für das Verfahren ist ein Verfahren, in dem ein Rohmaterial unter Verwendung einer Düse mit der gewünschten Zellenform, Trennwanddicke und Zelldichte unter Bildung des Wabenformkörpers extrudiert wird. Das Material der Düse ist bevorzugt Sinterhartmetall, das sich nicht so schnell abnutzt.
Ferner kann nach dem obigen Formen der erhaltene Wabenformkörper getrocknet werden. Für das Trocknungsverfahren gibt es keine besondere Einschränkung, Beispiele für das Verfahren umfassen jedoch Heißlufttrocknung, Mikrowellentrocknung, dielektrische Trocknung, Trocknung unter vermindertem Druck, Vakuumtrocknung und Gefriertrocknung. Von diesen Verfahren werden bevorzugt die dielektrische Trocknung, die Mikrowellentrocknung oder die Heißlufttrocknung allein durchgeführt, oder bevorzugt wird eine Kombination dieser durchgeführt.
2-2. Wabensegment-Herstellungsschritt:
Als nächstes wird der erhaltene Wabenformkörper unter Erhalt des Wabensegments gebrannt. Es ist anzumerken, dass bei der Herstellung eines verschlossenen Wabensegments der Wabenformkörper gebrannt werden kann, nachdem die Verschlussabschnitte in dem Wabenformkörper angeordnet worden sind.
Ferner wird der Wabenformkörper bevorzugt kalziniert, bevor der Wabenformkörper gebrannt wird (das Hauptbrennen). Das Kalzinieren wird zum Entfetten durchgeführt, und für das Kalzinierungsverfahren gibt es keine besondere Einschränkung, so lange die organischen Substanzen (das organische Bindemittel, das Dispersionsmittel, der Porenbildner und dergleichen) in dem Wabenformkörper entfernt werden können. Im Allgemeinen beträgt die Brenntemperatur des organischen Bindemittels etwa 100 bis 300 °C, und beträgt die Brenntemperatur des Porenbildners etwa 200 bis 800 °C, und daher wird, als Kalzinierbedingungen, das Erhitzen bevorzugt bei etwa 200 bis 1000 °C in einer Oxidationsatmosphäre für etwa drei bis 100 Stunden durchgeführt.
Das Brennen (das Hauptbrennen) des Wabenformkörpers wird zum Sintern und Verdichten des Formungsrohmaterials, das den kalzinierten Formkörper bildet, durchgeführt, wobei er eine vorbestimmte Festigkeit erlangt. Die Brennbedingungen (Temperatur, Zeit und Atmosphäre) variieren mit der Art des Formungsrohmaterials, und daher können angemessene Bedingungen entsprechend der Art gewählt werden. Wenn beispielsweise Siliciumcarbid (SiC) oder das Silicium-Siliciumcarbid-basierte Verbundmaterial verwendet wird, beträgt die Brenntemperatur bevorzugt 1450 bis 1500 °C. Ferner beträgt bei der Verwendung von Siliciumcarbid (SiC) oder eines Silicium-Siliciumcarbid-basierten Verbundmaterials die Brennzeit als die Haltezeit der höchsten Temperatur bevorzugt vier bis sechs Stunden. Überdies beträgt bei der Verwendung des Cordierit-bildenden Rohmaterials die Brenntemperatur bevorzugt 1410 bis 1440 °C. Ferner beträgt, wenn das Cordierit-bildende Rohmaterial verwendet wird, die Brennzeit als die Haltezeit der höchsten Temperatur bevorzugt vier bis sechs Stunden.
Es sei angemerkt, dass bei der Herstellung des verschlossenen Wabensegments mehrere Zellen in dem Wabensegment in eine Gruppe, bestehend aus ersten Zellen, und eine Gruppe, bestehend aus zweiten Zellen, unterteilt werden. Ferner wird unter Bildung der Verschlussabschnitte ein Verschlussmaterial (Material der Verschlussabschnitte) in Endabschnitte der ersten Zellen auf der Seite der zweiten Endfläche und Endabschnitte der zweiten Zellen auf der Seite der ersten Endfläche geladen.
