DE102017002850A1

DE102017002850A1 - Wabenstruktur

Info

Publication number: DE102017002850A1
Application number: DE102017002850.8A
Authority: DE
Inventors: Tomokatsu AOYAMA; Hajime Tanaka
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2016-03-30
Filing date: 2017-03-23
Publication date: 2017-10-05
Anticipated expiration: 2037-03-24
Also published as: DE102017002850B4; US20170282164A1; CN107261843B; CN107261843A; US10562015B2; JP6667342B2; JP2017180233A

Abstract

Vorgesehen ist eine Wabenstruktur, die die Verschiebung in der Umfangsrichtung unterbinden kann, wenn die Wabenstruktur in einem Gehäuse gelagert wird. Eine Wabenstruktur 100 umfasst: einen Wabenstrukturkörper 10 mit einer porösen Trennwand 1, die mehrere Zellen 2 definiert, die von einer Zulaufendfläche 11 zu einer Ablaufendfläche 12 verlaufen und als ein Durchgangskanal für ein Fluid dienen; und einen konvexen Teil 15, der von einem Teil des Umfangs des Wabenstrukturkörpers nach außen ragt. Der konvexe Teil 15 umgibt den Umfang des Wabenstrukturkörpers 10 wie ein Ring. Der konvexe Teil hat zumindest an einem Ende mit einer konischen Fläche 15a eine konische Form. Der konvexe Teil weist eine Umfangsdeckschicht 20 auf, die die konische Fläche 15a bildet. Der konvexe Teil hat eine maximale Dicke von 1 bis 20 mm und eine rauflächige Region 18 auf der konischen Fläche 15a, wobei die rauflächige Region eine Oberflächenrauheit von 5 bis 70 μm hat. Die rauflächige Region 18 weist insgesamt einen Winkel der rauflächigen Region θ von 108° oder mehr auf. Ein Neigungswinkel, der zwischen der konischen Fläche 15a und der Verlaufsrichtung der Zellen 2 gebildet ist, beträgt 10 bis 80 Grad.

Description

„Die vorliegende Anmeldung ist eine Anmeldung, basierend auf JP-2016-067009 , eingereicht am 30. März 2016 beim japanischen Patentamt, deren gesamte Inhalte hierin durch Verweis aufgenommen sind.”
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Wabenstrukturen. Im Speziellen bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Wabenstruktur, die so ausgebildet ist, dass sie die Verschiebung in der Umfangsrichtung unterbindet, wenn die Wabenstruktur in einem Gehäuse gelagert wird, und den Bruch einer Matte unterbindet, die um den Umfang der Wabenstruktur gewickelt ist, wenn die Wabenstruktur in einem Gehäuse gelagert wird.
Beschreibung des Standes der Technik
Konventionell sind Wabenstrukturen bekannt, die einen wabenförmigen inneren Säulenteil (Wabenstrukturkörper) und einen konvexen Teil, der am Umfang des inneren Säulenteils gebildet ist, umfassen. Diese Wabenstrukturen werden als ein mit Katalysator beladener Katalysatorträger zur Reinigung von Abgas aus einem Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs und eines Schiffes und als ein Filterelement eines Staubabscheiders verwendet. Es ist ein Beispiel für eine solche Wabenstruktur offenbart, die einen konvexen Teil mit mindestens einer Endfläche mit einer konischen Form umfasst (siehe Patentdokument 1).
[Patentdokument 1] JP-A-2010-184218
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Bei der in Patentdokument 1 beschriebenen Wabenstruktur treten jedoch Probleme unter einigen Gebrauchsbedingungen auf, wie die Verschiebung in der Umfangsrichtung, wenn sie in einem Gehäuse gelagert wird, und ungewöhnliche Geräusche aufgrund der Vibrationen eines Fahrzeugs oder dergleichen.
In Anbetracht der oben aufgeführten Probleme liefert die vorliegende Erfindung eine Wabenstruktur, die so ausgebildet ist, dass sie die Verschiebung in der Umfangsrichtung unterbindet, wenn die Wabenstruktur in einem Gehäuse gelagert wird, und den Bruch einer Matte, die um den Umfang der Wabenstruktur gewickelt ist, wenn die Wabenstruktur in einem Gehäuse gelagert wird, unterbindet.

[1] Eine Wabenstruktur, umfassend: einen Wabenstrukturkörper mit einer Zulaufendfläche als eine Endfläche und einer Ablaufendfläche als die andere Endfläche und mit einer porösen Trennwand, die mehrere Zellen definiert, wobei die mehreren Zellen von der Zulaufendfläche zur Ablaufendfläche verlaufen und als ein Durchgangskanal für ein Fluid dienen; und einen konvexen Teil, der von einem Teil des Umfangs des Wabenstrukturkörpers nach außen ragt, wobei der konvexe Teil so angeordnet ist, dass er den Umfang des Wabenstrukturkörpers wie ein Ring kontinuierlich oder unterbrochen umgibt, der konvexe Teil zumindest an einem Ende mit einer konischen Fläche eine konische Form hat, der konvexe Teil eine Umfangsdeckschicht aufweist, die zumindest die konische Fläche bildet, der konvexe Teil im Querschnitt orthogonal zur Verlaufsrichtung der Zellen eine maximale Dicke von 1 bis 20 mm hat, der konvexe Teil eine rauflächige Region auf der konischen Fläche aufweist, die die Umfangsdeckschicht umfasst, die rauflächige Region eine Oberflächenrauheit von 5 bis 70 μm hat, die Wabenstruktur insgesamt einen Winkel der rauflächigen Region θ von 108° oder mehr aufweist, wobei der Winkel der rauflächigen Region θ der größte Winkel ist, der zwischen zwei geraden Linien gebildet ist, die ausgehend von der Mittelachse der Wabenstruktur zum Außenumfang hin so eingezeichnet wurden, dass sie die rauflächige Region durchqueren, wenn die Wabenstruktur parallel zur Mittelachse der Wabenstruktur betrachtet wird, und ein Neigungswinkel, der zwischen der konischen Fläche und der Verlaufsrichtung der Zellen gebildet ist, im Querschnitt parallel zur Verlaufsrichtung der Zellen 10 bis 80 Grad beträgt.
[2] Die Wabenstruktur gemäß [1], wobei der konvexe Teil eine Breite im Querschnitt parallel zur Verlaufsrichtung der Zellen aufweist, wobei die Breite 1 bis 80% der Gesamtlänge des Wabenstrukturkörpers beträgt.
[3] Die Wabenstruktur gemäß [1] oder [2], wobei ein Teil der Oberfläche des konvexen Teils einen ebenen Teil definiert, der eine ebene Fläche parallel zur Verlaufsrichtung der Zellen ist.
[4] Die Wabenstruktur gemäß einem von [1] bis [3], wobei der Wabenstrukturkörper zumindest eine Art, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Cordierit, Siliciumcarbid, Mullit, Aluminiumtitanat und Aluminiumoxid, ist.
[5] Die Wabenstruktur gemäß einem von [1] bis [4], wobei der Wabenstrukturkörper einen Verschlussabschnitt aufweist, der so ausgebildet ist, dass er offene Enden von Zulaufzellen als vorbestimmte Zellen der mehreren Zellen an der Zulaufendfläche und offene Enden von Ablaufzellen als verbleibende Zellen der mehreren Zellen an der Ablaufendfläche verschließt.

Die Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung umfasst einen vorbestimmten konvexen Teil mit einer konischen Fläche und einer Umfangsdeckschicht, die die konische Fläche des konvexen Teils bedeckt und eine rauflächige Region auf der Oberfläche aufweist. Diese rauflächige Region ist eine Region, bei der alle Winkel der rauflächigen Regionen θ 108° oder mehr betragen. Mit dieser Ausgestaltung kann die Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung die Verschiebung in der Umfangsrichtung, wenn die Wabenstruktur in einem Gehäuse gelagert wird, unterbinden. Im Ergebnis kommt es bei der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung kaum zum Bruch einer Matte, die um den Umfang der Wabenstruktur gewickelt ist, wenn die Wabenstruktur in dem Gehäuse gelagert wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Ausführungsform der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine schematische Ansicht eines Querschnitts parallel zur Verlaufsrichtung der Zellen in einer Ausführungsform der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine andere Ausführungsform der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist eine schematische Ansicht eines Querschnitts orthogonal zur Verlaufsrichtung der Zellen in einer anderen Ausführungsform der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine schematische Ansicht eines Querschnitts parallel zur Verlaufsrichtung der Zellen in einer anderen Ausführungsform der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine Draufsicht, die schematisch eine Ausführungsform der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung, betrachtet aus der Richtung parallel zur Mittelachse, zeigt.
