DE102017008767A1 - Verschlossene Wabenstruktur - Google Patents

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Abstract

Offenbart wird eine verschlossene Wabenstruktur, die eine Erhöhung des Druckabfalls unterbinden kann, während sie gleichzeitig die isostatische Festigkeit aufrechterhält. Die verschlossene Wabenstruktur umfasst mehrere Wabensegmente 4, eine Bindungsschicht 6 und Verschlussabschnitte 5, die offene Enden von Zellen 2 jedes Wabensegments 4 verschließen, und in dem Wabensegment 4 sind zumindest zwei Arten von Zellen 2 mit unterschiedlichen Schnittformen so ausgebildet, dass sie vorbestimmte wiederholte Anordnungsmuster bilden, und in den Umfangswand-Rand-Zellen 2b, die die Ränder der Zellen 2 umfassen, die von Trennwänden 1 und Segmentumfangswänden 3 umgeben sind, beträgt die offene Zulauffläche S1zu jeder Umfangswand-Eck-Rand-Zelle 2ba, die in dem Eckabschnitt des Wabensegments 4 angeordnet ist, das 1,1-Fache oder mehr der durchschnittlichen offenen Zulauffläche S2zu der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen 2bb, die in anderen Abschnitten als den Eckabschnitten angeordnet sind, oder beträgt die offene Ablauffläche S1ab der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle 2ba das 1,1-Fache oder mehr der durchschnittlichen offenen Ablauffläche S2ab der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen 2bb.

Description

  • Die vorliegende Anmeldung ist eine Anmeldung, basierend auf JP-2016-200347 , eingereicht am 11. Oktober 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 verschlossene Wabenstruktur, und genauer gesagt, bezieht sie sich auf eine verschlossene Wabenstruktur, die eine Erhöhung des Druckabfalls aufgrund der Abscheidung von nicht verbrennbaren Feststoffteilchen hemmen kann, während sie gleichzeitig die isostatische Festigkeit aufrechterhält.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Aus der Sicht des Einflusses auf die globale Umwelt und der Ressourcenschonung war in den letzten Jahren eine Verbesserung der Kraftstoffeffizienz erforderlich. Daher neigt man dazu, Verbrennungsmotoren wie einen Benzinmotor mit Direkteinspritzung und einen Dieselmotor, die sich durch ihre hervorragende Wärmeeffizienz auszeichnen, als Antriebsquelle für Autos einzusetzen.
  • Andererseits besteht bei diesen Verbrennungsmotoren das Problem, dass sie während der Verbrennung des Treibstoffes Schlacke erzeugen. Aus Sicht der atmosphärischen Umgebung sind Gegenmaßnahmen erforderlich, um schädliche Bestandteile im Abgas zu entfernen und gleichzeitig zu verhindern, dass Feststoffteilchen (im Folgenden mitunter als „PM” bezeichnet) wie Ruß oder Asche in die atmosphärische Luft abgegeben werden. Verbrennbare Feststoffe wie Ruß werden verbrannt, so dass sie oxidieren, und werden zu Kohlendioxid, und ein Teil der nicht verbrennbaren Feststoffe wird zu Asche.
  • Insbesondere die Vorschriften zur Beseitigung der vom Dieselmotor ausgestoßenen PM werden tendenziell weltweit verstärkt. Ferner zieht die Verwendung eines Wandstrom-Abgasreinigungsfilters mit einer Wabenstruktur als ein Auffangfilter (nachstehend mitunter als „DPF (Dieselpartikelfilter)” bezeichnet) zur Beseitigung der PM Aufmerksamkeit auf sich, und verschiedene Systeme wurden vorgeschlagen. Der obige DPF ist üblicherweise eine Struktur, bei der poröse Trennwände mehrere Zellen definieren, die Durchgangskanäle für ein Fluid bilden, und die Zellen abwechselnd verschlossen sind, wobei die porösen Trennwände, die die Zellen bilden, die Funktion des Filters ausüben. Eine säulenförmige Struktur, bei der die porösen Trennwände mehrere Zellen definieren, wird mitunter als „eine Wabenstruktur” bezeichnet. Ferner wird die Wabenstruktur, bei der offene Enden der gebildeten Zellen mit Verschlussabschnitten verschlossenen sind, mitunter als „eine verschlossene Wabenstruktur” bezeichnet. Die verschlossene Wabenstruktur wird verbreitet als ein Auffangfilter wie der DPF verwendet. Strömt ein die Feststoffteilchen enthaltendes Abgas von einer Zulaufendfläche (einer ersten Endfläche) der verschlossenen Wabenstruktur in die verschlossene Wabenstruktur und durchquert das Abgas die Trennwände, werden die Feststoffteilchen in dem Abgas filtriert, und das gereinigte Abgas wird aus der Ablaufendfläche (einer zweiten Endfläche) der verschlossenen Wabenstruktur ausgestoßen.