Wird das Verschlussmaterial in das Wabensegment geladen, wird beispielsweise das Verschlussmaterial zunächst in einen Endabschnitt auf der Seite der ersten Endfläche geladen und dann in einen Endabschnitt auf der Seite der zweiten Endfläche geladen. Ein Beispiel für das Verfahren zum Laden des Verschlussmaterials in die Endabschnitte ist ein Verfahren mit einem Maskierungsschritt und danach einem Einpressschritt. Der Maskierungsschritt ist ein Schritt des Anbringens einer Folie auf eine Endfläche (z. B. die erste Endfläche) des Wabensegments und des Einbringens von Löchern an Stellen, die „die Zellen, in denen die Verschlussabschnitte gebildet werden sollen“ (in diesem Fall die zweiten Zellen), überlagern, in der Folie. Der Einpressschritt ist ein Schritt des Pressens „des Endabschnitts des Wabensegments, an dem die Folie angebracht ist“, in einen Behälter, in dem das Verschlussmaterial gelagert ist, wodurch das Verschlussmaterial in die Zellen des Wabensegments gepresst wird. Wird das Verschlussmaterial in die Zellen des Wabensegments gepresst, durchquert das Verschlussmaterial die in der Folie erzeugten Löcher und wird nur in die Zellen geladen, die mit den in der Folie erzeugten Löchern kommunizieren.
Als nächstes wird das in das Wabensegment geladene Verschlussmaterial unter Bildung der Verschlussabschnitte getrocknet, wodurch das verschlossene Wabensegment erhalten wird. Es sei angemerkt, dass das Verschlussmaterial zunächst in beide Endabschnitte des Wabensegments geladen wird und das Verschlussmaterial dann getrocknet wird. Alternativ kann zunächst das in einen Endabschnitt des Wabensegments geladene Verschlussmaterial getrocknet werden, das Verschlussmaterial kann in den anderen Endabschnitt geladen werden, und dann kann das in den anderen Endabschnitt geladene Verschlussmaterial getrocknet werden. Ferner kann das Verschlussmaterial gebrannt werden, um das Verschlussmaterial mit einer höheren Sicherheit zu immobilisieren. Überdies kann das Verschlussmaterial in den Wabenformkörper vor dem Trocknen oder den Wabenformkörper nach dem Trocknen geladen werden, und das Verschlussmaterial kann zusammen mit dem Wabenformkörper vor dem Trocknen oder dem Wabenformkörper nach dem Trocknen gebrannt werden.
2-3. Wabensegment-Bindungsschritt:
Als nächstes werden die jeweils erhaltenen Wabensegmente zur Herstellung der Wabensegmentanordnung, bei der mehrere Wabensegmente derart nebeneinander angeordnet sind, dass ihre Seitenflächen einander zugewandt sind und die einander zugewandten Seitenflächen durch die Bindungsschicht miteinander verbunden sind, mit dem Bindematerial verbunden.
Die Wabensegmente werden bevorzugt unter Verwendung des Bindematerials verbunden. Es gibt keine besondere Einschränkung für das Verfahren der Aufbringung des Bindematerials auf die Seitenflächen der Wabensegmente, und es kann ein Bürstenauftragverfahren oder dergleichen angewandt werden.
Ein Beispiel für das Bindematerial ist eine Aufschlämmung, erhalten durch Zugabe eines Additivs wie eines organischen Bindemittels, eines verschäumbaren Harzes oder eines Dispergiermittels zu anorganischen Rohmaterialien wie anorganischen Fasern, kolloidalem Siliciumdioxid, Ton oder SiC-Teilchen und ferner Zugabe von Wasser hierzu, gefolgt von Kneten.
Das Bindematerial zum Verbinden der Seitenflächen des Wabensegments wird in einem herzustellenden Wabenfilter zu der Bindungsschicht.
Ferner werden bei der Herstellung einer wie in 1 gezeigten säulenförmigen Wabenstruktur mehrere Wabensegmente mit dem Bindematerial verbunden, und dann wird ein Außenumfangsabschnitt der erhaltenen Wabensegmentanordnung bevorzugt so zugeschnitten, dass die Säulenform erhalten wird.
2-4: Umfangsabschnitt-Formungsschritt:
Als nächstes wird unter Bildung des Umfangsabschnitts das Umfangsbeschichtungsmaterial im Außenumfangsabschnitt der Wabensegmentanordnung angeordnet. Dieses Umfangsbeschichtungsmaterial wird zum Umfangsabschnitt der Wabenstruktur.