7 ist eine Draufsicht, die schematisch eine andere Ausführungsform der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung, betrachtet aus der Richtung parallel zur Mittelachse, zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Das Folgende beschreibt speziell Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt. Die vorliegende Erfindung soll die folgenden Ausführungsformen umfassen, an denen Modifikationen und Verbesserungen basierend auf den gewöhnlichen Kenntnissen eines Fachmanns nach Bedarf vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
(1) Wabenstruktur:
Eine Ausführungsform der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung ist die in den 1 und 2 gezeigte Wabenstruktur 100. Die Wabenstruktur 100 umfasst einen Wabenstrukturkörper 10 mit einer porösen Trennwand 1 und einem konvexen Teil 15, der von einem Teil des Umfangs dieses Wabenstrukturkörpers 10 nach außen ragt. Die Trennwand 1 definiert mehrere Zellen 2, und die mehreren Zellen verlaufen von einer Zulaufendfläche 11 als eine Endfläche zu der Ablaufendfläche 12 als die andere Endfläche und dienen als ein Durchgangskanal für ein Fluid. Der konvexe Teil 15 der Wabenstruktur 100 ist so angeordnet, dass er den Umfang des Wabenstrukturkörpers 10 wie ein Ring kontinuierlich oder unterbrochen umgibt. Der konvexe Teil 15 hat eine konische Form und weist zumindest ein Ende auf, das eine konische Fläche 15a aufweist. Der konvexe Teil 15 weist eine Umfangsdeckschicht 20 auf, die zumindest die konische Fläche 15a bildet. Der konvexe Teil 15 hat im Querschnitt orthogonal zur Verlaufsrichtung der Zellen 2 eine maximale Dicke von 1 bis 20 mm. Der konvexe Teil 15 weist eine rauflächige Region 18 auf der konischen Fläche 15a auf, die die Umfangsdeckschicht 20 umfasst, und die rauflächige Region hat eine Oberflächenrauheit von 5 bis 70 μm. Die Wabenstruktur 100 wird parallel zur Mittelachse O der Wabenstruktur 100 betrachtet. Das heißt, bei der Betrachtung der Wabenstruktur 100 wird die Sichtlinie auf eine Linie mit der Mittelachse O gebracht. In diesem Fall (siehe 6) werden zwei gerade Linien A und B ausgehend von der Mittelachse O der Wabenstruktur 100 hin zum Außenumfang so eingezeichnet, dass sie die rauflächige Region 18 durchqueren. Bilden diese geraden Linien A und B den maximalen Winkel dazwischen, wird dieser Winkel Winkel der rauflächigen Region θ genannt. Hierbei weist die rauflächige Region 18 des konvexen Teils 15 insgesamt einen Winkel der rauflächigen Region θ von 108° oder mehr auf. Bei der Wabenstruktur 100 bilden die konische Fläche 15a und die Verlaufsrichtung der Zellen 2 einen Winkel im Querschnitt parallel zur Verlaufsrichtung der Zellen 2, und dieser Winkel wird Neigungswinkel α genannt. Der Neigungswinkel α beträgt 10 bis 80 Grad. Der Winkel der rauflächigen Region θ ist der Winkel auf der Seite der rauflächigen Region zwischen den Winkeln, die mit den geraden Linien A und B gebildet wurden.
Eine solche Wabenstruktur 100 umfasst den konvexen Teil 15 mit der konischen Fläche 15a, an der die rauflächige Region 18 angeordnet ist. Der Gesamtwinkel der rauflächigen Region θ der rauflächigen Region 18 dieses konvexen Teils 15 beträgt 108° oder mehr. Mit dieser Ausgestaltung kann die Wabenstruktur 100 die Verschiebung in der Umfangsrichtung, wenn die Wabenstruktur in einem Gehäuse gelagert wird, unterbinden. Die Wabenstruktur 100 kann ein Bruch einer Matte, die um den Umfang der Wabenstruktur 100 gewickelt ist, wenn die Wabenstruktur 100 in einem Gehäuse gelagert wird, unterbinden.
1 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Ausführungsform der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung zeigt. 2 ist eine schematische Ansicht eines Querschnitts parallel zur Verlaufsrichtung der Zellen in einer Ausführungsform der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung.
(1-1) Konvexer Teil:
Der konvexe Teil ist so angeordnet, dass er den Umfang des Wabenstrukturkörpers wie in Ring kontinuierlich oder unterbrochen umgibt. Ein solcher konvexer Teil kann die Bewegung der Wabenstruktur in der Richtung der Mittelachse steuern, wenn die Wabenstruktur in einem Gehäuse gelagert wird und beispielsweise Vibrationen auf die Wabenstruktur einwirken. Das heißt, dieser konvexe Teil kann die Verschiebung der Wabenstruktur in der Richtung der Mittelachse verhindern.
„Den Umfang des Wabenstrukturkörpers wie ein Ring kontinuierlich umgeben” bezieht sich auf den ringförmigen konvexen Teil, der den Wabenstrukturkörper so umgibt, dass bei dem konvexen Teil entlang des Umfangs des Wabenstrukturkörpers kein Teil fehlt. „Unterbrochen umgeben wie ein Ring” bezieht sich auf den konvexen Teil, der den Wabenstrukturkörper so umgibt, dass bei dem konvexen Teil entlang des Umfangs des Wabenstrukturkörpers ein Teil fehlt. Mit anderen Worten, „unterbrochen umgeben wie ein Ring” bedeutet, dass der äußere Rand der Wabenstruktur die Oberfläche des konvexen Teils und die Seitenfläche (Umfang) des Wabenstrukturkörpers umfasst, wenn die Wabenstruktur in der Richtung der Mittelachse der Wabenstruktur betrachtet wird. „Wenn die Wabenstruktur in der Richtung der Mittelachse der Wabenstruktur betrachtet wird” bedeutet, dass bei der Betrachtung der Wabenstruktur die Sichtlinie in eine Linie mit der Mittelachse der Wabenstruktur gebracht wird.
Der konvexe Teil hat eine konische Form zumindest an einem Ende mit einer konischen Fläche. Der konvexe Teil weist eine Umfangsdeckschicht, die zumindest die konische Fläche bildet, auf. Das heißt, wie in den 1 und 2 gezeigt, ist der konvexe Teil 15 zumindest an einem Teil seiner Oberfläche mit der Umfangsdeckschicht 20 versehen. Diese Umfangsdeckschicht 20 ist so angeordnet, dass sie zumindest die konische Fläche 15a des konvexen Teils 15 bildet. Eine so angeordnete Umfangsdeckschicht 20 kann Defekte wie Absplittern des konvexen Teils 15 unterbinden, selbst wenn eine äußere Kraft auf den konvexen Teil 15 während der Beförderung der Wabenstruktur 100 ausgeübt wird. Wie in 2 gezeigt, hat ein Teil (konvexer Körper 17) des konvexen Teils 15, der mit der Umfangsdeckschicht 20 bedeckt ist, bevorzugt eine konische Form und weist zumindest ein Ende auf, das eine konische Fläche hat. Dies erleichtert die Bildung der konischen Fläche 15a, die die Umfangsdeckschicht 20 umfasst.
Bei der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung bilden die konische Fläche des konvexen Teils und die Verlaufsrichtung der Zellen einen Neigungswinkel α im Querschnitt parallel zur Verlaufsrichtung der Zellen, und der Neigungswinkel α beträgt 10 bis 80 Grad. Dieser Neigungswinkel α beträgt bevorzugt 10 bis 80 Grad und stärker bevorzugt 20 bis 60 Grad. Beträgt der Neigungswinkel α weniger als die Untergrenze, kann die Wabenstruktur nicht in einem begrenzten Montageraum eines Fahrzeugs oder dergleichen montiert werden. Übersteigt der Winkel die Obergrenze, kann es zum Absplittern am Ende des ringförmigen konvexen Teils (äußerster Umfang) kommen. Hier sei angemerkt, dass der Neigungswinkel α ein Winkel sein kann, der im Querschnitt parallel zur Verlaufsrichtung der Zellen 2 zwischen der konischen Fläche 15a und der geraden Linie C parallel zur Verlaufsrichtung der Zellen 2 gebildet ist, wie in 2 gezeigt.
Bei der Wabenstruktur 100 bilden die konische Fläche des konvexen Körpers 17 und die Verlaufsrichtung der Zellen 2 im Querschnitt parallel zur Verlaufsrichtung der Zellen einen Neigungswinkel zwischen sich, und auch dieser Neigungswinkel beträgt bevorzugt 10 bis 80 Grad. Mit dieser Ausgestaltung kann der Neigungswinkel α als der Winkel, der zwischen der konischen Fläche des konvexen Teils und der Verlaufsrichtung der Zellen gebildet ist, bei der Herstellung der Wabenstruktur 100 leicht in dem obigen Bereich liegen.
Im Querschnitt orthogonal zur Verlaufsrichtung der Zellen hat der konvexe Teil eine maximale Dicke von 1 bis 20 mm, bevorzugt 3 bis 15 mm und stärker bevorzugt 5 bis 10 mm. Beträgt die maximale Dicke weniger als die Untergrenze, kann der konvexe Teil die Wabenstruktur nicht halten. Das heißt, wenn die Wabenstruktur in einem Gehäuse gelagert wird, wird die Wabenstruktur in der Richtung der Mittelachse und in der Umfangsrichtung verschoben. Übersteigt die maximale Dicke die Obergrenze, kann die Wabenstruktur nur schwer in einem begrenzten Montageraum eines Fahrzeugs oder dergleichen montiert werden. Die „Dicke des konvexen Teils” kann die Höhe in der vom Wabenstrukturkörper vorstehenden Richtung sein (siehe „H” in 4). Die Dicke des konvexen Teils ist ein Wert, der die Umfangsdeckschicht umfasst.
