DE102017008764A1

DE102017008764A1 - Wabenstruktur

Info

Publication number: DE102017008764A1
Application number: DE102017008764.4A
Authority: DE
Inventors: Toshio Yamada
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2016-09-30
Filing date: 2017-09-19
Publication date: 2018-04-05
Anticipated expiration: 2037-09-20
Also published as: JP2018051537A; US20180093929A1; DE102017008764B4; JP6697364B2; US10435331B2; CN107879760A; CN107879760B

Abstract

Es wird eine Wabenstruktur offenbart, mit der eine Verringerung der Wärmekapazität, Vereinfachung der Herstellung der Wabenstruktur, Verkürzung der Betriebszeit und Einsparung von Herstellungskosten erreicht werden kann. Eine Wabenstruktur 1 umfasst ein Wabensubstrat 10, umfassend Gittertrennwände 14, die mehrere Zellen 13 definieren, die von einer Endfläche 12a zu der anderen Endfläche 12b verlaufen und Durchgangskanäle für ein Fluid bilden, und eine Wabenaußenwand 15, und einen Kragenabschnitt 20, der an einem Teil der Wabenaußenwand 15 des Wabensubstrats 10 befestigt ist und Gitterkragentrennwände, die mehrere Kragenzellen definieren, die von einer Kragenendfläche 21a zu der anderen Kragenendfläche 21b verlaufen, und eine Kragenaußenwand 25 enthält, wobei in dem Wabensubstrat 10 das Verhältnis der Nicht-Außenwandregion R1, in der die Wabenaußenwand 15 nicht angeordnet ist, zu der Gesamtfläche der Substratumfangsfläche 11 im Bereich von 10 bis 90% liegt.

Description

„Die vorliegende Anmeldung ist eine Anmeldung, basierend auf JP-2016-194052 , eingereicht am 30. September 2016 beim japanischen Patentamt, deren gesamte Inhalte hierin durch Verweis aufgenommen sind.”
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Wabenstruktur, und genauer gesagt, bezieht sie sich auf eine Wabenstruktur, umfassend einen Kragenabschnitt am Umfang eines Wabensubstrats.
Beschreibung des Standes der Technik
Bisher wurden Wabenstrukturen aus Keramik in vielen Anwendungsgebieten wie einem Autoabgasreinigungskatalysatorträger, einem Partikelfilter für die Abgasreinigung und einem Wärmespeicher für eine Brennvorrichtung verwendet. Eine solche keramische Wabenstruktur wird durch Einstellen der Viskosität eines Formungsmaterials (eines gekneteten Materials), Extrudieren des Materials in Form einer gewünschten Wabe unter Verwendung eines Extruders, ungebranntes Schneiden, Trocknen und Fertigstellen eines Wabenformkörpers und dann Brennen des Wabenformkörpers bei hoher Temperatur hergestellt. Hier weist die Wabenstruktur Gittertrennwände auf, die mehrere Zellen definieren, die Durchgangskanäle für ein Fluid bilden und von einer Endfläche zu der anderen Endfläche verlaufen.
Die keramischen Wabenstrukturen werden in verschiedenen Formen gemäß den Anwendungsgebieten, Auffangleistungen und dergleichen hergestellt, und im Allgemeinen wird häufig die keramische Wabenstruktur, die eine runde Säulenform oder eine prismatische Säulenform besitzt, eingesetzt. Ferner werden, als Teile der keramischen Wabenstrukturen, Wabenstrukturen hergestellt, die jeweils ein Wabensubstrat, das an einer Wabeninnenseite positioniert ist, und einen Kragenabschnitt, der an einer Wabenaußenseite positioniert und in einem Teil einer Wabenaußenwand angeordnet ist, die am Umfang des Wabensubstrats gebildet ist, umfassen. Als die Wabenstruktur mit einer solchen Struktur ist beispielsweise eine Wabenstruktur offenbart, die einen Kragenabschnitt mit mindestens einer konischen Endfläche umfasst (siehe z. B. Patentdokument 1).
Die Wabenstruktur, die diesen Kragenabschnitt umfasst, (hierin nachstehend einfach als „die Wabenstruktur” bezeichnet) ist in einem Ummantelungselement aus Metall gelagert, und durch diese Ummantelung wird die Wabenstruktur beispielsweise als ein Abgasreinigungskatalysatorträger, ein Partikelauffangfilter oder dergleichen verwendet. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die Wabenstruktur in einem Zustand, wo der Kragenabschnitt hauptsächlich mit dem Ummantelungselement über ein Haltematerial in Kontakt steht und ein anderer Abschnitt (das Wabensubstrat) als der Kragenabschnitt nicht mit dem Ummantelungselement oder dem Haltematerial in Kontakt steht. Folglich wird die Fläche der Wabenstruktur, die mit dem Haltematerial oder dem metallischen Ummantelungselement mit hoher Wärmeleitfähigkeit in Kontakt kommt, minimiert, wodurch beispielsweise die Wabenstruktur keinen unnötigen Wärmeverlust erzeugt und vorteilhafterweise solch geeignete Temperaturcharakteristiken angibt. Ferner kann der Kragenabschnitt mit einem Roboterarm oder dergleichen während der Beförderung der Wabenstruktur in einem Herstellungsprozess dafür oder während des Ummantelns der Wabenstruktur in dem Ummantelungselement gehalten werden, und es kann verhindert werden, dass unnötige Belastungen auf das Wabensubstrat ausgeübt werden. Im Ergebnis hat die Wabenstruktur die Eigenschaft, Schäden an der Wabenstruktur zu verhindern und einen Beförderungsvorgang oder dergleichen zu erleichtern.
Die Wabenstruktur, die den oben genannten Kragenabschnitt umfasst, wird gebildet, indem zuvor die Wabenstruktur, die den Kragenabschnitt umfasst und einen großen Wabendurchmesser aufweist, hergestellt und die Umfangsfläche unter Erhalt des Wabensubstrats mit dem gewünschten Wabendurchmesser geschnitten wird, während der Kragenabschnitt zurückbleibt. Danach wird die geschnittene Substratumfangsfläche, in der die Zellen oder Trennwände freiliegen, mit einem allgemein bekannten Umfangsbeschichtungsmaterial beschichtet, gefolgt von Trocknen, wodurch eine Wabenaußenwand gebildet wird. Somit wird die Wabenaußenwand gebildet, wodurch die Festigkeit der Wabenstruktur selbst erhöht werden kann und auch die Erzeugung von Defekten wie Fehlen von Zellen aufgrund der auf die Wabenstruktur während der Beförderung oder Ummantelung ausgeübten Einwirkung unterbunden werden kann.
[Patentdokument 1] JP-A-2010-184218
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die oben genannte Wabenstruktur verursacht jedoch gelegentlich die nachstehend genannten Probleme. Speziell wird die Wabenstruktur für die Verwendung in einem Abgasreinigungskatalysatorträger, einem Partikelauffangfilter oder dergleichen in einem in einem Ummantelungselement gelagerten Zustand verwendet, und daher ist eine auf einer Substratumfangsfläche eines Wabensubstrats gebildete Wabenaußenwand in der Praxis, nachdem die Wabenstruktur in dem Ummantelungselement gelagert wurde, nicht unbedingt erforderlich. Ferner erhöht sich, aufgrund des Vorliegens der Wabenaußenwand, die Wärmekapazität der Wabenstruktur selbst, und die Temperaturcharakteristiken können beeinflusst werden. Aufgrund dieser Faktoren kann sich die Temperaturanstiegsgeschwindigkeit oder die Verbrennungseffizienz aufgefangener Partikel verschlechtern, wenn die Wabenstruktur als der Abgasreinigungskatalysatorträger, der Partikelauffangfilter oder dergleichen verwendet wird.
Daher wird die Durchführung eines Vorgangs zur Bildung der Wabenaußenwand, die kaum noch notwendig ist, nachdem die Wabenstruktur in dem Ummantelungselement gelagert wurde, zu einem Faktor, der die Herstellungseffizienz der Wabenstruktur verschlechtert, und mit der Wabenstruktur können übermäßige Rohmaterialkosten für ein Umfangsbeschichtungsmaterial oder dergleichen zur Bildung der Wabenaußenwand verbunden sein. Insbesondere wird, während des Ummantelns der Wabenstruktur in dem Ummantelungselement oder dergleichen, ein Kragenabschnitt mit einem Roboterarm oder dergleichen gehalten, und daher werden jegliche Kräfte nicht direkt auf das Wabensubstrat ausgeübt. Folglich kann das Wabensubstrat lediglich die notwendige Mindeststärke aufweisen, und das Ummantelungselement hat die Funktion die Wabenstruktur vor äußeren Einwirkungen zu schützen, nachdem die Wabenstruktur in dem Ummantelungselement gelagert wurde.
Folglich ist, im Hinblick auf die obigen Situationen, ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung einer Wabenstruktur, bei der ein Teil der Wabenaußenwand weggelassen wird, so dass die Wärmekapazität verringert wird, um eine Verbesserung der thermischen Eigenschaften zu erreichen, und so dass der Herstellungsprozess der Wabenstruktur vereinfacht wird, um die Herstellungseffizienz zu erhöhen und eine Verringerung der Herstellungskosten zu ermöglichen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Wabenstruktur vorgesehen, mit der der obige Gegenstand erreicht werden kann.