Beispiele für das Material für das Umfangsbeschichtungsmaterial umfassen Siliciumcarbid (SiC), ein Silicium-Siliciumcarbid-basiertes Verbundmaterial, Siliciumnitrid, ein Cordierit-bildendes Rohmaterial, Cordierit, Mullit, Aluminiumoxid, Titandioxid und Aluminiumtitanat. Das Umfangsbeschichtungsmaterial kann dasselbe wie das oben erwähnte keramische Formungsrohmaterial (das Material der Wabensegmente) oder ein anderes sein.
2-5: Formungsschritt der eingedellten Abschnitte:
Bei der Bildung der eingedellten Abschnitte können unter Verwendung einer Schneidmaschine oder dergleichen Rillen nur in den Umfangsabschnitt oder in den Umfangsabschnitt und die Bindungsschicht, die ausgehend vom Umfangsabschnitt weiter innen angeordnet ist, geschnitten werden.
Ferner kann, wie nachstehend beschrieben, bei der Bildung der eingedellten Abschnitte der oben erwähnte Umfangsabschnitt-Formungsschritt in Kombination mit einem Formungsschritt der eingedellten Abschnitte durchgeführt werden, oder die beiden Schritte können gleichzeitig durchgeführt werden. Zunächst wird ein Draht an der Oberfläche des Umfangs der Wabensegmentanordnung derart angebracht, dass der Draht entlang der Z-Richtung verläuft. Nun kann bei der Bildung des Bindungsschicht-nahen eingedellten Abschnitts mit einer Konfiguration, bei der der Abschnitt einen Innenabschnitt der Bindungsschicht nicht erreicht, der Draht an der Außenkante der Bindungsschicht angebracht werden. Alternativ kann bei der Bildung des den Innenabschnitt der Bindungsschicht erreichenden Bindungsschicht-nahen eingedellten Abschnitts die Außenkante der Bindungsschicht zuvor entlang der Z-Richtung geschnitten werden, und der Draht kann in einen geschnitten Abschnitt der Außenkante dieser Bindungsschicht eingepasst werden. Anschließend wird das Umfangsbeschichtungsmaterial aufgebracht, wenn der Draht anhaftet wie er ist. Dann wird der Draht nach außen gezogen, und das auf dem Draht abgeschiedene Umfangsbeschichtungsmaterial wird abgezogen, so dass der eingedellte Abschnitt und der Umfangsabschnitt gleichzeitig gebildet werden können (Formungsschritt für Umfangsabschnitt/eingedellten Abschnitt).
Entsprechend dem oben erwähnten Aufbau kann die Wabenstruktur der vorliegenden Ausführungsform hergestellt werden. Das Herstellungsverfahren der Wabenstruktur der vorliegenden Ausführungsform ist jedoch nicht auf das oben erwähnte Herstellungsverfahren beschränkt.
(Beispiele)
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung anhand von Beispielen ausführlicher beschrieben, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt.
(Beispiel 1)
Als ein keramisches Rohmaterial wurde ein Material verwendet, das durch Mischen von Siliciumcarbid-Pulver (SiC-Pulver) und Pulver aus metallischem Silicium (Si-Pulver) in einem Masseverhältnis von 80 : 20 erhalten wurde. Ferner wurden zur Herstellung eines Formungsrohmaterials diesem Rohmaterial Hydroxypropylmethylcellulose als Bindemittel und ein Wasser aufnehmendes Harz als Porenbildner zugegeben, und ferner wurde Wasser zugegeben. Das erhaltene Formungsrohmaterial wurde unter Erhalt eines gekneteten Materials unter Verwendung einer Knetmaschine geknetet.
Als nächstes wurde zur Herstellung mehrerer Wabensegment-Formkörper, in denen mehrere Zellen von Trennwänden definiert sind, das erhaltene geknetete Material unter Verwendung einer Vakuumextrusionsmaschine geformt.
Als nächstes wurden die erhaltenen Wabensegment-Formkörper mittels dielektrischer Hochfrequenzerhitzung getrocknet und dann unter Verwendung eines Heißlufttrockners bei 120 °C für zwei Stunden. Überdies wurden während des Trocknens die Wabensegment-Formkörper so angeordnet, dass die Z-Richtung der Formkörper senkrecht verlief.
Ferner wurden die Wabensegment-Formkörper unter Erhalt von Wabensegmenten entfettet und gebrannt. Was die Entfettungsbedingungen betrifft, wurde das Entfetten bei 550 °C für drei Stunden durchgeführt. Was die Brennbedingungen betrifft, wurde das Brennen bei 1450 °C in Argonatmosphäre für zwei Stunden durchgeführt.