Der konvexe Teil hat im Querschnitt parallel zur Verlaufsrichtung der Zellen eine Breite, und die Breite beträgt bevorzugt 1 bis 80% der Gesamtlänge des Wabenstrukturkörpers und besonders bevorzugt 5 bis 20%. Beträgt die Breite des konvexen Teils weniger als die Untergrenze, kann der konvexe Teil die Wabenstruktur nicht halten. Übersteigt die Breite die Obergrenze, kann eine solche Wabenstruktur nicht in einem begrenzten Montageraum eines Fahrzeugs oder dergleichen montiert werden. Die „Breite des konvexen Teils” ist die Länge des konvexen Teils in der Verlaufsrichtung der Zellen der Wabenstruktur (siehe „L” in 2). Die Breite des konvexen Teils ist ein Wert, der die Umfangsdeckschicht umfasst.
Der konvexe Teil 15 kann an einer Stelle des Wabenstrukturkörpers 10 in der Verlaufsrichtung der Zellen 2 angeordnet sein. Beispielsweise kann der konvexe Teil 15 in der Mitte des Wabenstrukturkörpers 10 oder an einem Ende angeordnet sein. Der konvexe Teil 15 ist bevorzugt in der Mitte des Wabenstrukturkörpers 10 angeordnet. Die Mitte des Wabenstrukturkörpers ist die Mitte des Wabenstrukturkörpers in der Verlaufsrichtung der Zellen. Im Speziellen ist eine bevorzugte Stelle für den konvexen Teil eine, bei der der Abstand X von der Zulaufendfläche des Wabenstrukturkörpers zum Ende des konvexen Teils nahe der Zulaufendfläche (siehe 2) 1% oder mehr der Länge der Wabenstruktur in der Verlaufsrichtung der Zellen beträgt. Beträgt der Abstand X weniger als die Untergrenze, kann eine Matte nur schwer so platziert werden, dass sie den Umfang der Wabenstruktur umgibt, wenn die Wabenstruktur in einem Gehäuse gelagert wird. Daher kann eine solche Wabenstruktur nicht in dem Gehäuse gelagert werden.
Die Anzahl des konvexen Teils ist nicht auf 1 beschränkt. Das heißt, es können mehrere konvexe Teile angeordnet sein. Sind mehrere konvexe Teile angeordnet, sind diese konvexen Teile bevorzugt zumindest an einem Ende der Wabenstruktur nahe der Ablaufendfläche und in der Mitte der Wabenstruktur angeordnet.
Die Umfangsdeckschicht ist so angeordnet, dass sie zumindest die konische Fläche des konvexen Teils bildet. Die Umfangsdeckschicht kann Defekte wie das Absplittern des konvexen Teils unterbinden, selbst wenn eine äußere Kraft auf den konvexen Teil während der Beförderung der Wabenstruktur ausgeübt wird. Weist der konvexe Teil eine Wabenstruktur auf, kann die Umfangsdeckschicht verhindern, dass Abgas aus dem konvexen Teil austritt. „Der konvexe Teil mit einer Wabenstruktur” bedeutet, dass der konvexe Teil eine Trennwand aufweist, die mehrere Zellen parallel zur Verlaufsrichtung der Zellen des Wabenstrukturkörpers definiert. Die Wabenstruktur 100 von 2 ist ein Beispiel, bei dem der konvexe Teil 15 eine Trennwand 1 aufweist, die mehrere Zellen 2 parallel zur Verlaufsrichtung der Zellen 2 des Wabenstrukturkörpers 10 definiert. In diesem Beispiel weisen die Zellen 2 des konvexen Teils 15 offene Enden auf, die mit der Umfangsdeckschicht 20 gefüllt sind. Mit dieser Ausgestaltung kann verhindert werden, dass Abgas aus dem konvexen Teil austritt, wie oben beschrieben.
Der konvexe Teil weist eine rauflächige Region auf der konischen Fläche, die die Umfangsdeckschicht umfasst, auf, und die rauflächige Region hat eine Oberflächenrauheit von 5 bis 70 μm. Bei der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung hat eine Region (glattflächige Region), die nicht die rauflächige Region ist, einen Oberflächenrauheitswert, der kleiner ist als der Oberflächenrauheitswert für die rauflächige Region. Das heißt, eine Region des konvexen Teils, die nicht die rauflächige Region ist, ist auf der Umfangsfläche des Wabenstrukturkörpers und auf der Oberfläche des konvexen Teils glatt. Wohingegen die rauflächige Region eine raue Oberfläche hat (ihre Oberflächenrauheit beträgt 5 bis 70 μm). So ist die Oberfläche an einem vorbestimmten Teil absichtlich angeraut, wodurch die Verschiebung der Wabenstruktur in der Umfangsrichtung bei ihrer Lagerung in einem Gehäuse günstigerweise verhindert werden kann.
Die rauflächige Region hat eine Oberflächenrauheit von 5 bis 70 μm und bevorzugt 15 bis 60 μm. Beträgt die Oberflächenrauheit der rauflächigen Region weniger als die Untergrenze, erhöht sich die Verschiebung der Wabenstruktur in der Umfangsrichtung bei ihrer Lagerung in einem Gehäuse. Der konvexe Teil der Wabenstruktur kann über die Matte teilweise mit der Innenwand des Gehäuses in Kontakt kommen, und die Wabenstruktur kann brechen. Übersteigt die Oberflächenrauheit die Obergrenze, erhöht sich der Reibungswiderstand zwischen der rauflächigen Region und der Matte, die um den Umfang der Wabenstruktur gewickelt ist, wenn die Wabenstruktur in einem Gehäuse gelagert wird. Dies kann zu einem Bruch der Matte führen. Die Oberflächenrauheit (Ra) ist ein Wert, der gemäß der arithmetischen mittleren Rauheit JIS B 0601:2001 gemessen wird.
Der Wert der Oberflächenrauheit für die glattflächige Region ist nicht besonders eingeschränkt, solange er kleiner ist als der Wert der Oberflächenrauheit für die rauflächige Region. Beispielsweise kann dieser 0 μm oder mehr und weniger als 5 μm betragen.
Die rauflächige Region in der konischen Fläche der Umfangsdeckschicht ist derart, dass der Winkel der rauflächigen Region θ insgesamt 108° oder mehr beträgt. Dieser Gesamtwinkel der rauflächigen Region θ beträgt bevorzugt 108 bis 360° und stärker bevorzugt 144 bis 360°. Beträgt der Gesamtwinkel der rauflächigen Region θ weniger als die Untergrenze, ist die Verschiebung der Wabenstruktur in der Umfangsrichtung bei ihrer Lagerung in einem Gehäuse groß. Aufgrund einer solchen Verschiebung der Wabenstruktur kann die Matte brechen. Umfasst die Wabenstruktur eine rauflächige Region, hat die eine rauflächige Region einen Winkel der rauflächigen Region θ von 108° oder mehr. Umfasst die Wabenstruktur mehrere rauflächige Regionen, beträgt der Gesamtwinkel der rauflächigen Region θ dieser rauflächigen Regionen 108° oder mehr. Die in 7 gezeigte Wabenstruktur 103 umfasst vier rauflächige Regionen 18, und diese rauflächigen Regionen 18 weisen Zwischenräume in der Umfangsrichtung auf. In diesem Fall, wie in 7 gezeigt, sind zwei gerade Linien A und B für jede rauflächige Region 18 eingezeichnet, und der zwischen den geraden Linien A und B gebildete Winkel wird ermittelt. Dann sind diese Winkel insgesamt der Winkel der rauflächigen Region θ.
Die Umfangsdeckschicht hat bevorzugt eine Dicke von 1 bis 5000 μm und stärker bevorzugt 10 bis 3000 μm. Beträgt die Dicke der Umfangsdeckschicht weniger als die Untergrenze, kann eine Aufschlämmung für einen Katalysator, die zum Laden des Katalysators verwendet wird, aus der Wabenstruktur austreten. Übersteigt die Dicke die Obergrenze, erhöht sich im Querschnitt der Anteil eines Teils, der nicht zur Reinigung von Abgas dient. Im Ergebnis kann sich die Reinigungsleistung verschlechtern.
Die Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung weist bevorzugt einen ebenen Teil an einem Teil der Oberfläche des konvexen Teils auf, und der ebene Teil ist eine ebene Fläche parallel zur Verlaufsrichtung der Zellen. Durch einen solchen ebenen Teil kann die Dicke des konvexen Teils am ebenen Teil dünn sein (siehe „h” von 4). So kann die Wabenstruktur in einer bestehenden Verpackung, die zur Beförderung der Wabenstruktur verwendet wird, gelagert werden. Da die Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung den konvexen Teil umfasst, ist sie um die Dicke des konvexen Teils breiter als eine herkömmliche Wabenstruktur mit ähnlicher Leistung. Dies macht es notwendig, die Größe der Verpackung zu verändern, die zur Lagerung mehrerer dieser Wabenstrukturen zur Beförderung verwendet wird. Andererseits kann eine Wabenstruktur mit solch einem ebenen Teil in einer bestehenden Verpackung wie oben aufgeführt gelagert werden. Eine solche Wabenstruktur kann in einem kleinen Montageraum in einem Fahrzeug montiert werden. Bei einer Wabenstruktur mit solch einem ebenen Teil kann auch ihre Verschiebung in der Umfangsrichtung unterbunden werden.