[1] Eine Wabenstruktur umfasst ein Wabensubstrat, umfassend Gittertrennwände, die mehrere Zellen definieren, die von einer Endfläche zu der anderen Endfläche verlaufen und Durchgangskanäle für ein Fluid bilden, und eine Wabenaußenwand, und einen Kragenabschnitt, der an einem Teil der Wabenaußenwand des Wabensubstrats befestigt ist und Gitterkragentrennwände, die mehrere Kragenzellen definieren, die von einer Kragenendfläche zu der anderen Kragenendfläche verlaufen, und eine Kragenaußenwand umfasst, wobei in dem Wabensubstrat das Verhältnis der Nicht-Außenwandregion, in der die Wabenaußenwand nicht angeordnet ist, zu der Gesamtfläche der Substratumfangsfläche in einem Bereich von 10 bis 90% liegt.
[2] Die Wabenstruktur gemäß [1] oben, wobei das Verhältnis der Nicht-Außenwandregion zu der Gesamtfläche der Substratumfangsfläche im Bereich von 40 bis 80% liegt.
[3] Die Wabenstruktur gemäß [1] oder [2] oben, wobei das Wabensubstrat Verschlussabschnitte aufweist, die in den Zellen gemäß einem vorbestimmten Anordnungsstandard angeordnet sind.
[4] Die Wabenstruktur gemäß einem von [1] bis [3] oben, wobei der Wabendurchmesser des Wabensubstrats in der Nicht-Außenwandregion kleiner als sein Wabendurchmesser der Außenwandregion, die die Wabenaußenwand aufweist, ist.
[5] Die Wabenstruktur gemäß einem von [1] bis [4] oben, wobei der Kragenabschnitt konische Abschnitte aufweist, die zur Kragenaußenwand geneigt sind.
[6] Die Wabenstruktur gemäß einem von [1] bis [5] oben, wobei der Kragenabschnitt eine Kragenmittelachse an einer zur Mittelachse exzentrischen Position des Wabensubstrats aufweist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung hat eine Wabenstruktur eine Nicht-Außenwandregion, in der die Wabenaußenwand nicht auf einer Substratumfangsfläche eines Wabensubstrats der Wabenstruktur angeordnet ist, und daher kann eine Verringerung der Wärmekapazität erreicht werden. Ferner wird der Vorgang, der mit der Bildung der Wabenaußenwand einher geht, vereinfacht, und daher können die Herstellungseffizienz verbessert und außerdem die Herstellungskosten minimiert werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch einen schematischen Aufbau einer Wabenstruktur einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine Vorderansicht, die den schematischen Aufbau der Wabenstruktur zeigt und von der Seite der anderen Endfläche aus zu sehen ist;
3 ist eine Draufsicht, die den schematischen Aufbau der Wabenstruktur zeigt;
4A ist eine Draufsicht, die ein Beispiel der Wabenstruktur eines anderen Aufbaus der vorliegenden Erfindung zeigt;
4B ist eine Draufsicht, die ein anderes Beispiel der Wabenstruktur mit dem Aufbau der vorliegenden Erfindung zeigt;
5A ist eine Draufsicht, die ein Beispiel einer Wabenstruktur noch eines anderen Aufbaus der vorliegenden Erfindung zeigt;
5B ist eine Draufsicht, die ein anderes Beispiel der Wabenstruktur mit dem Aufbau der vorliegenden Erfindung zeigt;
6A ist eine Draufsicht, die ein Beispiel einer Wabenstruktur eines weiteren Aufbaus der vorliegenden Erfindung zeigt;
6B ist eine Draufsicht, die ein anderes Beispiel der Wabenstruktur mit dem Aufbau der vorliegenden Erfindung zeigt;
7A ist eine Draufsicht, die ein Beispiel einer Wabenstruktur eines weiteren Aufbaus der vorliegenden Erfindung zeigt;
7B ist eine Draufsicht, die ein anderes Beispiel der Wabenstruktur mit dem Aufbau der vorliegenden Erfindung zeigt; und
8 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel einer Wabenstruktur eines noch weiteren Aufbaus der vorliegenden Erfindung zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Hierin nachstehend werden Ausführungsformen einer Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung ausführlich unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Es versteht sich, dass die Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung nicht besonders auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt ist, und dass verschiedene gestalterische Veränderungen, Modifikationen, Verbesserungen und dergleichen hinzugefügt werden können, ohne vom Kern der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Wie in 1 bis 3 gezeigt ist, umfasst eine Wabenstruktur 1 der vorliegenden Erfindung hauptsächlich ein Wabensubstrat 10, das unter Verwendung eines keramischen Materials wie Cordierit gebildet wird, und einen Kragenabschnitt 20, der unter Verwendung desselben keramischen Materials wie für das Wabensubstrat 10 gebildet wird und in einem Teil der Substratumfangsfläche 11 des Wabensubstrats 10 gebildet ist.
Das Wabensubstrat 10 besitzt insgesamt eine runde Säulenform und umfasst Gittertrennwände 14, die mehrere Zellen 13 definieren, die von einer Endfläche 12a zu der anderen Endfläche 12b verlaufen und Durchgangskanäle für ein Fluid bilden, und eine Wabenaußenwand 15, die so angeordnet ist, dass sie zumindest einen Teil der Substratumfangsfläche 11 abdeckt.
Andererseits ist der Kragenabschnitt 20 aus einem im Wesentlichen runden ringförmigen Element mit einer Mittelachse gebildet, die mit der Mittelachse C (siehe 1) des Wabensubstrats 10 übereinstimmt, an einem Teil der Wabenaußenwand 15 befestigt und ragt konzentrisch von der Wabenaußenwand 15 entlang der Umfangsrichtung hervor. Ähnlich dem Wabensubstrat 10 hat der Kragenabschnitt 20 Gitterkragentrennwände 23, die mehrere Kragenzellen 22 definieren, die von einer Kragenendfläche 21a zu der anderen Kragenendfläche 21b verlaufen und Durchgangskanäle für ein Fluid bilden, und eine Kragenaußenwand 25, die die Kragenumfangsfläche 24 vollständig abdeckt.
Ferner umfasst der Kragenabschnitt 20 zwei konische Abschnitte 27, die an vorbestimmten Neigungswinkeln mit der Wabenaußenwand 15 verbunden sind, die an der Substratumfangsfläche 11 des Wabensubstrats 10 und beiden Endabschnitten 26a und 26b der Kragenaußenwand 25 gebildet ist, die parallel zu der Wabenaußenwand 15 angeordnet sind, und einen Kragengrundkörper mit einer Länge, die der Länge der Kragenaußenwand V (siehe 3) der Kragenaußenwand 25 zwischen den konischen Abschnitten 27 entspricht. Es versteht sich, dass in 1 und 3 zur Vereinfachung der Zeichnung auf die Aufbauten der Kragenzellen 22 und der Kragentrennwände 23, die sich in den geneigten Flächen (entsprechend den Kragenendflächen 21a und 21b) der zwei konischen Abschnitte 27 zeigen, verzichtet wurde. Hier ist die Gesamtheit der Länge der Kragenaußenwand V der Kragenaußenwand 25 und jeder der Längen der Kragenendflächen V1 und V2 der zwei Kragenendflächen 21a und 21b, zwischen denen die Kragenaußenwand 25 eingeschoben ist, die Länge des Kragenabschnitts W (siehe 3). Ferner ist die Dimension von der Substratumfangsfläche 11 des Wabensubstrats 10 zur Kragenaußenwand 25 des Kragenabschnitts 20 als die Dicke des Kragenabschnitts H definiert.
In der Wabenstruktur 1 der vorliegenden Ausführungsform liegt der Kragenabschnitt 20 mit den konischen Abschnitten 27 an einer Position von etwa 1/5, von der Seite der einen Endfläche 12a, einer Länge L (einer Wabenlänge) von der einen Endfläche 12a zu der anderen Endfläche 12b des Wabensubstrats 10 in der Achsenrichtung vor. Mit anderen Worten, der Kragenabschnitt 20 ist an einer Position angeordnet, die um einen Abstand X (siehe 3) von der Einlass-seitigen Endfläche (entsprechend der einen Endfläche 12a) entfernt ist. Ferner hat die Wabenstruktur „eine Nicht-Außenwandregion R1”, in der die Wabenaußenwand 15 nicht an der Substratumfangsfläche 11 des Wabensubstrats 10 angeordnet ist, in einem Bereich von 1/2 oder mehr der Länge L von der anderen Endfläche 12b des Wabensubstrats 10 in der Achsenrichtung.
Andererseits hat die Wabenstruktur „eine Außenwandregion R2”, in der die Wabenaußenwand 15 angeordnet ist, in der Substratumfangsfläche 11 des Wabensubstrats 10, ausschließlich der Nicht-Außenwandregion R1. Hier ist der Wabendurchmesser D2 des Wabensubstrats 10 in der Außenwandregion R2, in der die Wabenaußenwand 15 angeordnet ist, größer als der Wabendurchmesser D1 des Wabensubstrats 10 in der Nicht-Außenwandregion R1, um eine Dimension, die der Wabenaußenwanddicke entspricht (siehe 2 und 3).
Wie oben beschrieben, wird die Wabenaußenwand 15 des Wabensubstrats 10 durch Schneiden des Wabensubstrats unter Erhalt eines gewünschten Wabendurchmessers (entsprechend dem Wabendurchmesser D1) und Beschichten der der Außenseite ausgesetzten Substratumfangsfläche 11 mit einem Umfangsbeschichtungsmaterial (nicht gezeigt), gefolgt von Trocknen, gebildet.
Ferner liegt speziell, bei der Wabenstruktur 1 der vorliegenden Ausführungsform, das Verhältnis der Nicht-Außenwandregion R1 des Wabensubstrats 10, in der die Wabenaußenwand 15 nicht angeordnet ist, zu der Gesamtfläche der Substratumfangsfläche 11 im Bereich von 10 bis 90%. Ferner liegt vorzugsweise das Verhältnis der Nicht-Außenwandregion R1 zur Gesamtfläche im Bereich von 40 bis 80%. Hier ist, wie in 3 gezeigt, die Gesamtfläche der Substratumfangsfläche 11 die Gesamtheit der jeweiligen Flächenregionen der Nicht-Außenwandregion R1 und zweier Außenwandregionen R2, zwischen denen der Kragenabschnitt 20 eingeschoben ist und in denen die Wabenaußenwand 15 angeordnet ist.
Es wurde beschrieben, dass bei der Wabenstruktur 1 der vorliegenden Ausführungsform die Position des Kragenabschnitts 20 die Position etwa 1/5 von der einen Endflächenseite 12a des Wabensubstrats 10 ist, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt, und die Position kann auf eine optionale Position entlang der Länge L des Wabensubstrats 10 in der Achsenrichtung festgelegt werden. Mit anderen Worten, der Kragenabschnitt kann an jeder beliebigen Position angeordnet werden, solange das Verhältnis der Nicht-Außenwandregion R1 zur Gesamtfläche in dem obigen numerischen Bereich liegt.
Wie bereits beschrieben, hat der Kragenabschnitt 20 in der Wabenstruktur 1 die Funktion eines Abschnitts, der in der Wabenstruktur gehalten werden soll, die mit einem Roboterarm oder dergleichen gehalten werden soll, in einem Verfahren zur Herstellung der Wabenstruktur 1 oder einem Ummantelungsprozess zum Lagern, in einem Ummantelungselement, der Wabenstruktur für die Verwendung als ein Partikelauffangfilter oder dergleichen. Ferner kommt, im Falle der Verwendung der Wabenstruktur als ein Abgasreinigungskatalysatorträger, ein Partikelauffangfilter oder dergleichen, der Kragenabschnitt der in dem Ummantelungselement gelagerten Wabenstruktur mit dem Ummantelungselement direkt oder über ein Haltematerial in Kontakt.