Bei jedem erhaltenen Wabensegment betrug die Trennwanddicke 300 µm, und die Zelldichte betrug 47 Zellen/cm². Überdies hatte das Wabensegment eine Länge von 254,0 mm und eine viereckige, prismatische Säulenform (quadratische Schnittform von 37 mm × 37 mm).
Es wurden 49 Wabensegmente wie oben beschrieben hergestellt. Diese 49 Wabensegmente wurden in einer Anordnung von sieben Segmenten × sieben Segmenten angeordnet und mit einem Bindematerial verbunden, und das Bindematerial wurde unter Erhalt einer Wabensegmentanordnung getrocknet. Das getrocknete Bindematerial wurde zu einer Bindungsschicht. Beim Aufbringen des Bindematerials auf die Seitenflächen der Wabensegmente wurde die Breite T der Bindungsschicht auf 1,0 mm festgelegt.
Als nächstes wurde zunächst der Umfang der Wabensegmentanordnung so zugeschnitten, dass die Gesamtform säulenförmig war.
Danach wurde unter Bildung eines Umfangsabschnitts ein Umfangsbeschichtungsmaterial auf den Umfang der Wabensegmentanordnung aufgebracht. Anschließend wurde unter Verwendung einer Schneidmaschine unter Bildung eines Bindungsschicht-nahen eingedellten Abschnitts ein Schnitt mit der gewünschten Breite und Tiefe in einem Abschnitt nahe der Umfangskante der Bindungsschicht im Umfangsabschnitt vorgenommen. Überdies entsprachen in Beispiel 1 alle eingedellten Abschnitte den Bindungsschicht-nahen eingedellten Abschnitten. Alle eingedellten Abschnitte waren entlang der Gesamtlänge der Wabenstruktur von einer ersten Endfläche zu einer zweiten Endfläche ausgebildet. Überdies hatten die jeweiligen eingedellten Abschnitte dieselbe maximale Breite W des eingedellten Abschnitts und dieselbe Tiefe d des eingedellten Abschnitts.
Die Form des Querschnitts der durch das obige Herstellungsverfahren erhaltenen Wabenstruktur senkrecht zur Z-Richtung war eine Kreisform mit einem Durchmesser von 266,7 mm. Ferner betrug die Länge der Wabenstruktur in der Z-Richtung 254,0 mm. Tabelle 1 zeigt „die Anzahl der eingedellten Abschnitte“, „die Anzahl der Bindungsschicht-nahen eingedellten Abschnitte“, „ein Breitenverhältnis“, „ein Tiefenverhältnis“ und „die Anzahl der Außenkanten A (Außenkanten, die nahe der Bindungsschicht-nahen eingedellten Abschnitte in einem Abschnitt von 50 % oder mehr der Gesamtlänge der Wabenstruktur vorliegen)“ in der Wabenstruktur von Beispiel 1. Überdies ist das hierin beschriebene „Breitenverhältnis“ ein Verhältnis (W/T) zwischen der maximalen Breite W des eingedellten Abschnitts und der Breite T der Bindungsschicht. Das hierin beschriebene „Tiefenverhältnis“ ist ein Verhältnis (d/S) zwischen der Tiefe d des eingedellten Abschnitts und der Dicke S des Umfangsabschnitts.
(Beispiele 2 bis 36)
Zur Herstellung der Wabenstrukturen der Beispiele 2 bis 36 wurden die Vorgehensweisen von Beispiel 1 wiederholt, außer dass die Bedingungen wie in Tabelle 1 bis Tabelle 3 gezeigt geändert wurden. Überdies waren alle eingedellten Abschnitte in jedem der Beispiele 2 bis 36 entlang der Gesamtlänge der Wabenstruktur von einer ersten Endfläche zu einer zweiten Endfläche ausgebildet. Daher waren alle „Außenkanten A“ in jedem der Beispiele 2 bis 36 Außenkanten, die nahe den Bindungsschicht-nahen eingedellten Abschnitten entlang der Gesamtlänge der Wabenstruktur vorlagen.
(Vergleichsbeispiel 1)
Zur Herstellung der Wabenstruktur von Vergleichsbeispiel 1 wurden die Vorgehensweisen von Beispiel 1 wiederholt, außer dass keine eingedellten Abschnitte gebildet wurden (d. h. es wurde kein Formungsschritt der eingedellten Abschnitte durchgeführt).