Eine Wabenstruktur, die einen ebenen Teil umfasst, hat diese Vorteile. Trotzdem kann ein ebener Teil der Wabenstruktur mit einem ebenen Teil des Gehäuses in Kontakt kommen, was von der Größe des ebenen Teils abhängt. In diesem Fall kann es teilweise zu einem Kontakt zwischen der Wabenstruktur und der Matte kommen, die um den Umfang der Wabenstruktur gewickelt ist, wenn sich die Wabenstruktur etwas bewegt. Der „ebene Teil des Gehäuses” bezieht sich auf einen ebenen Teil des Gehäuses, der in den ebenen Teil der Wabenstruktur eingepasst ist. „Teilweiser Kontakt” bezieht sich auf den folgenden Zustand. Es bezieht sich auf den Zustand, bei dem die Matte und die Wabenstruktur lokal in Kontakt kommen und eine große Belastung auf einen Teil der Matte, die zwischen der Wabenstruktur und dem Gehäuse eingeschoben ist, ausgeübt wird. Im Ergebnis des teilweisen Kontaktes kann es zu einem Bruch am konvexen Teil der Wabenstruktur kommen.
3 und 4 zeigen eine Wabenstruktur 101, die einen ebenen Teil 16 an einem Teil der Oberfläche des konvexen Teils 15 umfasst, und der ebene Teil ist eine ebene Fläche orthogonal zur Verlaufsrichtung der Zellen 2. 3 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine andere Ausführungsform der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung zeigt. 4 ist eine schematische Ansicht eines Querschnitts orthogonal zur Verlaufsrichtung der Zellen in einer anderen Ausführungsform der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung.
Der konvexe Teil umfasst bevorzugt zwei ebene Teile, die parallel zueinander sind. Bevorzugt umfasst der konvexe Teil zwei paar zueinander paralleler ebener Teile. In diesem Fall ist eines der Paare ebener Teile bevorzugt orthogonal zu dem anderen Paar der ebenen Teile. Da die Dicke des konvexen Teils bei einer Wabenstruktur mit solchen ebenen Teilen außer Acht gelassen werden kann, kann die Wabenstruktur in einer bestehenden Verpackung wie oben aufgeführt gelagert werden. Im Vergleich zu der Wabenstruktur ohne ebenen Teil kann ihr Lagerraum klein sein. Daher kann die Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung günstigerweise in einem kleinen Montageraum wie in einem Fahrzeugt montiert werden.
Die Wabenstruktur 101 von 4 umfasst zwei Paare ebener Teile 16, die parallel zueinander sind, und eines der Paare der ebenen Teile 16 ist orthogonal zu dem anderen Paar ebener Teile 16.
(1-2) Wabenstrukturkörper:
Der Wabenstrukturkörper 10 kann als Hauptkomponenten zumindest eine Art, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Cordierit, Siliciumcarbid, Mullit, Aluminiumtitanat und Aluminiumoxid, umfassen. Der Wabenstrukturkörper 10 umfasst bevorzugt zumindest eine Art, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Cordierit, Siliciumcarbid, Mullit, Aluminiumtitanat und Aluminiumoxid. In der Beschreibung bezieht sich die „Hauptkomponente” auf die Komponente, die 50 Masse-% oder mehr aller Komponenten übersteigt.
Die Trennwand 1 hat bevorzugt einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 5 bis 100 μm, und besonders bevorzugt 8 bis 50 μm. Beträgt der durchschnittliche Porendurchmesser weniger als die Untergrenze, kann sich der Druckabfall erhöhen. Übersteigt der durchschnittliche Porendurchmesser die Obergrenze, kann sich die Festigkeit der Wabenstruktur verschlechtern. Der durchschnittliche Porendurchmesser ist ein Wert, der mit einem Quecksilber-Porosimeter gemessen wird.
Die Trennwand 1 hat bevorzugt eine Porosität von 25 bis 80% und besonders bevorzugt 35 bis 75%. Beträgt die Porosität weniger als die Untergrenze, kann sich der Druckabfall erhöhen. Übersteigt die Porosität die Obergrenze, kann sich die Festigkeit der Wabenstruktur 100 verschlechtern. Die Porosität ist ein Wert, der mit einem Quecksilber-Porosimeter gemessen wird.
Die Trennwand 1 hat bevorzugt eine Dicke von 40 bis 600 μm und besonders bevorzugt 150 bis 400 μm. Beträgt die Dicke der Trennwand 1 weniger als die Untergrenze, kann sich die Festigkeit der Wabenstruktur 100 verschlechtern. Übersteigt die Dicke die Obergrenze, kann sich der Druckabfall erhöhen.
Die Form des Wabenstrukturkörpers 10 ist nicht besonders eingeschränkt. Bevorzugte Beispiele für die Form des Wabenstrukturkörpers 10 umfassen eine runde Säulenform, eine Säulenform mit einer elliptischen Endfläche und eine Säulenform mit einer polygonalen Endfläche, wie „Quadrat, Rechteck, Dreieck, Fünfeck, Sechseck und Achteck”. Die in den 1 bis 4 gezeigte Wabenstruktur 100, 101 weist einen runden säulenförmigen Wabenstrukturkörper 10 auf.
Die Form der Zellen des Wabenstrukturkörpers 10 (Form der Zellen im Querschnitt orthogonal zur Verlaufsrichtung der Zellen) ist nicht besonders eingeschränkt. Beispiele für die Form der Zellen umfassen ein Dreieck, ein Viereck, ein Sechseck, ein Achteck, einen Kreis und eine Kombination aus diesen. Von Vierecken sind ein Quadrat oder ein Rechteck bevorzugt.
Die Zelldichte des Wabenstrukturkörpers 10 ist nicht besonders eingeschränkt. Der Wabenstrukturkörper 10 hat bevorzugt eine Zelldichte von 15 bis 200 Zellen/cm² und besonders bevorzugt 30 bis 100 Zellen/cm². Beträgt die Zelldichte weniger als die Untergrenze, kann sich für eine kurze Zeit, wenn Abgas die Wabenstruktur durchquert, der Druckabfall erhöhen, oder die Festigkeit der Wabenstruktur 100 kann sich verschlechtern. Übersteigt die Zelldichte die Obergrenze, kann sich der Druckabfall erhöhen.
Wie in den 1 und 2 gezeigt, kann der Wabenstrukturkörper 10 eine Umfangswand 21 am Umfang umfassen (die nicht Teil des konvexen Teils ist). Diese Umfangswand 21 kann aus demselben Material wie die Umfangsdeckschicht 20 sein. Eine solche Umfangswand 21 kann Defekte wie das Absplittern des Wabenstrukturkörpers 10 unterbinden, selbst wenn während der Beförderung der Wabenstruktur 100 eine äußere Kraft auf den Wabenstrukturkörper 10 ausgeübt wird.
Bei der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung kann der Wabenstrukturkörper einen Verschlussabschnitt umfassen, der an offenen Enden zumindest eines Teils der Zellen angeordnet ist. Durch einen solchen Verschlussabschnitt kann Abgas, das in die Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung strömt, mit der Trennwand filtriert werden, und so können günstigerweise Feststoffteilchen in dem Abgas aufgefangen werden. Die in 5 gezeigte Wabenstruktur 102 umfasst einen Verschlussabschnitt 5, der an offenen Enden vorbestimmter Zellen 2 (Zulaufzellen 2a) an einer Endfläche und an offenen Enden der verbleibenden Zellen 2 (Ablaufzellen 2b) an der anderen Endfläche angeordnet ist. Die Zulaufzellen 2a und Ablaufzellen 2b sind abwechselnd angeordnet. Dabei wird ein Schachbrettmuster mit dem Verschlussabschnitt 5 und den „offenen Enden der Zellen” sowohl an der Zulaufendfläche 11 als auch der Ablaufendfläche 12 der Wabenstruktur 102 gebildet.
Der Verschlussabschnitt 5 und der Wabenstrukturkörper können aus demselben Material oder verschiedenen Materialien gefertigt werden. Der Verschlussabschnitt 5 wird bevorzugt aus einem Material gefertigt, das ein bevorzugtes Material für den Wabenstrukturkörper (Trennwand) ist.
Der Verschlussabschnitt 5 hat eine Länge in der Verlaufsrichtung der Zellen, die bevorzugt 1 bis 15 mm und stärker bevorzugt 5 bis 10 mm beträgt.
Der Wabenstrukturkörper kann mehrere säulenförmige Wabensegmente und eine Bindungsschicht umfassen, die so angeordnet ist, dass sie diese mehreren Wabensegmente an ihren Seitenflächen verbindet.
(2) Verfahren zur Herstellung der Wabenstruktur:
Die Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung kann mit Hilfe des folgenden Verfahrens hergestellt werden. Im Speziellen kann die Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung mit Hilfe eines Verfahrens hergestellt werden, das: einen Schritt zur Herstellung eines gebrannten Wabenkörpers und einen Schneideschritt zum Schneiden des Umfangsteils dieses gebrannten Wabenkörpers zur Bildung eines konvexen Teils umfasst. Umfasst die Wabenstruktur eine Umfangsdeckschicht, umfasst das Verfahren bevorzugt einen Schritt zur Bildung der Umfangsdeckschicht, der dem Schneiden des Umfangsteils des gebrannten Wabenkörpers folgt. Der „gebrannte Wabenkörper” umfasst eine poröse Trennwand, die mehrere Zellen definiert, die als ein Durchgangskanal für ein Fluid dienen, wobei die poröse Trennwand durch Brennen eines keramischen Rohmaterials gebildet wird.