Daher wird die Wabensubstrat in einem Nicht-Kontakt-Zustand mit dem Ummantelungselement gelagert, und nach dem Lagern (Ummanteln) ist die Wabenaußenwand 15 des Wabensubstrats 10 praktisch kaum erforderlich. Mit anderen Worten, eine bestimmte oder höhere Festigkeit der Wabenstruktur 1 kann nur vor der Lagerung der Wabenstruktur in dem Ummantelungselement garantiert werden, und es können nur Beschädigungen an den Trennwänden und anderen aufgrund der während des Ummantelns, Beförderns oder dergleichen ausgeübten Einwirkungen verhindert werden.
Somit weist die Wabenstruktur 1 der vorliegenden Erfindung die Nicht-Außenwandregion R1, in der die Wabenaußenwand 15 in einem Teil der Substratumfangsfläche 11 des Wabensubstrats 10 nicht angeordnet ist, absichtlich auf, und die Festigkeit der Wabenstruktur 1 wird auf einen notwenigen Mindestzustand eingestellt. Daher ist das Verhältnis der Region zur Gesamtfläche der Substratumfangsfläche 11 in dem obigen Bereich spezifiziert.
Hier liegt, wenn das Verhältnis der Nicht-Außenwandregion R1 zur Gesamtfläche kleiner als 10% ist, die Wabenaußenwand 15 hauptsächlich in der Substratumfangsfläche 11 des Wabensubstrats 10 vor, und aufgrund des Vorliegens der Nicht-Außenwandregion R1 kann kaum ein Effekt erreicht werden, insbesondere ein Effekt, der zur Gewichtseinsparung der Wabenstruktur 1 beiträgt. Der Effekt der Verringerung der Wärmekapazität verschlechtert sich ebenfalls.
Andererseits umfasst, wenn das Verhältnis der Nicht-Außenwandregion R1 zur Gesamtfläche der Substratumfangsfläche 11 größer als 90% ist, die Substratumfangsfläche 11 kaum die Wabenaußenwand 15, und es besteht die Gefahr, dass sich die Festigkeit der Wabenstruktur 1 merklich verschlechtert. Folglich erhöht sich das Risiko für Beschädigungen der Wabenstruktur 1 durch die Einwirkungen während des Ummantelns, Beförderns oder dergleichen. Daher wird das Verhältnis der Nicht-Außenwandregion R1 zur Gesamtfläche im Bereich von 10% bis 90% eingestellt. Ferner können, wenn das Verhältnis in einem Bereich von 40% bis 80% eingestellt wird, die Bedingungen so optimiert werden, dass der Effekt des Vorliegens der Nicht-Außenwandregion R1 und der ausreichenden praktikablen Festigkeit der Wabenstruktur 1 erhalten wird.
Ferner weist die Wabenstruktur die Nicht-Außenwandregion R1 in der Substratumfangsfläche 11 auf, und daher kann der Vorgang des mühevollen Konstruierens der Wabenaußenwand 15 vereinfacht und eingespart werden, und es kann eine Verkürzung der Betriebszeit erreicht werden oder dergleichen. Außerdem kann die Menge an Umfangsbeschichtungsmaterial zur Verwendung für die Beschichtung der Substratumfangsfläche 11 merklich verringert werden, und daher können die Herstellungskosten verringert werden. Ferner kann sich die Zeit für einen Schritt des Trocknens des Umfangsbeschichtungsmaterials und einen anderen Schritt der Bildung der Wabenaußenwand verkürzen.
Ferner kann, wenn die Wabenstruktur die Wabenaußenwand 15 nicht aufweist, auch eine Reinigungsbehandlung eines Abgases oder dergleichen durch die Verwendung eines Abschnitts der Nicht-Außenwandregion R1 durchgeführt werden. Mit anderen Worten, verglichen mit einer herkömmlichen Wabenstruktur kann die Kontaktfläche der Zellen 13 mit dem Abgas oder dergleichen vergrößert werden, und die Reinigungseffizienz des Abgases oder dergleichen kann sich verbessern. Außerdem können die Zellen 13 der Nicht-Außenwandregion R1 der Wabenstruktur 1 Verschlussabschnitte (nicht gezeigt) gemäß einem vorbestimmten Anordnungsstandard aufweisen. Folglich sind weitere Verbesserungen der Reinigungsleistung zu erwarten.
Hier gibt es keine spezielle Einschränkung hinsichtlich des Herstellungsverfahrens der Wabenstruktur zur Bildung der Wabenstruktur 1 der vorliegenden Ausführungsform. Mit anderen Worten, es ist eine bisher allgemeine Technik zur Herstellung der Wabenstruktur, die den Kragenabschnitt umfasst, verwendbar. Beispielsweise wird durch die Schritte Extrudieren, Trocknen und Brennen eines Wabenformkörpers, der den Kragenabschnitt 20 umfasst und einen großen Wabendurchmesser hat, eine Wabengrundstruktur (nicht gezeigt) für die Wabenstruktur 1 der vorliegenden Ausführungsform im Voraus hergestellt.
Danach wird die Strukturumfangsfläche der Wabenstruktur geschnitten, wobei ein Abschnitt, der dem Kragenabschnitt 20 entspricht, zurückgelassen wird, und die Wabenstruktur wird folglich so bearbeitet, dass sie den Wabendurchmesser D1 des runden säulenförmigen Wabensubstrats 10 erhält. Folglich kann die Wabenstruktur 1 mit dem runden säulenförmigen Wabensubstrat 10 und dem Kragenabschnitt 20, der von einem Teil der Substratumfangsfläche 11 hervorragt und monolithisch mit dem Wabensubstrat 10 gebildet ist, gebildet werden.
Zu diesem Zeitpunkt liegen an der Substratumfangsfläche 11 des Wabensubstrats 10 Teile der Zellen 13 und Teile der Trennwände 14 durch Schneiden zur Außenseite frei. Daher wird die Außenwandregion R2 mit der Wabenaußenwand 15 mit dem Umfangsbeschichtungsmaterial beschichtet. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Maskierungsbehandlung an einem Abschnitt (der Nicht-Außenwandregion R1), der nicht mit dem Umfangsbeschichtungsmaterial beschichtet ist, durchgeführt, und es wird eine Gegenmaßnahme unternommen, so dass das Umfangsbeschichtungsmaterial nicht an der Substratumfangsfläche 11 haftet. Folglich wird die Wabenstruktur 1 gebildet, die in der Substratumfangsfläche 11 des Wabensubstrats 10 zwei Regionen, d. h. die Nicht-Außenwandregion R1, in der die Wabenaußenwand 15 nicht angeordnet ist, und die Außenwandregion R2, in der die Wabenaußenwand 15 angeordnet ist, und den Kragenabschnitt 20 umfasst. Ferner können in der einen Kragenendfläche 21a und der andren Kragenendfläche 21b oder den konischen Abschnitten 27 in dem Kragenabschnitt 20 die Endabschnitte der Kragentrennwände 23 mit dem Umfangsbeschichtungsmaterial beschichtet werden, um die Festigkeit der Kragentrennwände 23 zu erhöhen und Schäden an den Kragentrennwänden 23 zu verhindern. Ferner wird der Umfang des Kragenabschnitts 20 durch Schneiden geschnitten, und der Umfang kann dann mit dem Umfangsbeschichtungsmaterial beschichtet werden. Folglich kann der Kragenabschnitt 20 genauer hergestellt werden, so dass sein Durchmesser eingestellt wird.
Die Wabenstruktur 1 der vorliegenden Erfindung ist nicht besonders auf die Wabenstruktur mit dem Wabensubstrat 10 und dem Kragenabschnitt 20 eingeschränkt, wie in 1 bis 3 gezeigt, und die Anordnungen, Formen und dergleichen der Nicht-Außenwandregion R1 und der Außenwandregion R2 sind optional festlegbar.
Beispielsweise kann die Wabenstruktur eine Wabenstruktur 40a sein (siehe 4A), bei der die Nicht-Außenwandregionen an beiden Seiten eines Kragenabschnitts 41, d. h. einer Endflächenseite 42a bzw. der anderen Endflächenseite 42b, angeordnet sind, oder kann eine Wabenstruktur 40b (siehe 4B) mit einer Nicht-Außenwandregion R1 in einem mittleren Abschnitt der Länge L eines Wabensubstrats 43 in der Achsenrichtung sein.
Andererseits wurde die Wabenstruktur 1 der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht, bei der der Kragenabschnitt 20 zwei konische Abschnitte 27 umfasst, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise kann die Wabenstruktur eine Wabenstruktur 50a sein (siehe 5A), die einen Kragenabschnitt 54 mit Kragenendflächen 51a und 51b, von denen jede senkrecht zur Substratumfangsfläche 53 des Wabensubstrats 52 angeordnet ist, und mit einer Länge des Kragenabschnitts W und einer Dicke des Kragenabschnitts H umfasst, eine Nicht-Außenwandregion R1 auf der Seite der anderen Endfläche 55b des Wabensubstrats 52 umfasst und eine Außenwandregion R2 mit einem Abstand X von der Einlassendfläche, der dem Abstand von der Seite einer Endfläche 55a entspricht, umfasst, oder die Wabenstruktur kann eine Wabenstruktur 50b sein (siehe 5B), die einen oben genannten Kragenabschnitt 54 umfasst und eine Nicht-Außenwandregion R1 in einem mittleren Abschnitt des Wabensubstrats 52 entlang der Länge L in der Achsenrichtung umfasst.
Ferner kann die Wabenstruktur eine Wabenstruktur 60a sein (siehe 6A), die einen Kragenabschnitt 63 mit Kragenendflächen 62a und 62b, die senkrecht zur Substratumfangsfläche 61 sind, zwei Nicht-Außenwandregionen R1, die auf beiden Seiten des Kragenabschnitts 63 angeordnet sind, so dass sie den Kragenabschnitt dazwischen eingeschoben haben, und eine Außenwandregion R2 in der Nähe der anderen Endflächenseite 65b des Wabensubstrats 64 umfasst, oder die Wabenstruktur kann eine Wabenstruktur 60b sein (siehe 6B), die einen oben genannten Kragenabschnitt 63 und Nicht-Außenwandregionen R1, die auf einer Endflächenseite 65a des Wabensubstrats 64 bzw. in einem Teil der anderen Endflächenseite 65b davon angeordnet sind, umfasst.
Ferner kann die Wabenstruktur eine Wabenstruktur 70a sein (siehe 7A), die einen Kragenabschnitt 73 mit Kragenendflächen 72a und 72b, die senkrecht zur Substratumfangsfläche 71 sind, umfasst, zwei Nicht-Außenwandregionen R1 in der Nähe einer Endfläche 74a bzw. der anderen Endfläche 74b, die von dem Kragenabschnitt 73 entfernt angeordnet sind, umfasst und Außenwandregionen R2 in der Nähe beider Seiten des Kragenabschnitts 73 umfasst, oder die Wabenstruktur kann eine Wabenstruktur 70b sein (siehe 7B), die einen geneigten Grenzabschnitt 76 umfasst, der zur Achsenrichtung des Wabensubstrats 75 an eine Grenze zwischen der Nicht-Außenwandregion R1 und der Außenwandregion R2 in dem Wabensubstrat 75 geneigt ist. Alternativ kann die Wabenstruktur eine Wabenstruktur 80 sein (siehe 8), die einen Kragenabschnitt 81 mit einer Kragenmittelachse an einer zur Mittelachse des Wabensubstrats 82 exzentrischen Position umfasst, eine Nicht-Außenwandregion R1 auf der Seite der anderen Endfläche 83b umfasst und eine Außenwandregion R2 auf der Seite der einen Endfläche 83a umfasst.