(Vergleichsbeispiele 2 bis 25)
Zur Herstellung der Wabenstrukturen der Vergleichsbeispiele 2 bis 25 wurden die Vorgehensweisen von Beispiel 1 wiederholt, außer dass Schlitze an Stelle der eingedellten Abschnitte gebildet wurden, und außer dass die Bedingungen wie in Tabelle 1 bis Tabelle 3 gezeigt geändert wurden. Überdies sind die hierin beschriebenen „Schlitze“ Schlitze, die entlang der Z-Richtung verlaufen und ein Wabensegment ausgehend von der Außenfläche des Umfangsabschnitts erreichen. Ferner konnten die hierin beschriebenen „Schlitze“ mit jeder Zelle entlang der Gesamtlänge einer Rille kommunizieren. In jedem Vergleichsbeispiel ist „das Breitenverhältnis“ ein Verhältnis (maximale Breite des Schlitzes/Breite T der Bindungsschicht) zwischen der maximalen Breite des Schlitzes und der Breite T der Bindungsschicht, und „das Tiefenverhältnis“ ist ein Verhältnis (Tiefe des Schlitzes/Dicke des Umfangsabschnitts) zwischen der Tiefe des Schlitzes und der Dicke des Umfangsabschnitts. Es sei angemerkt, dass „die Tiefe des Schlitzes“ der Abstand vom Einschnitt einer Trennwand, der von den in den Trennwänden eines Wabensegments gebildeten Einschnitten an einer Stelle vorliegt, die am weitesten entfernt ist von der Außenfläche des Umfangsabschnitts, zur Außenfläche des Umfangsabschnitts ist.
Was die Wabenstrukturen der Beispiele 1 bis 36 und Vergleichsbeispiele 1 bis 25 betrifft, wurde die [Wärmewechselbeständigkeit] bewertet. Nachstehend wird das Bewertungsverfahren beschrieben.
[Wärmewechselbeständi skeit]

Es wurde ein Erhitzungs-Abkühl-Test der Wabenstruktur unter Verwendung eines Propangas-Brennertesters durchgeführt. Der Propangas-Brennertester umfasst ein Metallgehäuse zur Aufnahme der Wabenstruktur und einen Propangasbrenner, der das Metallgehäuse mit erhitztem Gas versorgen kann. Als das obige erhitzte Gas wurde ein Verbrennungsgas verwendet. Das Verbrennungsgas wurde durch Verbrennen eines Propangases mit einem Gasbrenner (dem Propangasbrenner) erzeugt. Durch den obigen Erhitzungs-Abkühl-Test wurde zur Bewertung der Wärmewechselbeständigkeit visuell oder durch ein Klopfgeräusch bestätigt, ob Risse in der Wabenstruktur erzeugt wurden oder nicht. Im Speziellen wurde die Wabenstruktur zunächst in dem Metallgehäuse des Propangas-Brennertesters aufgenommen (ummantelt). Dann wurde das erhitzet Gas (das Verbrennungsgas) mit 1,0 Nm³/min in das Metallgehäuse gespeist und konnte die Wabenstruktur durchqueren. Die Temperaturbedingungen (Einlassgas-Temperaturbedingungen) des erhitzten Gases, das in das Metallgehäuse strömt, waren wie folgt festgelegt. Zunächst wurde die Temperatur innerhalb von 5 Minuten auf eine vorbestimmte Temperatur erhöht, und die vorbestimmte Temperatur wurde für zehn Minuten gehalten, und danach konnte ein Kühlgas (Luft) strömen und wurde innerhalb von 5 Minuten auf 100 °C heruntergekühlt, und die Temperatur von 100 °C wurde 10 Minuten gehalten. Eine Reihe von