  • Bisher gab es, was die Zellenform der verschlossenen Wabenstruktur anbelangt, viereckige Zellen, sechseckige Zellen, HAC-Zellen (Zellen mit einer Kombination aus einer achteckigen Form und einer viereckigen Form) und dergleichen. Unlängst wurden neuartige verschlossene Wabenstrukturen entwickelt, in denen verschiedene Zellen kombiniert und für die zu verschließenden Positionen entworfen wurden (siehe z. B. Patentdokumente 1 und 2). Entsprechend solcher verschlossener Wabenstrukturen kann, während sowohl der Druckabfall in einem anfänglichen Nutzungsstadium als auch der Druckabfall während der PM-Abscheidung verringert werden, die Erzeugung von Rissen während der PM-Verbrennung und die Abscheidung von mehr Asche und dergleichen an den Trennwänden unterbunden werden.
    [Patentdokument 1] JP-A-2014-200741
    [Patentdokument 2] JP-A-2015-029939
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Wird eine verschlossene Wabenstruktur mit einer bestimmten Zellenform als ein DPF verwendet, wie in Patentdokument 1 oder 2, ist die verschlossene Wabenstruktur für gewöhnlich mit einer runden Säulenform mit einer speziellen Größe und beispielsweise runden Endflächen ausgebildet. Als ein Verfahren zur Herstellung der runden säulenförmigen verschlossenen Wabenstruktur wurde das folgende Herstellungsverfahren vorgeschlagen. Zu Beginn werden mehrere Wabensegmente hergestellt, die jeweils Trennwände, die spezielle Zellen definieren, und Segmentumfangswände, die den Umfang der speziellen Zellen umgeben, aufweisen. Als nächstes werden die mehreren Wabensegmente unter Verwendung eines Bindematerials verbunden, wodurch ein Verbundkörper aus den Wabensegmenten erzeugt wird (nachstehend als „der Wabensegment-Verbundkörper” bezeichnet). Als nächstes wird der Umfang des Wabensegment-Verbundkörpers in irgendeine Form geschliffen, und der Umfang wird ferner einer Umhüllungsbehandlung unterzogen, wodurch die verschlossene Wabenstruktur erzeugt wird. Die mit Hilfe dieses Verfahrens erzeugte verschlossene Wabenstruktur wird nachstehend mitunter als „die verschlossene Wabenstruktur mit segmentierter Struktur” bezeichnet.
  • Bisher wurde bei der verschlossenen Wabenstruktur mit segmentierter Struktur nicht besonders berücksichtigt, dass ein Problem hinsichtlich „der Zellenanordnung” zwischen den Wabensegmenten des Wabensegment-Verbundkörpers besteht. Wenn beispielsweise alle Zellen der verschlossenen Wabenstruktur dieselbe viereckige Form haben, ist die kleinste Wiederholungseinheit der Zellen eine Zelle. Folglich wurde bei einer solchen verschlossenen Wabenstruktur „die Zellenanordnung” im Wabensegment nicht als besonders problematisch betrachtet. Bei der verschlossenen Wabenstruktur mit einer so speziellen Zellenform wie in Patentdokument 1 oder 2 wurde deutlich, dass die Formen der äußersten Umfangszellen, die von den Segmentumfangswänden jedes Wabensegments definiert werden, großen Einfluss auf den Druckabfall haben. Werden ferner die oben genannten Formen der äußersten Umfangszellen jeder Wabenstruktur nicht entworfen, wird eine Erhöhung des Druckabfalls der verschlossenen Wabenstruktur deutlich erkennbar.