Bei jeder der Wabenstrukturen 40a, 40b, 50a, 50b, 60a, 60b, 70a, 70b und 80, die in 4A bis 8 gezeigt und oben genannt sind, ist das Verhältnis der Nicht-Außenwandregion R1 zu der Gesamtfläche der Substratumfangsfläche 53 oder dergleichen auf den obigen Bereich begrenzt, wobei die Wabenstrukturen gemäß den Anwendungsgebieten und auszuübenden Leistungen verschieden ausgewählt werden können, und es ist die optionale Wabenstruktur 40a oder dergleichen einsetzbar.
Außerdem kann, auf der Basis der Wabenstruktur 1 oder dergleichen, bei der die Zellen 13 der Außenseite ausgesetzt sind, wie in der vorliegenden Ausführungsform, eine Wabenstruktur so ausgebildet sein, wie es erforderlich ist, um Verschlussabschnitte (nicht gezeigt) anzuordnen, wobei jeder davon die Position der Zellen 13 abwechselnd in der einen Endfläche 12a und der anderen Endfläche 12b in der Wabenstruktur 1 verschiebt.
Hierin nachstehend werden Beispiele der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung beschrieben, die Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt.
(Beispiele)
(Beispiel 1)
Ein Porenbildner, ein organisches Bindemittel und Wasser wurden einem Cordierit bildenden Rohmaterial zugegeben, wodurch ein Formungsrohmaterial erhalten wurde. Das Formungsrohmaterial wurde gemischt und geknetet, wodurch ein rundes säulenförmiges geknetetes Material hergestellt wurde. Als das organische Bindemittel wurde Methylcellulose verwendet, und 5 Masseteile Methylcellulose wurden zu 100 Masseteilen des Cordierit bildenden Rohmaterials zugegeben. Das Wasser wurde als ein Dispergiermedium zugegeben, und das Verhältnis von zuzugebendem Wasser zu dem gesamten Formungsrohmaterial wurde auf 10 Masse-% eingestellt. Das Cordierit bildende Rohmaterial wird beim Brennen zu Cordierit. Speziell ist das Cordierit bildende Rohmaterial ein keramisches Rohmaterial, das durch Mischen „vorbestimmter Rohmaterialen” unter Erhalt einer chemischen Zusammensetzung hergestellt wird, so dass das Gehaltsverhältnis von Siliciumdioxid (SiO₂) im Bereich von 42 bis 56 Masse-% liegt, das Gehaltsverhältnis von Aluminiumoxid (Al₂O₃) im Bereich von 30 bis 45 Masse-% liegt und das Gehaltsverhältnis von Magnesiumoxid (MgO) im Bereich von 12 bis 16 Masse-% liegt. Hier sind „die vorbestimmten Rohmaterialien” Rohmaterialien, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Talk, Kaolin, kalziniertem Kaolin, Aluminiumoxid, Aluminiumhydroxid und Siliciumdioxid.
Als nächstes wurde das geknetete Material unter Verwendung einer vorbestimmten Düse extrudiert, wodurch ein Wabenformkörper, umfassend Trennwände, die mehrere Zellen definieren, und eine Umfangswand, die gleichzeitig und monolithisch mit den Trennwänden extrudiert wurde, erhalten wurden. Bei dem Wabenformkörper war die Zellform (die Form jeder Zelle im Querschnitt senkrecht zur Zellenverlaufsrichtung) quadratisch, und der Wabenformkörper insgesamt hatte eine runde Säulenform.
Als nächstes wurde der erhaltene Wabenformkörper durch induktive Erwärmung und Heißlufttrocknen getrocknet und dann bei der höchsten Temperatur von 1420°C für 100 Stunden gebrannt, wodurch ein gebrannter Wabenkörper erhalten wurde.
Der erhaltene gebrannte Wabenkörper hatte eine Trennwanddicke von 100 μm und eine Zelldichte von 95 Zellen/cm². Ferner betrug die Porosität der Trennwände des gebrannten Wabenkörpers 55%. Ferner betrug der durchschnittliche Porendurchmesser des gebrannten Wabenkörpers 15 μm. Der gebrannte Wabenkörper hatte eine runde Säulenform, bei der der Durchmesser 225 mm betrug und die Länge in der Zellenverlaufsrichtung 260 mm betrug und die Außenwanddicke 0,6 mm betrug. Es versteht sich, dass die Porosität und der durchschnittliche Porendurchmesser Werte sind, die mit einem Quecksilberporosimeter gemessen wurden.
Als nächstes wurde der Umfangsabschnitt des erhaltenen gebrannten Wabenkörpers geschliffen, wodurch ein Wabensubstrat und ein Kragenabschnitt erhalten wurden. Zu diesem Zeitpunkt wurde der Umfang des Abschnitts, der zu dem Kragenabschnitt wurde, nicht geschliffen. Folglich wurden das Wabensubstrat und der Kragenabschnitt gebildet. Als ein Verfahren zum Schleifen des Umfangsabschnitts des gebrannten Wabenkörpers wurde ein Verfahren des Pressens „einer Diamant-besetzten Schleifscheibe” auf den Umfangsabschnitt des gebrannten Wabenkörpers durchgeführt, während der gebrannte Wabenkörper gedreht wurde und auch die Schleifscheibe gedreht wurde. Es wurde nicht an jeder Endfläche des Kragenabschnitts ein Neigungswinkel angebracht. Mit anderen Worten, es waren nicht beide Endflächen des Kragenabschnitts konisch.
Ein Teil des Umfangs des geschliffenen Wabensubstrats wurde mit einem Umfangsbeschichtungsmaterial in einem wie in 5A gezeigten Muster beschichtet, und so, dass das Verhältnis der Nicht-Außenwandregion 10% betrug.
Ferner wurden, während der Beschichtung mit dem Umfangsbeschichtungsmaterial, die Endabschnitte der Kragentrennwände ebenfalls mit dem Umfangsbeschichtungsmaterial unter Verwendung eines Spatels an beiden Endflächen des Kragenabschnitt beschichtet, gefolgt von Trocknen, so dass die Endflächen des Kragenabschnitts mit dem Umfangsbeschichtungsmaterial beschichtet wurden.
Die Dicke des Umfangsbeschichtungsmaterials auf beiden Endflächen des Kragenabschnitts und dem Wabensubstrat betrug 1 mm. Folglich betrug der Durchmesser (Wabendurchmesser D2) eines die Außenwand bildenden Abschnitts des Wabensubstrats 210 mm. Zu diesem Zeitpunkt betrug der Durchmesser (Wabendurchmesser D1) der Nicht-Außenwandregion 208 mm. Es versteht sich, dass der die Außenwand bildende Abschnitt selbstverständlich vorher auf einen kleinen Durchmesser geschliffen werden kann, der der Dicke des Umfangsbeschichtungsmaterials entspricht, so dass der Durchmesser des die Außenwand bildenden Abschnitts gleich dem Durchmesser der Nicht-Außenwandregion wird.
(Beispiele 2 bis 15 und Vergleichsbeispiele 1 bis 6)
Die Verfahrensweise von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Zelldichte, die Wanddicke und das Verhältnis der Nicht-Außenwandregion so verändert wurden, dass die in der nachstehend genannten Tabelle 1 beschriebenen Strukturen erhalten wurden, um Wabenstrukturen herzustellen. Jede der Wabenstrukturen der Beispiele 4 und 5 und von Vergleichsbeispiel 1 wurde so hergestellt, dass die Länge der Kragenaußenwand V 10 mm betrug und jede der Längen der Kragenendflächen V1 und V2 5 mm betrug. Ferner wurde in jedem der Beispiele 8 und 9 ein gebrannter Wabenkörper mit einem Durchmesser von 230 mm geschliffen, so dass ein Wabensubstrat und ein Kragenabschnitt gebildet wurden. Der Umfang des geschliffenen Wabensubstrats wurde mit einem Umfangsbeschichtungsmaterial beschichtet, so dass ein Muster und das in Tabelle 1 gezeigte Verhältnis der Nicht-Außenwandregion erhalten wurden.
Ferner wurde jede der Wabenstrukturen der Beispiele 12 bis 15 und Vergleichsbeispiele 5 und 6 so hergestellt, dass die Kragenmittelachse um 0,2 mm zur Mittelachse des Wabensubstrats exzentrisch war. Die Exzentrizität zeigt sich vorzugsweise darin, dass die Wabenstruktur kaum zu drehen ist, selbst wenn Vibrationen oder dergleichen erzeugt werden, nachdem die Wabenstruktur in einem Ummantelungselement gelagert wurde. Die Exzentrizität liegt vorzugsweise in einem Bereich von etwa 0,1 mm bis 5 mm.
Was die erhaltenen Wabenstrukturen anbelangt, wurden ein „Reinigungsleistungstest” und eine „Prüfung des Aussehens” mit den nachstehend genannten Verfahren durchgeführt. Die nachstehend genannte Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse.
Zunächst wurde ein Katalysator auf die Trennwände der erhaltenen Struktur geladen. Es wurde ein Katalysator, enthaltend Platin (Pt), Rhodium (Rh) und Palladium (Pd) bei einem Massenverhältnis von 1:0,5:4 (Pt:Rh:Pd) und enthaltend Aluminiumoxid und Cerdioxid als Hauptkomponenten, verwendet. Die Menge des zu ladenden Katalysators betrug 150 g/l. Die Menge (g/l) des zu ladenden Katalysators ist die Menge (g) des pro Volumeneinheit (1 l) der Wabenstruktur zu ladenden Katalysators.
Eine nicht-thermisch ausdehnbare Keramikmatte wurde um die Wabenstruktur gewickelt, auf die der Katalysator geladen war. Diese Keramikmatte wurde um den Kragenabschnitt gewickelt. Dann wurde die Wabenstruktur, um die die Keramikmatte gewickelt war, in einem Ummantelungselement gelagert, das aus Edelstahl (SUS430) bestand und in zwei Teile geteilt war, gefolgt von Schweißen, um das Ummantelungselement für den Test, in dem die Wabenstruktur gelagert war, zusammenzusetzen. Somit wurde das hergestellte Ummantelungselement (das Ummantelungselement für den Test), in dem die Wabenstruktur gelagert war, als eine Abgasreinigungsvorrichtung in dem Test verwendet.
(Reinigungsleistungstest)
Auf einem Fahrzeugprüfstand wurde ein Auto, in dem ein Benzinmotor mit Direkteinspritzung mit einem Hubraum von 2,0 l montiert war und an dem die Abgasreinigungsvorrichtung, die jede der Wabenstrukturen der Beispiele 1 bis 15 und Vergleichsbeispiele 1 bis 6 nutzt, befestigt war, so betrieben, dass die Bewertung der Reinigungsleistung der Vorrichtung durchgeführt wurde. Speziell wurde das Auto mit 2,0-l-Benzinmotor im Modus Neuer Europäischer Fahrzyklus (NEDC) betrieben, und die Emission (Einheit: g/km) von Kohlenwasserstoffen (HC), Kohlenmonoxid (CO) und Stickoxiden (NO_x) in einem Abgas wurde während des Betriebs im NEDC-Modus gemessen. Jede der Abgasreinigungsvorrichtungen der Beispiele 1 bis 15 und Vergleichsbeispiele 1 bis 3 wurde gemäß den folgenden Bewertungskriterien A bis D auf der Basis der Vorrichtung mit derselben Zelldichte und Wanddicke bewertet. Mit anderen Worten, für die Beispiele 1 bis 11 und Vergleichsbeispiele 1 bis 3 wurde Vergleichsbeispiel 4 als Referenz definiert, für die Beispiele 12 und 13 wurde Vergleichsbeispiel 5 als Referenz definiert, und für die Beispiele 14 und 15 wurde Vergleichsbeispiel 6 als die Referenz definiert, um die Bewertung auszuführen.
Die Bewertung wurde gemäß den Verhältnissen (prozentuale Anteile) der HC-Emission, CO-Emission und NO_x-Emission der Abgasreinigungsvorrichtung eines Bewertungsziels zur HC-Emission, CO-Emission und NO_x-Emission der Abgasreinigungsvorrichtung von Vergleichsbeispiel 4, 5 oder 6 der Referenz durchgeführt. Hierin nachstehend wird das Verhältnis (prozentualer Anteil) der HC-Emission, CO-Emission und NO_x-Emission der Abgasreinigungsvorrichtung des Bewertungsziels allgemein manchmal als „die Emissionsverhältnisse” bezeichnet.
(Bewertungskriterien der Reinigungsleistung)