Das Folgende beschreibt jeden Schritt des Verfahrens zur Herstellung der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung.
(2-1) Schritt zur Herstellung eines gebrannten Wabenkörpers:
Der Schritt zur Herstellung eines gebrannten Wabenkörpers dient der Herstellung eines gebrannten Wabenkörpers, der eine poröse Trennwand umfasst, die durch Brennen eines keramischen Rohmaterials gebildet wird. Das Verfahren zur Herstellung des gebrannten Wabenkörpers ist nicht besonders eingeschränkt. Das Folgende beschreibt die Stufen des Schrittes zur Herstellung des gebrannten Wabenkörpers.
(2-1-1) Formungsschritt:
Zunächst wird in dem Formungsschritt ein keramisches Formungsrohmaterial, das ein keramisches Rohmaterial enthält, bevorzugt zu einem Wabenformkörper geformt, so dass der Wabenformkörper eine Trennwand (nicht gebrannt) umfasst, die mehrere Zellen definiert, die als ein Durchgangskanal für ein Fluid dienen. Der Wabenformkörper ist ein Formkörper mit einer Wabenstruktur.
Das in dem keramischen Formungsrohmaterial enthaltene keramische Rohmaterial umfasst bevorzugt zumindest eine Art von Materialien, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Cordierit-bildendem Rohmaterial, Cordierit, Siliciumcarbid, einem Silicium-Siliciumcarbid-Verbundmaterial, Mullit und Aluminiumtitanat. Das Cordierit-bildende Rohmaterial ist ein keramisches Rohmaterial, das so formuliert ist, dass es eine chemische Zusammensetzung im Bereich von 42 bis 56 Masse-% Siliciumdioxid, 30 bis 45 Masse-% Aluminiumoxid und 12 bis 16 Masse-% Magnesiumoxid aufweist. Das Cordierit-bildende Rohmaterial bildet nach dem Brennen Cordierit.
Das keramische Formungsrohmaterial wird bevorzugt durch Mischen eines Dispergiermittels, eines organischen Bindemittels, eines anorganischen Bindemittels, eines Porenbildners, eines oberflächenaktiven Mittels oder dergleichen mit dem oben aufgeführten keramischen Rohmaterial hergestellt. Das Zusammensetzungsverhältnis dieser Rohmaterialien ist nicht besonders eingeschränkt, und ein Zusammensetzungsverhältnis, das für die Struktur und ihre Materialien und dergleichen der herzustellenden Wabenstruktur geeignet ist, ist bevorzugt.
Bei der Bildung des keramischen Formungsrohmaterials wird bevorzugt zunächst das keramische Formungsrohmaterial zu einem gekneteten Material geknetet und das erhaltene geknetete Material in eine Wabenform gebracht. Das Verfahren zur Herstellung eines gekneteten Materials durch Kneten des keramischen Formungsrohmaterials ist nicht besonders eingeschränkt. Beispielsweise können für diesen Zweck eine Knetmaschine oder ein Vakuum-Tonkneter verwendet werde. Das Verfahren zur Bildung eines Wabenformkörpers durch Formen eines gekneteten Materials ist nicht besonders eingeschränkt, und es kann ein allgemein bekanntes Formungsverfahren wie Extrusion oder Spritzguss angewandt werden. Ein bevorzugtes Beispiel für das Verfahren zur Bildung eines Wabenformkörpers durch Formen eines gekneteten Materials umfasst ein Verfahren zur Bildung eines Wabenformkörpers durch Extrusion unter Verwendung einer Düse mit der gewünschten Zellenform, Trennwanddicke und Zelldichte. Ein bevorzugtes Material für die Düse ist Sinterhartmetall mit Verschleißfestigkeit.
Beispiele für die Form des Wabenformkörpers umfassen eine runde Säulenform, eine Säulenform mit einer elliptischen Endfläche und eine polygonale prismatische Säulenform mit einer Endfläche mit einer Form, wie einem „Quadrat, einem Rechteck, einem Dreieck, einem Fünfeck, einem Sechseck und einem Achteck”. Bei der Herstellung einer Wabenstruktur mit einem „konvexen Teil, der einen ebenen Teil umfasst”, ist ein polygonaler prismatischer säulenförmiger Wabenformkörper bevorzugt. Der Grund hierfür ist, dass durch das Hinterlassen eines Teils der Seitenfläche der polygonalen prismatischen Säule ein Teil dieser verbleibenden Seitenfläche ein ebener Teil sein kann. Das heißt, der Vorgang zur Formung eines ebenen Teils kann weggelassen werden. Für den Wabenformkörper ist eine viereckige, prismatische Säulenform bevorzugt.
Nach dem wie oben aufgeführten Formen kann der erhaltene Wabenformkörper getrocknet werden. Das Verfahren zum Trocknen ist nicht besonders eingeschränkt. Beispiele für das Verfahren zum Trocknen umfassen Heißlufttrocknung, Mikrowellentrocknung, dielektrische Trocknung, Trocknung mit vermindertem Druck, Vakuumtrocknung und Gefriertrocknung. Von diesen werden dielektrische Trocknung, Mikrowellentrocknung oder Heißlufttrocknung bevorzugt allein oder in Kombination durchgeführt.
(2-1-2) Brennschritt:
Als nächstes wird der Wabenformkörper zur Herstellung eines gebrannten Wabenkörpers gebrannt. Vor dem Brennen (Hauptbrennen) des Wabenformkörpers wird der Wabenformkörper bevorzugt kalziniert. Das Kalzinieren dient dem Entfetten. Das Verfahren zum Kalzinieren des Wabenformkörpers ist nicht besonders eingeschränkt, solange es organische Substanzen (organische Bindemittel, oberflächenaktive Mittel, Porenbildner und dergleichen) entfernen kann. In der Regel beträgt die Verbrennungstemperatur für das organische Bindemittel etwa 100 bis 300°C, und die Verbrennungstemperatur für den Porenbildner beträgt 200 bis 800°C. Daher wird die Kalzinierung bevorzugt unter Bedingungen von 200 bis 1.000°C für 3 bis 100 Stunden in einer oxidierenden Atmosphäre durchgeführt.
Das Brennen (Hauptbrennen) des Wabenformkörpers dient dem Sintern des Formungsrohmaterials, das den kalzinierten Wabenformkörper bildet, zum Verdichten unter Erhalt einer vorbestimmten Festigkeit. Da die Bedingungen für das Brennen (Temperatur, Zeit, Atmosphäre und dergleichen) mit der Art des Formungsrohmaterials variieren, können geeignete Bedingungen entsprechend der Art ausgewählt werden. Beispielsweise beträgt bei der Verwendung eines Cordierit-bildenden Rohmaterials die Temperatur für das Brennen bevorzugt 1.410 bis 1.440°C. Die Brennzeit beträgt bevorzugt 4 bis 8 Stunden und ist eine Zeit, während der die Höchsttemperatur gehalten wird. Die Apparatur für das Kalzinieren und das Hauptbrennen ist nicht besonders eingeschränkt, und es kann eine Apparatur wie ein Elektroofen oder ein Gasofen verwendet werden.
(2-2) Schneideschritt:
Der Schneideschritt dient dem Schneiden des Umfangsteils des gebrannten Wabenkörpers. Das Verfahren zum Schneiden des gebrannten Wabenkörpers ist nicht besonders eingeschränkt. Der Umfangsteil des gebrannten Wabenkörpers kann entsprechend mit Hilfe eines herkömmlichen allgemein bekannten Verfahrens geschnitten werden, und der gebrannte Wabenkörper wird bevorzugt geschnitten, indem eine diamantbesetzte Schleifscheibe auf den gebrannten Wabenkörper gedrückt wird, während der gebrannte Wabenkörper gedreht wird. Die Dicke des „Umfangsteils des gebrannten Wabenkörpers, der in dem Schneideschritt geschnitten wird, ist dieselbe wie die Dicke des konvexen Teils, der nach dem Schneiden gebildet wird.
Weist der konvexe Teil einen ebenen Teil auf, wird der gebrannte Wabenkörper bevorzugt wie folgt geschnitten. Im Speziellen wird der gebrannte Wabenkörper bevorzugt so geschnitten, dass ein Teil der Seitenfläche des polygonalen prismatischen säulenförmigen gebrannten Wabenkörpers zurückbleibt, und ein Teil dieser verbleibenden Seitenfläche ist ein ebener Teil des konvexen Teils. So muss nach dem Schneiden kein ebener Teil mehr gebildet werden.
Das Schneiden kann vor oder nach dem Brennen des Wabenformkörpers erfolgen, und das Schneiden erfolgt bevorzugt nach dem Brennen. Durch das Schneiden nach dem Brennen kann die Form des gebrannten Wabenkörpers korrigiert werden, selbst wenn der gebrannte Wabenkörper durch das Brennen verformt wird.