  • Die vorliegende Erfindung wurde angesichts dieser Probleme der herkömmlichen Technologien entwickelt. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine verschlossene Wabenstruktur vorgesehen, die eine Erhöhung des Druckabfalls aufgrund der Abscheidung von nicht verbrennbaren Feststoffteilchen unterbinden kann, während sie gleichzeitig die isostatische Festigkeit aufrechterhält.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine verschlossene Wabenstruktur wie folgt vorgesehen.
    • [1] Eine verschlossene Wabenstruktur, umfassend: mehrere prismatische säulenförmige Wabensegmente; eine Bindungsschicht, die die Seitenflächen mehrerer Wabensegmente aneinander bindet; und Verschlussabschnitte, die in offenen Enden vorbestimmter Zellen in einer Zulaufendfläche jedes Wabensegments und in offenen Enden der verbleibenden Zellen in einer Ablaufendfläche davon angeordnet sind, wobei jedes Wabensegment poröse Trennwände, die so angeordnet sind, dass sie mehrere Zellen umgeben, die von der Zulaufendfläche zu der Ablaufendfläche verlaufen, und Segmentumfangswände, die am äußersten Umfang angeordnet sind, aufweist, im Querschnitt des Wabensegments senkrecht zur Verlaufsrichtung der Zellen zumindest zwei Arten von Zellen mit unterschiedlichen Formen so ausgebildet sind, dass sie vorbestimmte wiederholte Anordnungsmuster bilden, die Zellen des Wabensegments Umfangswand-Rand-Zellen umfassen, die Umfangswand-Rand-Zellen die Zellen sind, deren Ränder von den Trennwänden und den Segmentumfangswänden umgeben sind, die Umfangswand-Rand-Zellen Umfangswand-Eck-Rand-Zellen und Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen umfassen, die Umfangswand-Eck-Rand-Zellen die Umfangswand-Rand-Zellen sind, die in Eckabschnitten des Wabensegments angeordnet sind, die Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen die Umfangswand-Rand-Zellen sind, die in anderen als den Eckabschnitten des Wabensegments angeordnet sind, und die offene Zulauffläche S1zu jeder Umfangswand-Eck-Rand-Zelle das 1,1-Fache oder mehr der durchschnittlichen offenen Zulauffläche S2zu der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen beträgt, oder die offene Ablauffläche S1ab der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle das 1,1-Fache oder mehr der durchschnittlichen offenen Ablauffläche S2ab der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen beträgt.
    • [2] Die verschlossene Wabenstruktur gemäß [1] oben, wobei, bis auf die Umfangsregion des Wabensegments, in der die Umfangswand-Rand-Zellen gebildet sind, die Verschlussabschnitte in den offenen Enden der Zellen des Wabensegments so angeordnet sind, dass die Zulaufzellen, die die Verschlussabschnitte umfassen, die in den offenen Enden der Zellen in der Ablaufendfläche angeordnet sind, eine Ablaufzelle, die den Verschlussabschnitt umfasst, der in dem offenen Ende der Zelle in der Zulaufendfläche angeordnet ist, umgeben.
    • [3] Die verschlossene Wabenstruktur gemäß [1] oder [2] oben, wobei die Dicke der Segmentumfangswand 0,3 bis 1,0 mm beträgt.
    • [4] Die verschlossene Wabenstruktur gemäß einem von [1] bis [3] oben, wobei die Dicke der Bindungsschicht 0,5 bis 1,5 mm beträgt.
    • [5] Die verschlossene Wabenstruktur gemäß einem von [1] bis [4] oben, wobei die Zellen Trennwand-Vollrand-Zellen umfassen, die Trennwand-Vollrand-Zellen die Zellen sind, deren Zellenränder im Querschnitt senkrecht zur Verlaufsrichtung der Zelle alle von den Trennwänden umgeben sind, die Zellen, die die Verschlussabschnitte umfassen, die in den offenen Enden der Zellen in der Ablaufendfläche angeordnet sind, als Zulaufzellen definiert sind, und die Zellen, die die Verschlussabschnitte umfassen, die in den offenen Enden der Zellen in der Zulaufendfläche angeordnet sind, als Ablaufzellen definiert sind, und sich die Form der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle, bei der es sich um eine Zulaufzelle handelt, von der Form der Trennwand-Vollrand-Zelle, bei der es sich um eine Zulaufzelle handelt, unterscheidet, oder sich die Form der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle, bei der es sich um eine Ablaufzelle handelt, von der Form der Trennwand-Vollrand-Zelle, bei der es sich um eine Ablaufzelle handelt, unterscheidet.