A: Bei den Emissionsverhältnissen der HC-Emission, CO-Emission und NO_x-Emission der Abgasreinigungsvorrichtung des Bewertungsziels betrug das Emissionsverhältnis mit dem größten Wert 93% oder weniger.
B: Bei den Emissionsverhältnissen der HC-Emission, CO-Emission und NO_x-Emission der Abgasreinigungsvorrichtung des Bewertungsziels betrug das Emissionsverhältnis mit dem größten Wert mehr als 93% und 96% oder weniger.
C: Bei den Emissionsverhältnissen der HC-Emission, CO-Emission und NO_x-Emission der Abgasreinigungsvorrichtung des Bewertungsziels betrug das Emissionsverhältnis mit dem größten Wert mehr als 96% und 99% oder weniger.
D: Bei den Emissionsverhältnissen der HC-Emission, CO-Emission und NO_x-Emission der Abgasreinigungsvorrichtung des Bewertungsziels betrug das Emissionsverhältnis mit dem größten Wert mehr als 99%.

Es versteht sich, dass, wenn die Bewertung der Reinigungsleistung „A” ist, davon ausgegangen werden kann, dass die Reinigungsleistung besonders geeignet ist. Ist die Bewertung „B”, kann davon ausgegangen werden, dass die Reinigungsleistung besser geeignet ist. Ist die Bewertung „C”, kann davon ausgegangen werden, dass die Reinigungsleistung geeignet ist. Ist die Bewertung „D”, kann davon ausgegangen werden, dass sich die Reinigungsleistung im Wesentlichen allgemein nicht verändert oder verschlechtert.
(Prüfung des Aussehens der Wabenstruktur nach dem Reinigungsleistungstest)
Das Aussehen der Wabenstruktur, die dem obigen Reinigungsleistungstest unterzogen wurde, wurde visuell überprüft, und Beschädigungssituationen während des Katalysatorladens, der Lagerung in dem Ummantelungselement, dem Zusammenbau und dem Reinigungsleistungstest wurden beobachtet und gemäß den folgenden Bewertungskriterien bewertet.
(Bewertungskriterien der Prüfung des Aussehens)