(2-3) Verschlussschritt:
Bei der Herstellung einer Wabenstruktur mit einem Verschlussabschnitt wird der folgende Verschlussschritt bevorzugt nach dem Schneideschritt ausgeführt. In diesem Verschlussschritt wird ein Verschlussabschnitt an offenen Enden „vorbestimmter Zellen (Zulaufzellen)” an einer Endfläche (Zulaufendfläche) und an offenen Enden der „verbleibenden (Ablaufzellen)” an der anderen Endfläche (Ablaufendfläche) angeordnet. Das Folgende beschreibt speziell den Verschlussschritt.
Zunächst werden offene Enden der Zellen an einer Endfläche (Zulaufendfläche) des gebrannten Wabenkörpers (Wabenstrukturkörper) mit einem Verschlussmaterial gefüllt. Das bevorzugte Verfahren zum Füllen der offenen Enden der Zellen an einer Endfläche (Zulaufendfläche) mit dem Verschlussmaterial umfasst einen Maskierungsschritt und einem Einpressschritt. Der Maskierungsschritt dient der Anbringung einer Folie an einer Endfläche des gebrannten Wabenkörpers und Bohrung von Löchern an Stellen der Folie, die die „Zellen, auf denen Verschlussabschnitte gebildet werden sollen” überdecken. Der Einpressschritt dient dem Einpressen des „Endes des gebrannten Wabenkörpers, an dem die Folie angebracht ist” in ein mit Verschlussmaterial gefülltes Gefäß zum Einpressen des Verschlussmaterials in die Zellen des gebrannten Wabenkörpers. Beim Einpressen des Verschlussmaterials in die Zellen des gebrannten Wabenkörpers durchquert das Verschlussmaterial die in der Folie gebildeten Löcher und wird nur in die Zellen geladen, die mit den in der Folie gebildeten Löchern verbunden sind.
Das Verschlussmaterial kann entsprechend durch Mischen der Rohmaterialien, die als die Elemente des oben aufgeführten keramischen Formungsrohmaterials erwähnt wurden, hergestellt werden. Ein keramisches Rohmaterial, das in dem Verschlussmaterial enthalten ist, ist bevorzugt dasselbe wie das keramische Rohmaterial, das als das Rohmaterial für die Trennwand verwendet wird.
Als nächstes wird das in den gebrannten Wabenkörper geladene Verschlussmaterial bevorzugt getrocknet.
An einer Endfläche (Zulaufendfläche) des gebrannten Wabenkörpers sind bevorzugt Zellen mit Verschlussabschnitt und Zellen ohne Verschlussabschnitt abwechselnd angeordnet. In diesem Fall wird an einer Endfläche mit Verschlussabschnitt ein Schachbrettmuster mit dem Verschlussabschnitt und den „offenen Enden der Zellen” gebildet.
Als nächstes wird ein Verschlussabschnitt bevorzugt an offenen Enden „der verbleibenden Zellen (zweite Zellen)” an der anderen Endfläche (Ablaufendfläche) in ähnlicher Weise wie bei der einen Endfläche (Zulaufendfläche) angeordnet. Das Verschlussmaterial kann getrocknet werden, nachdem das Verschlussmaterial an beiden Endflächen des gebrannten Wabenkörpers eingefüllt wurde. Der Brennschritt kann nach dem Füllen des Wabenformkörpers mit dem Verschlussmaterial ausgeführt werden.
(2-4) Schritt zur Bildung der Umfangsdeckschicht:
Zur Bildung einer Umfangsdeckschicht wird bevorzugt ein Umfangsbeschichtungsmaterial auf den Umfang des geschnittenen gebrannten Wabenkörpers aufgebracht. Eine solche Umfangsdeckschicht kann ein Absplittern der Wabenstruktur verhindern, wenn eine äußere Kraft auf die Wabenstruktur ausgeübt wird.
Das Umfangsbeschichtungsmaterial kann beispielsweise durch Zugabe eines Additivs wie eines organischen Bindemittels, eines verschäumbaren Harzes oder eines Dispergiermittels zu anorganischen Rohmaterialien, umfassend anorganische Fasern, kolloidales Siliciumdioxid, Ton, SiC-Teilchen, und Zugabe von Wasser hierzu, gefolgt von Kneten, hergestellt werden. Das Umfangsbeschichtungsmaterial kann beispielsweise durch Beschichten mit einem Gummispatel aufgebracht werden, während der „geschnittene, gebrannte Wabenkörper” auf einem Rad gedreht wird.
Das Verfahren zur Bildung einer rauflächigen Region mit einer Oberflächenrauheit von 5 bis 70 μm auf der konischen Fläche kann folgendermaßen ablaufen. Das heißt, die Dicke der Umfangsdeckschicht wird dünner gemacht. Das heißt, der Umfang des Wabenstrukturkörpers und die Oberfläche des konvexen Teils vor der Bildung der Umfangsdeckschicht und der Umfangswand sind rau (die Werte für ihre Oberflächenrauheit sind groß). Daher wird der Umfang der Wabenstruktur durch die Bildung der Umfangsdeckschicht und der Umfangswand glatter gemacht (die Werte für ihre Oberflächenrauheit werden verringert). Hierbei wird die Dicke der Umfangsdeckschicht am konvexen Teil dünner gemacht, wobei ein Teil des Umfangs des Wabenstrukturkörpers und des konvexen Teils glatt gemacht werden kann (die Werte für ihre Oberflächenrauheit werden verringert), und die Oberfläche des verbleibenden Teils des konvexen Teils kann bis zu einem gewünschten Grad rau sein. Hierbei wird die Umfangsdeckschicht so gebildet, dass der Gesamtwinkel der rauflächigen Region θ der rauflächigen Region 108° oder mehr beträgt.
Das Verfahren zur Bildung der rauflächigen Region umfasst ein Verfahren zum Sprühen eines Umfangsbeschichtungsmaterials auf einen vorbestimmten Teil des konvexen Teils (einen Teil, an dem die rauflächige Region gebildet werden soll) mit einem Spray oder dergleichen.
Ein anderes Verfahren zur Bildung der rauflächigen Region umfasst ein Verfahren zum Schleifen einer vorbestimmten Oberfläche an einem Teil des gebrannten Wabenkörpers, an dem der konvexe Teil gebildet werden soll (die Oberfläche, auf der die rauflächige Region gebildet werden soll), mit Sandpapier oder dergleichen.
(Beispiele)
Das Folgende beschreibt die vorliegende Erfindung anhand von Beispielen genauer. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die folgenden Beispiele beschränkt.
(Beispiel 1)
Als das keramische Rohmaterial wurden Siliciumcarbid-(SiC-)-Pulver und metallisches Silicium-(Si-)-Pulver gemischt. Hydroxypropylmethylcellulose als Bindemittel und ein Porenbildner und Wasser wurden zugegeben, wodurch ein Formungsrohmaterial gebildet wurde. Dann wurde das Formungsrohmaterial mit einem Vakuum-Tonkneter geknetet, wodurch ein geknetetes Material hergestellt wurde. Angenommen, die Gesamtsumme von Siliciumcarbid-(SiC-)-Pulver und metallischem Silicium-(Si-)-Pulver betrug 100 Masseteile, so betrug der Gehalt des Bindemittels 7 Masseteile. Angenommen, die Gesamtsumme von Siliciumcarbid-(SiC-)-Pulver und metallischem Silicium-(Si-)-Pulver betrug 100 Masseteile, so betrug der Gehalt des Porenbildners 3 Masseteile. Angenommen, die Gesamtsumme von Siliciumcarbid-(SiC-)-Pulver und metallischem Silicium-(Si-)-Pulver betrug 100 Masseteile, so betrug der Gehalt an Wasser 42 Masseteile. Der durchschnittliche Teilchendurchmesser des Siliciumcarbidpulvers betrug 20 μm, und der durchschnittliche Teilchendurchmesser des metallischen Siliciumpulvers betrug 6 μm. Der durchschnittliche Teilchendurchmesser des Porenbildners betrug 20 μm. Der durchschnittliche Teilchendurchmesser von Siliciumcarbid, metallischem Silicium und des Porenbildners war ein Wert, der mit Hilfe eines Laserbeugungs-/diffusionsverfahrens gemessen wurde.
Das erhaltene geknetete Material wurde mit einem Extruder zu einem Wabenformkörper mit einer viereckigen, prismatischen Säulenform geformt. Der erhaltene Wabenformkörper wurde erwärmt und durch Erhitzen mittels Hochfrequenzinduktion getrocknet, gefolgt vom Trocknen bei 120°C für 2 Stunden mit einem Heißlufttrockner.
Danach erfolgte das Entfetten bei 550°C für 3 Stunden und Brennen für 2 Stunden unter Argonatmosphäre, wodurch mehrere gebrannte Wabenkörper mit einer viereckigen prismatischen Säulenform erhalten wurden.
Der erhaltene gebrannte Wabenkörper war eine viereckige prismatische Säule mit einem Querschnitt orthogonal zur Verlaufsrichtung der Zellen von 160,0 mm auf einer Seite und einer Länge in der Verlaufsrichtung der Zellen von 127,0 mm. Der gebrannte Wabenkörper hatte eine Zelldichte von 47,2 Zellen/cm², und die Dicke der Trennwand betrug 254 μm.