Vorgängen, umfassend die Temperaturerhöhung, Abkühlen und Halten, wird als „Temperaturerhöhungs- und Abkühlvorgang“ bezeichnet. Danach wurden die Risse der Wabenstruktur bestätigt. Im ersten „Temperaturerhöhungs- und Abkühlvorgang“ wurde die vorbestimmte Temperatur auf 825 °C eingestellt. Wurden nach der Durchführung des ersten „Temperaturerhöhungs- und Abkühlvorgang“ Risse in der Wabenstruktur bestätigt, wurde ferner der zweite „Temperaturerhöhungs- und Abkühlvorgang“ durchgeführt. Der zweite „Temperaturerhöhungs- und Abkühlvorgang“ wurde durchgeführt, indem die vorbestimmte Temperatur auf eine um 25 °C höhere Temperatur als die vorherige Temperatur festgelegt wurde (825 °C + 25 °C = 850 °C). Nachdem die ähnlichen Vorgehensweisen wiederholt wurden und nach Durchführung des n-ten „Temperaturerhöhungs- und Abkühlvorgangs“ keine Risse in der Wabenstruktur bestätigt wurden, wurde der n + 1-te „Temperaturerhöhungs- und Abkühlvorgang“ bei einer vorbestimmten um 25 °C höheren Temperatur als die vorbestimmte n-te Temperatur durchgeführt. Dann wurde die vorbestimmte Temperatur in dem „Temperaturerhöhungs- und Abkühlvorgang“, bei dem Risse in der Wabenstruktur erzeugt wurden, als die „Zusammenbruchtemperatur“ betrachtet. Die „Wärmewechselbeständigkeit“ wurde basierend auf der Zusammenbruchtemperatur an der Wabenstruktur von Vergleichsbeispiel 1 bewertet. War die Zusammenbruchtemperatur um +100 °C oder mehr höher als die Zusammenbruchtemperatur von Vergleichsbeispiel 1, wurde dies mit „A“ bewertet, war die Zusammenbruchtemperatur um +25 °C oder mehr und weniger als +100 °C höher, wurde dies mit „B“ bewertet, war die Zusammenbruchtemperatur dieselbe (± 0 °C), wurde dies mit „C“ bewertet, war die Zusammenbruchtemperatur um -100 °C oder mehr und -25 °C oder weniger höher, wurde dies mit „D“ bewertet, und war die Zusammenbruchtemperatur um weniger als -100 °C höher, wurde dies mit „E“ bewertet. Tabelle 1 bis 3 zeigen die Ergebnisse. [Tabelle 1]

	Anz. eingedellte Abschnitte	Anz. Bindungsschichtnahe eingedellte Abschnitte	Anz. Außenkanten der Bindungsschicht	Breitenverhältnis (W/T)	Tiefenverhältnis (d/S)	Anz. Außenkanten A	Anz. Schlitze	Anz. von „Schlitzen mit einer Länge von 50 % oder mehr“	Wärmewechselbeständigkeit
Vergleichsbeispiel 1	0	0	12	-	-	0	0	0	-
Beispiel 1	12	12	12	0,5	0,2	12	0	0	A
Beispiel 2	12	12	12	0,5	0,2	0	0	0	B
Beispiel 3	24	12	12	0,5	0,2	12	0	0	A
Beispiel 4	24	12	12	0,5	0,2	0	0	0	B
Beispiel 5	12	12	12	0,5	1,5	12	0	0	A
Beispiel 6	12	12	12	0,5	1,5	0	0	0	B
Vergleichsbeispiel 2	0	0	12	0,5	1,5	0	12	12	E
Vergleichsbeispiel 3	0	0	12	0,5	1,5	0	12	0	E
Beispiel 7	24	12	12	0,5	1,5	12	0	0	A
Beispiel 8	24	12	12	0,5	1,5	0	0	0	B
Vergleichsbeispiel 4	0	0	12	0,5	1,5	0	24	24	E
Vergleichsbeispiel 5	0	0	12	0,5	1,5	0	24	0	E
Beispiel 9	12	12	12	0,5	2,0	12	0	0	B
Beispiel 10	12	12	12	0,5	2,0	0	0	0	C
Vergleichsbeispiel 6	0	0	12	0,5	2,0	0	12	12	E
Vergleichsbeispiel 7	0	0	12	0,5	2,0	0	12	0	E