A: Es waren überhaupt keine Abnormitäten wie Beschädigungen erkennbar.
B: Es lagen Beschädigungen vor, die maximale Dimension eines beschädigten Abschnitts war jedoch kleiner als 1 mm, und die Anzahl beschädigter Abschnitte war 2 oder weniger.
C: Es lagen Beschädigungen vor, die maximale Dimension eines beschädigten Abschnitts war jedoch kleiner als 2 mm, und die Anzahl beschädigter Abschnitte war 3 oder weniger.
D: Es lagen Beschädigungen vor, und die maximale Dimension eines beschädigten Abschnitts betrug 2 mm oder mehr.

Es versteht sich, dass bei der Prüfung des Aussehens der dem Reinigungsleistungstest unterzogenen Wabenstruktur, wenn die Bewertung „A” ist, davon ausgegangen werden kann, dass die Wabenstruktur keinerlei Probleme mit sich bringt und besonders geeignet ist, und wenn die Bewertung „B” ist, davon ausgegangen werden kann, dass die Schäden begrenzt sind und die Wabenstruktur keinerlei praktische Probleme mit sich bringt und besser geeignet ist. Ist die Bewertung „C”, kann davon ausgegangen werden, dass die Wabenstruktur keinerlei praktische Probleme mit sich bringt und geeignet ist. Ist die Bewertung „D”, besteht die Möglichkeit, dass die Wabenstruktur praktische Probleme verursacht. Alle beschädigten Abschnitte lagen in der Nicht-Außenwandregion vor, in der die Wabenaußenwand nicht angeordnet war.
Eine allgemeine Bewertung wurde basierend auf dem Reinigungsleistungstest und der Prüfung des Aussehens nach dem Reinigungsleistungstest durchgeführt. Die nachstehend genannte Tabelle 1 zeigt eine Zusammenfassung des Aufbaus, der Form des Kragenabschnitts, des Verhältnisses der Nicht-Außenwandregion und die Ergebnisse der jeweiligen Leistungsbewertungen in den Wabenstrukturen der Beispiele 1 bis 15 und Vergleichsbeispiele 1 bis 6.
Es wurden die in Tabelle 1 gezeigten Ergebnisse erhalten. Die Wabenstrukturen der Beispiele 1 bis 15 erhielten zufriedenstellendere Ergebnisse als die Wabenstrukturen der Vergleichsbeispiele 1 bis 6. Es versteht sich, dass die Wabenstruktur beispielsweise als ein Abgasreinigungsfilter verwendet werden kann, bei dem Verschlussabschnitte abwechselnd in einer Endfläche und der anderen Endfläche gebildet sind, so dass alternierende Muster in den Endflächen gebildet werden. Ferner muss die Wabenstruktur nicht monolithisch geformt sein, sondern die Wabenstruktur kann durch Kombinieren von Segmenten, die jeweils eine polygonale Form haben, wie eine viereckige Form, durch die Verwendung einer Bindungsschicht oder dergleichen erhalten werden oder kann unter Verwendung eines anderen Keramikmaterials wie Siliciumcarbid erhalten werden.
Eine Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung ist geeignet als ein Autoabgasreinigungskatalysatorträger, ein Partikelfilter für die Abgasreinigung, ein Wärmespeicher für eine Brennvorrichtung oder dergleichen verwendbar.
Beschreibung der Bezugszeichen