Als nächstes wurde eine Bindematerial auf jede Seitenfläche der erhaltenen mehreren gebrannten Wabenkörper aufgebracht, und diese gebrannten Wabenkörper wurden zusammengesetzt. Danach wurde das Bindematerial unter Erhalt eines viereckigen prismatischen säulenförmigen Verbundelements getrocknet.
Als nächstes wurde der Umfangsteil des erhaltenen viereckigen prismatischen säulenförmigen Verbundelements so geschnitten, dass ein konvexer Teil in der Mitte des Wabenstrukturkörpers in der Verlaufsrichtung der Zellen zurückblieb. Dabei wurden der Wabenstrukturkörper und der konvexe Teil, der von einem Teil des Umfangs des Wabenstrukturkörpers hervorragt, unter Erhalt eines geschnittenen gebrannten Wabenkörpers am gebrannten Wabenkörper ausgebildet.
Der Umfangsteil des gebrannten Wabenkörpers wurde durch Aufdrücken einer „diamantbesetzten Schleifscheibe” auf den Umfangsteil des gebrannten Wabenkörpers, während der gebrannte Wabenkörper und auch die Schleifscheibe gedreht wurden, geschnitten. Beide Enden des konvexen Teils waren Teil eines Körpers des konvexen Teils, und die beiden Enden hatten eine konische Form mit einer konischen Fläche. Im Querschnitt parallel zur Verlaufsrichtung der Zellen bildeten die konische Fläche des Körpers des konvexen Teils und die Verlaufsrichtung der Zellen einen Neigungswinkel, und der Neigungswinkel betrug 35 Grad.
Danach wurde ein Umfangsbeschichtungsmaterial auf den Umfang des gebrannten Wabenkörpers (die Seitenflächen des Wabenstrukturkörper und die Oberfläche des konvexen Teils) aufgebracht, um so unter Erhalt einer Wabenstruktur die Umfangsdeckschicht und die Umfangswand zu bilden. Hierbei war die aufgetragene Menge an dem Umfangsbeschichtungsmaterial an einem Teil, an dem die rauflächige Region gebildet werden sollte, geringer (das heißt, die Umfangsdeckschicht wurde hier dünner gemacht).
Der Wabenstrukturkörper der erhaltenen Wabenstruktur hatte im Querschnitt orthogonal zur Verlaufsrichtung der Zellen eine Kreisform, und der Durchmesser im Querschnitt orthogonal zur Verlaufsrichtung der Zellen betrug 143,8 mm. Der Wabenstrukturkörper hatte eine Länge in der Zellenverlaufsrichtung von 127,0 mm.
Der konvexe Teil war so angeordnet, dass er den Umfang des Wabenstrukturkörpers kontinuierlich wie ein Ring umgab, wie bei der in den 1 und 2 gezeigten Wabenstruktur 100. Der konvexe Teil hatte eine Länge L (Breite des konvexen Teils) in der Zellenverlaufsrichtung von 20 mm. Die Breite des konvexen Teils betrug 16% der Gesamtlänge des Wabenstrukturkörpers. Der konvexe Teil hatte eine maximale Dicke H (Dicke des konvexen Teils) im Querschnitt orthogonal zur Zellenverlaufsrichtung von 6,3 mm.
Der konvexe Teil wies keinen ebenen Teil auf.
Der kürzeste Abstand X zwischen einer Endfläche des Wabenstrukturkörpers und der Endfläche des konvexen Teils, die in die gleiche Richtung gerichtet war, wie die eine Endfläche des Wabenstrukturkörpers (Lage des konvexen Teils bezogen auf die eine Endfläche des Wabenstrukturkörpers), betrug 56 mm.
Die Umfangsdeckschicht hatte eine durchschnittliche Oberflächenrauheit in der rauflächigen Region von 20,5 μm und eine Dicke von 1 mm. Die Oberflächenrauheit (Ra) war ein Wert, der gemäß der arithmetischen durchschnittlichen Rauheit JIS B 0601:2001 gemessen wurde. Die „durchschnittliche Oberflächenrauheit in der rauflächigen Region” wurde durch Messen der Oberflächenrauheit an 5 ausgewählten Stellen und Berechnen des Durchschnitts der Messungen erhalten. Der Gesamtwinkel der rauflächigen Region θ der rauflächigen Region betrug 180°. Der Neigungswinkel α, der ein Winkel war, der zwischen der konischen Fläche des konvexen Teils und der Verlaufsrichtung der Zellen gebildet war, betrug 35,2 Grad.
Die erhaltene Wabenstruktur wurde hinsichtlich „des Ausmaßes der Verschiebung in der Umfangsrichtung”, „Mattenbruch” und „Teilkontakt” mit Hilfe der folgenden Verfahren bewertet. Tabelle 1 zeigt das Ergebnis.
[Ausmaß der Verschiebung in der Umfangsrichtung]
Das Ausmaß der Verschiebung in der Umfangsrichtung wurde mittels eines Wärmevibrationstests bewertet. Im Speziellen wurde eine nicht thermisch ausdehnbare Matte (Keramik-Matte) aus Keramik mit einer Länge von 110 mm um die Wabenstruktur gewickelt. Die Keramik-Matte wurde um den konvexen Teil als die Mitte gewickelt.
Dann wurde die mit der Keramik-Matte umwickelte Wabenstruktur in einem Gehäuse aus Edelstahl (SUS430) gelagert, das in zwei Teile geteilt wurde. Dann wurden die beiden Teile zum Zusammensetzen des Testgehäuses, in dem die Wabenstruktur gelagert war, verschweißt.
Als nächstes wurde das Gehäuse mit der Wabenstruktur darin (Testgehäuse) auf einer Vorrichtung für Wärmevibrationstests montiert. Als nächstes wurde durch die Vorrichtung für den Wärmevibrationstest kontinuierlich Propanbrenngas in das Gehäuse gespeist, so dass die Temperatur des Gases an der Einlassendfläche der Wabenstruktur 950°C betrug und die Strömungsgeschwindigkeit des Gases 12 Nm³/min betrug.
Als nächstes wurden, während das Brenngas kontinuierlich in das Gehäuse gespeist wurde, Vibrationen in der Richtung orthogonal zur Verlaufsrichtung der Zellen der Wabenstruktur auf das Gehäuse übertragen (d. h. auf die in dem Gehäuse gelagerte Wabenstruktur). Im Speziellen wurden Vibrationen von 200 Hz und 40 G für 10 Stunden auf das Gehäuse übertragen. Nach dem Test wurde überprüft, ob eine Verschiebung in der Umfangsrichtung der Wabenstruktur (Verschiebung der Lagebeziehung in der Umfangsrichtung zwischen dem Gehäuse und der Wabenstruktur vor und nach dem Test) vorlag oder nicht, und dies wurde mit den folgenden Kriterien bewertet.
Betrug das Ausmaß der Verschiebung (Bewegungsausmaß) in der Umfangsrichtung der Wabenstruktur 1,0 mm oder weniger am äußersten Umfang an einer der Endflächen der Wabenstruktur, wurde dies mit „A” bewertet. War das Ausmaß mehr als 1,0 mm und 3,0 mm oder weniger, wurde dies mit „B” bewertet. Überstieg das Ausmaß der Verschiebung 3,0 mm, wurde dies mit „C” bewertet. Hier sei angemerkt, dass, wenn das Ausmaß der Verschiebung (Bewegungsausmaß) in der Umfangsrichtung der Wabenstruktur 3,0 mm oder weniger betrug, es keine praktischen Probleme mit der Wabenstruktur gibt, und 1,0 mm oder weniger sind bevorzugt.
[Mattenbruch]
Der Mattenbruch wurde wie folgt bewertet. Zunächst wurde die hergestellte Wabenstruktur in einem Gehäuse gelagert. Als nächstes wurden im Schüttelversuch Vibrationen auf die in dem Gehäuse gelagerte Wabenstruktur übertragen. Dann wurde der Mattenbruch mittels der folgenden Kriterien bewertet. Brach die Matte nach dem Entfernen der Wabenstruktur aus dem Gehäuse, wurde dies mit „gebrochen” bewertet. Brach die Matte nach dem Entfernen der Wabenstruktur aus dem Gehäuse nicht, wurde dies mit „nicht gebrochen” bewertet. Ähnlich wie bei der Bewertung des „Ausmaßes der Verschiebung in der Umfangsrichtung” wurden Vibrationen mit 200 Hz und 40 G für 10 Stunden im Schüttelversuch übertragen.
[Teilkontakt]
Der Teilkontakt des Gehäuses und der Wabenstruktur wurde wie folgt bewertet. Zunächst wurde die hergestellte Wabenstruktur in einem Gehäuse gelagert. Als nächstes wurden Markierungen an der Wabenstruktur und am Gehäuse zur Kennzeichnung der Ausgangslage der in dem Gehäuse gelagerten Wabenstruktur angezeichnet. Danach wurde der Schüttelversuch an der Wabenstruktur durchgeführt. Dann wurde der Teilkontakt mittels der folgenden Kriterien bewertet. War nach dem Schüttelversuch ein Bruch am konvexen Teil der Wabenstruktur festzustellen, wurde dies mit „kontaktiert” bewertet. War nach dem Schüttelversuch kein Bruch am konvexen Teil der Wabenstruktur festzustellen, wurde dies mit „nicht kontaktiert” bewertet. Ähnlich wie bei der Bewertung des „Ausmaßes der Verschiebung in der Umfangsrichtung” wurden Vibrationen mit 200 Hz und 40 G für 10 Stunden im Schüttelversuch übertragen.