Beispiel 11	24	12	12	0,5	2,0	12	0	0	C
Beispiel 12	24	12	12	0,5	2,0	0	0	0	D
Vergleichsbeispiel 8	0	0	12	0,5	2,0	0	24	24	E
Vergleichsbeispiel 9	0	0	12	0,5	2,0	0	24	0	E

[Tabelle 2]

	Anz. eingedellte Abschnitte	Anz. Bindungsschichtnahe eingedellte Abschnitte	Anz. Außenkanten der Bindungsschicht	Breitenverhältnis (W/T)	Tiefenverhältnis (d/S)	Anz. Außenkanten A	Anz. Schlitze	Anz. von „Schlitzen mit einer Länge von 50 % oder mehr“	Wärmewechselbeständigkeit
Beispiel 13	12	12	12	1,0	0,2	12	0	0	A
Beispiel 14	12	12	12	1,0	0,2	0	0	0	B
Beispiel 15	24	12	12	1,0	0,2	12	0	0	B
Beispiel 16	24	12	12	1,0	0,2	0	0	0	C
Beispiel 17	12	12	12	1,0	1,5	12	0	0	A
Beispiel 18	12	12	12	1,0	1,5	0	0	0	B
Vergleichsbeispiel 10	0	0	12	1,0	1,5	0	12	12	E
Vergleichsbeispiel 11	0	0	12	1,0	1,5	0	12	0	E
Beispiel 19	24	12	12	1,0	1,5	12	0	0	B
Beispiel 20	24	12	12	1,0	1,5	0	0	0	C
Vergleichsbeispiel 12	0	0	12	1,0	1,5	0	24	24	E
Vergleichsbeispiel 13	0	0	12	1,0	1,5	0	24	0	E
Beispiel 21	12	12	12	1,0	2,0	12	0	0	C
Beispiel 22	12	12	12	1,0	2,0	0	0	0	D
Vergleichsbeispiel 14	0	0	12	1,0	2,0	0	12	12	E
Vergleichsbeispiel 15	0	0	12	1,0	2,0	0	12	0	E
Beispiel 23	24	12	12	1,0	2,0	12	0	0	D
Beispiel 24	24	12	12	1,0	2,0	0	0	0	D
Vergleichsbeispiel 16	0	0	12	1,0	2,0	0	24	24	E
Vergleichsbeispiel 17	0	0	12	1,0	2,0	0	24	0	E

[Tabelle 3]

	Anz. eingedellte Abschnitte	Anz. Bindungsschichtnahe eingedellte Abschnitte	Anz. Außenkanten der Bindungsschicht	Breitenverhältnis (W/T)	Tiefenverhältnis (d/S)	Anz. Außenkanten A	Anz. Schlitze	Anz. von „Schlitzen mit einer Länge von 50 % oder mehr“	Wärmewechselbeständigkeit
Beispiel 25	12	12	12	1,5	0,2	12	0	0	B
Beispiel 26	12	12	12	1,5	0,2	0	0	0	C
Beispiel 27	24	12	12	1,5	0,2	12	0	0	C
Beispiel 28	24	12	12	1,5	0,2	0	0	0	D
Beispiel 29	12	12	12	1,5	1,5	12	0	0	B
Beispiel 30	12	12	12	1,5	1,5	0	0	0	C
Vergleichsbeispiel 18	0	0	12	1,5	1,5	0	12	12	E
Vergleichsbeispiel 19	0	0	12	1,5	1,5	0	12	0	E
Beispiel 31	24	12	12	1,5	1,5	12	0	0	C
Beispiel 32	24	12	12	1,5	1,5	0	0	0	D
Vergleichsbeispiel 20	0	0	12	1,5	1,5	0	24	24	E
Vergleichsbeispiel 21	0	0	12	1,5	1,5	0	24	0	E
Beispiel 33	12	12	12	1,5	2,0	12	0	0	D
Beispiel 34	12	12	12	1,5	2,0	0	0	0	D
Vergleichsbeispiel 22	0	0	12	1,5	2,0	0	12	12	E
Vergleichsbeispiel 23	0	0	12	1,5	2,0	0	12	0	E
Beispiel 35	24	12	12	1,5	2,0	12	0	0	D
Beispiel 36	24	12	12	1,5	2,0	0	0	0	D
Vergleichsbeispiel 24	0	0	12	1,5	2,0	0	24	24	E
Vergleichsbeispiel 25	0	0	12	1,5	2,0	0	24	0	E

[Überlegung]
Die in den Tabellen 1 bis 3 gezeigten Ergebnisse haben ergeben, dass jedes Beispiel eine höhere Wärmewechselbeständigkeit hat als jedes gegenübergestellte Vergleichsbeispiel. Ferner hat sich herausgestellt, dass die Wabenstruktur mit der Außenkante A eine höhere Wärmewechselbeständigkeit hat als die Wabenstruktur ohne die Außenkante A. Überdies hat sich herausgestellt, dass die Wabenstruktur mit einem „Tiefenverhältnis“ von 0,2 bis 1,5 eine höhere Wärmewechselbeständigkeit hat als die Wabenstruktur mit einem „Tiefenverhältnis“ von 2,0.