1, 40a, 40b, 50a, 50b, 60a, 60b, 70a, 70b und 80: Wabenstruktur, 10, 43, 52, 64, 75 und 82: Wabensubstrat, 11, 53, 61 und 71: Substratumfangsfläche, 12a, 42a, 55a, 65a, 74a und 83a: eine Endfläche, 12b, 42b, 55b, 65b, 74b und 83b: die andere Endfläche, 13: Zelle, 14: Trennwand, 15: Wabenaußenwand, 20, 41, 54, 63, 73 und 81: Kragenabschnitt, 21a, 51a, 62a und 72a: eine Kragenendfläche, 21b, 51b, 62b und 72b: die andere Kragenendfläche, 22: Kragenzelle, 23: Kragentrennwand, 24: Kragenumfangsfläche, 25: Kragenaußenwand, 26a und 26b: beide Endabschnitte, 27: konischer Abschnitt, 76: geneigter Grenzabschnitt, C: Mittelachse, D1 und D2: Wabendurchmesser, H: Dicke des Kragenabschnitts, L: Länge in einer Achsenrichtung, R1: Nicht-Außenwandregion, R2: Außenwandregion, V: Länge der Kragenaußenwand, V1 und V2: Länge der Kragenendfläche, X: Abstand von der Einlass-seitigen Endfläche und W: Länge des Kragenabschnitts.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2016-194052 [0001]
JP 2010-184218 A [0006]