„Teilkontakt” bezieht sich auf den Zustand, in dem die Matte und die Wabenstruktur aufgrund der Verschiebung der Wabenstruktur ausgehend vom Ausgangslagerzustand in dem Gehäuse lokal in Kontakt kommen und eine große Belastung auf einen Teil der Matte ausgeübt wird, die zwischen die Wabenstruktur und das Gehäuse eingeschoben ist. In der Folge des Teilkontaktes kann es zu einem Bruch an dem konvexen Teil der Wabenstruktur kommen.
[Klassifizierungen]
Die Wabenstruktur wurde mittels der folgenden Kriterien basierend auf den obigen Bewertungen klassifiziert. Wurde bei einer Wabenstruktur das „Ausmaß der Verschiebung in der Umfangsrichtung” mit „A” oder „B” bewertet und der „Mattenbruch” mit „nicht gebrochen”, wurde die Wabenstruktur als „OK” klassifiziert. Wurde bei einer Wabenstruktur mit einem ebenen Teil der „Teilkontakt” mit „nicht kontaktiert” bewertet, wurde die Wabenstruktur als „OK” klassifiziert. Wurde bei einer Wabenstruktur das „Ausmaß der Verschiebung in der Umfangsrichtung” mit „C” bewertet und der „Mattenbruch” mit „gebrochen”, wurde die Wabenstruktur als „NG” klassifiziert. Wurde bei einer Wabenstruktur mit einem ebenen Teil der „Teilkontakt” mit „kontaktiert” bewertet, wurde die Wabenstruktur als „NG” klassifiziert.
In Tabelle 1 zeigt die „rauflächige Region” im Feld „Oberflächenrauheit (Ra)” die durchschnittliche Oberflächenrauheit in der rauflächigen Region. Die „andere Region als die rauflächige Region” im Feld „Oberflächenrauheit (Ra)” zeigt die durchschnittliche Oberflächenrauheit in der anderen Region als der rauflächigen Region (glattflächige Region). Das Feld „Winkel (Grad) der konischen Fläche” zeigt den Winkel, der zwischen der konischen Fläche und der Verlaufsrichtung der Zellen im Querschnitt parallel zur Verlaufsrichtung der Zellen gebildet ist. Das Feld „Dicke des konvexen Teils” zeigt die maximale Dicke des konvexen Teils im Querschnitt orthogonal zur Zellenverlaufsrichtung. Das Feld „Winkel der rauflächigen Region θ” zeigt den größten Winkel, der zwischen zwei geraden Linien gebildet ist, die ausgehend von der Mittelachse der Wabenstruktur in Richtung des Außenumfangs so eingezeichnet sind, dass sie die rauflächige Region durchqueren, wenn die Wabenstruktur parallel zur Mittelachse der Wabenstruktur betrachtet wird. Wies die Wabenstruktur mehrere rauflächige Regionen auf, zeigt dies alle größten Winkel zwischen den beiden geraden Linien für diese rauflächigen Regionen.
(Beispiele 2 bis 16, Vergleichsbeispiele 1 bis 5)
Es wurden Wabenstrukturen ähnlich wie in Beispiel 1 erhalten, außer dass die Bedingungen wie in Tabelle 1 verändert wurden. Die erhaltenen Wabenstrukturen wurden hinsichtlich „des Ausmaßes der Verschiebung in der Umfangsrichtung”, des „Mattenbruchs” und des „Teilkontakts” bewertet. Dann wurden die Wabenstrukturen basierend auf den obigen Bewertungen „klassifiziert”. Tabelle 1 zeigt das Ergebnis.
Die Beispiele 5 und 6 wiesen vier rauflächige Regionen an der konischen Fläche des konvexen Teils auf, und der Winkel der rauflächigen Region θ zeigt den Gesamtwinkel dieser Regionen. Andere Beispiele und Vergleichsbeispiele wiesen eine rauflächige Region auf. Die Beispiele 15 und 16 wiesen vier ebene Teile am konvexen Teil auf. Angenommen, eine Linie (Referenzlinie), die die Mittelachse der Wabenstruktur durchquert und orthogonal zur Mittelachse ist, beträgt 0° bis 180°, dann sind die Lagebeziehung der ebenen Teile vier Richtungen von 0°, 90°, 180° und 270°. Das heißt, ein Paar von ebenen Flächen parallel zur Referenzlinie und ein Paar von ebenen Flächen orthogonal zur Referenzlinie wurden als die ebenen Teile gebildet (siehe 4). Die Dicke h des konvexen Teils an diesen ebenen Teilen (d. h. die minimale Dicke im Querschnitt orthogonal zur Zellenverlaufsrichtung) betrug 1,1 mm.
Tabelle 1 zeigt, dass die Wabenstrukturen der Beispiele 1 bis 16 im Vergleich zu den Wabenstrukturen der Vergleichsbeispiele 1 bis 5 eine Verschiebung in der Umfangsrichtung unterbinden konnten, wenn sie in einem Gehäuse gelagert wurden.
Der Wabenfilter der vorliegenden Erfindung kann bevorzugt als ein Filter zur Reinigung von Abgas aus einem Fahrzeug oder dergleichen verwendet werden.
Beschreibung der Bezugsziffern

1: Trennwand, 2: Zelle, 2a: Zulaufzellen, 2b: Ablaufzelle, 5; Verschlussabschnitt, 10: Wabenstrukturkörper, 11: Zulaufendfläche, 12: Ablaufendfläche, 15: konvexer Teil, 15a: konische Fläche, 16: ebener Teil, 17: Körper des konvexen Teils, 18: rauflächige Region, 20: Umfangsdeckschicht, 21: Umfangswand, 100, 101, 102, 103: Wabenstruktur, α: Neigungswinkel, O: Mittelachse, A, B: gerade Linie, θ: Winkel der rauflächigen Region

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2016-067009 [0001]
JP 2010-184218 A [0003]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

JIS B 0601:2001 [0029]
JIS B 0601:2001 [0088]

Claims

Wabenstruktur, umfassend: einen Wabenstrukturkörper mit einer Zulaufendfläche als eine Endfläche und einer Ablaufendfläche als die andere Endfläche und mit einer porösen Trennwand, die mehrere Zellen definiert, wobei die mehreren Zellen von der Zulaufendfläche zur Ablaufendfläche verlaufen und als ein Durchgangskanal für ein Fluid dienen; und einen konvexen Teil, der von einem Teil des Umfangs des Wabenstrukturkörpers nach außen ragt, wobei der konvexe Teil so angeordnet ist, dass er den Umfang des Wabenstrukturkörpers wie ein Ring kontinuierlich oder unterbrochen umgibt, der konvexe Teil zumindest an einem Ende mit einer konischen Fläche eine konische Form hat, der konvexe Teil eine Umfangsdeckschicht aufweist, die zumindest die konische Fläche bildet, der konvexe Teil im Querschnitt orthogonal zur Verlaufsrichtung der Zellen eine maximale Dicke von 1 bis 20 mm hat, der konvexe Teil eine rauflächige Region auf der konischen Fläche aufweist, die die Umfangsdeckschicht umfasst, wobei die rauflächige Region eine Oberflächenrauheit von 5 bis 70 μm hat, die Wabenstruktur insgesamt einen Winkel der rauflächigen Region θ von 108° oder mehr aufweist, wobei der Winkel der rauflächigen Region θ der größte Winkel ist, der zwischen zwei geraden Linien gebildet ist, die ausgehend von der Mittelachse der Wabenstruktur zum Außenumfang hin so eingezeichnet wurden, dass sie die rauflächige Region durchqueren, wenn die Wabenstruktur parallel zur Mittelachse der Wabenstruktur betrachtet wird, und ein Neigungswinkel, der zwischen der konischen Fläche und der Verlaufsrichtung der Zellen gebildet ist, im Querschnitt parallel zur Verlaufsrichtung der Zellen 10 bis 80 Grad beträgt.
Wabenstruktur nach Anspruch 1, wobei der konvexe Teil eine Breite im Querschnitt parallel zur Verlaufsrichtung der Zellen aufweist, wobei die Breite 1 bis 80% der Gesamtlänge des Wabenstrukturkörpers beträgt.
Wabenstruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Teil der Oberfläche des konvexen Teils einen ebenen Teil definiert, der eine ebene Fläche parallel zur Verlaufsrichtung der Zellen ist.
Wabenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Wabenstrukturkörper zumindest eine Art, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Cordierit, Siliciumcarbid, Mullit, Aluminiumtitanat und Aluminiumoxid, ist.
Wabenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Wabenstrukturkörper einen Verschlussabschnitt aufweist, der so ausgebildet ist, dass er offene Enden von Zulaufzellen als vorbestimmte Zellen der mehreren Zellen an der Zulaufendfläche und offene Enden von Ablaufzellen als verbleibende Zellen der mehreren Zellen an der Ablaufendfläche verschließt.