Die vorliegende Erfindung kann als eine Wabenstruktur verwendet werden, die in einem Filter oder einem Katalysatorträger zur Reinigung eines Abgases verwendet werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Wabensegment,
3: erste Endfläche,
5: zweite Endfläche,
7: Zelle,
9: Trennwand,
10: Wabenstrukturkörper,
11: erste Zelle,
15: zweite Zelle,
19: Verschlussabschnitt,
21: Seitenfläche,
23: Bindungsschicht,
25: Außenkante (der Bindungsschicht),
29a und 29b: Seitenende (derAußenkante),
31: Umfangsabschnitt,
33: Seitenwand,
35: Außenfläche (des Umfangsab-schnitts),
41: eingedellter Abschnitt,
43: Bindungsschicht-naher eingedellter Abschnitt,
45a und 45b: Kantenabschnitt (des eingedellten Abschnitts),
47: Oberfläche (des eingedellten Ab-schnitts),
49: tiefster Abschnitt (des eingedellten Abschnitts),
50: Wabenstruktur,
60: Wabensegment,
70: Metallrohr,
75: Polstermaterial,
d: Tiefe des eingedellten Abschnitts,
S: Dickedes Umfangsabschnitts,
T: Breite der Bindungsschicht und
W: Breite des eingedellten Abschnitts.

Claims

Wabenstruktur (50), umfassend: einen Wabenstrukturkörper (10) mit mehreren Wabensegmenten (1), die jeweils Trennwände (9) aufweisen, die mehrere Zellen (7) definieren, die zu Durchgangskanälen für ein Fluid werden, das von einer ersten Endfläche (3) als eine Endfläche zu einer zweiten Endfläche (5) als die andere Endfläche strömt, und einer Bindungsschicht (23), die Seitenflächen (21) der mehreren Wabensegmente (1) miteinander verbindet; und einen Umfangsabschnitt (31), der den Umfang des Wabenstrukturkörpers (10) umgibt, und dadurch gekennzeichnet, dass die Wabenstruktur (50) eingedellte Abschnitte (41) aufweist, die von der Außenfläche (35) des Umfangsabschnitts (31) in den Umfangsabschnitt (31) oder von der Außenfläche (35) des Umfangsabschnitts (31) in den Umfangsabschnitt (31) und die Bindungsschicht (23) eingedellt sind und die die Wabensegmente (1) nicht erreichen, wobei zumindest einer der eingedellten Abschnitte (41) ein Bindungsschicht-naher eingedellter Abschnitt (43) ist, der nahe der Außenkante (25) der Bindungsschicht (23) angeordnet ist, und im Querschnitt senkrecht zur Verlaufsrichtung der Zellen (7) der Bindungsschicht-nahe eingedellte Abschnitt (43) einen Bereich umfasst, der von der Bindungsschicht (23) ausgeht und eine maximale Breite aufweist, die doppelt oder weniger so groß ist wie die Breite T der Bindungsschicht (23).
Wabenstruktur (50) nach Anspruch 1, wobei im Querschnitt jedes eingedellten Abschnitts (41) senkrecht zur Zellenverlaufsrichtung die Tiefe d des eingedellten Abschnitts (41) 0,2-mal oder mehr und 1,5-mal oder weniger so groß ist wie die Dicke S des Umfangsabschnitts (31).
Wabenstruktur (50) nach Anspruch 1 oder 2, die die mehreren eingedellten Abschnitte (41) aufweist.
Wabenstruktur (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die mehreren Bindungsschicht-nahen eingedellten Abschnitte (43) in Abständen entlang derselben Außenkante (25) der Bindungsschicht (23) angeordnet sind.
Wabenstruktur (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei an jeder der Außenkanten (25) von 50 % oder mehr aller Außenkanten (25) der Bindungsschicht-nahe eingedellte Abschnitt (43) nahe eines Abschnitts von 50 % oder mehr der Gesamtlänge der Außenkante (25) angeordnet ist.
Wabenstruktur (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Querschnitt senkrecht zur Zellenverlaufsrichtung derart bemessen ist, dass er einen Kreis mit einem Durchmesser von 200 mm umfasst.
Wabenstruktur (50) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei alle eingedellten Abschnitte (41) die Bindungsschicht-nahen eingedellten Abschnitte (43) sind.