Claims

Wabenstruktur, umfassend: ein Wabensubstrat, umfassend Gittertrennwände, die mehrere Zellen definieren, die von einer Endfläche zu der anderen Endfläche verlaufen und Durchgangskanäle für ein Fluid bilden, und eine Wabenaußenwand; und einen Kragenabschnitt, der an einem Teil der Wabenaußenwand des Wabensubstrats befestigt ist und Gitterkragentrennwände, die mehrere Kragenzellen definieren, die von einer Kragenendfläche zu der anderen Kragenendfläche verlaufen, und eine Kragenaußenwand umfasst, wobei in dem Wabensubstrat das Verhältnis der Nicht-Außenwandregion, in der die Wabenaußenwand nicht angeordnet ist, zu der Gesamtfläche der Substratumfangsfläche in einem Bereich von 10 bis 90% liegt.
Wabenstruktur nach Anspruch 1, wobei das Verhältnis der Nicht-Außenwandregion zu der Gesamtfläche der Substratumfangsfläche im Bereich von 40 bis 80% liegt.
Wabenstruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Wabensubstrat Verschlussabschnitte aufweist, die in den Zellen gemäß einem vorbestimmten Anordnungsstandard angeordnet sind.
Wabenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Wabendurchmesser des Wabensubstrats in der Nicht-Außenwandregion kleiner als sein Wabendurchmesser der Außenwandregion, die die Wabenaußenwand aufweist, ist.
Wabenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Kragenabschnitt konische Abschnitte aufweist, die zur Kragenaußenwand geneigt sind.
Wabenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Kragenabschnitt eine Kragenmittelachse an einer zur Mittelachse exzentrischen Position des Wabensubstrats aufweist.