    • [6] Die verschlossene Wabenstruktur gemäß einem von [1] bis [5] oben, wobei die offene Zulauffläche S1zu der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle weniger als das 4,0-Fache der durchschnittlichen offenen Zulauffläche S2zu der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen beträgt, oder die offene Ablauffläche S1ab der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle weniger als das 4,0-Fache der durchschnittlichen offenen Ablauffläche S2ab der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen beträgt.
  • Eine verschlossene Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung ist eine sogenannte verschlossene Wabenstruktur mit segmentierter Struktur, und die offene Fläche einer Umfangswand-Eck-Rand-Zelle, die in jedem Eckabschnitt jedes Wabensegments angeordnet ist, ist um eine bestimmte Größe oder mehr größer als die offene Fläche einer Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zelle. Mit anderen Worten, die offene Zulauffläche S1zu jeder Umfangswand-Eck-Rand-Zelle beträgt das 1,1-Fache oder mehr der durchschnittlichen offenen Zulauffläche S2zu der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen, oder die offene Ablauffläche S1ab der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle beträgt das 1,1-Fache oder mehr der durchschnittlichen offenen Ablauffläche S2ab der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen. Gemäß der verschlossenen Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung kann eine Erhöhung des Druckabfalls aufgrund der Abscheidung nicht verbrennbarer Feststoffe unterbunden werden, während gleichzeitig die isostatische Festigkeit aufrechterhalten wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine erste Ausführungsform einer verschlossenen Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche aus, zeigt;
  • 2 ist eine Draufsicht, die schematisch die erste Ausführungsform der verschlossenen Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche aus, zeigt;
  • 3 ist eine vergrößerte Draufsicht eines vergrößerten Teils einer Zulaufendfläche der in 1 gezeigten verschlossenen Wabenstruktur;
  • 4 ist eine vergrößerte Draufsicht eines vergrößerten Teils einer Ablaufendfläche der in 1 gezeigten verschlossenen Wabenstruktur;
  • 5 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch einen Querschnitt entlang der Linie A-A' von 3 zeigt;
  • 6 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch ein verschlossenes Wabensegment zur Verwendung in der in 1 gezeigten verschlossenen Wabenstruktur, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche aus, zeigt;
  • 7 ist eine Draufsicht, die schematisch das verschlossene Wabensegment zur Verwendung in der in 1 gezeigten verschlossenen Wabenstruktur, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche aus, zeigt;
  • 8 ist eine schematische teilvergrößerte Ansicht der ersten Ausführungsform der verschlossenen Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche aus;
  • 9 ist eine Draufsicht, die schematisch ein verschlossenes Wabensegment zur Verwendung in einer zweiten Ausführungsform der verschlossenen Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche aus, zeigt;
  • 10 ist eine Draufsicht, die schematisch ein verschlossenes Wabensegment zur Verwendung in einer dritten Ausführungsform der verschlossenen Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche aus, zeigt;
  • 11 ist eine Draufsicht, die schematisch ein verschlossenes Wabensegment zur Verwendung in einer vierten Ausführungsform der verschlossenen Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche aus, zeigt;
  • 12 ist eine Draufsicht, die schematisch ein verschlossenes Wabensegment zur Verwendung in einer anderen Ausführungsform der verschlossenen Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche aus, zeigt;
  • 13 ist eine Draufsicht, die schematisch ein verschlossenes Wabensegment zur Verwendung in noch einer anderen Ausführungsform der verschlossenen Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche aus, zeigt;
  • 14 ist eine Draufsicht, die schematisch ein verschlossenes Wabensegment zur Verwendung in einer weiteren Ausführungsform der verschlossenen Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche aus, zeigt;
  • 15 ist eine Draufsicht, die schematisch ein verschlossenes Wabensegment zur Verwendung in einer weiteren Ausführungsform der verschlossenen Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche aus, zeigt;
  • 16 ist eine Draufsicht, die schematisch ein verschlossenes Wabensegment zur Verwendung in einer weiteren Ausführungsform der verschlossenen Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche aus, zeigt;
  • 17 ist eine Draufsicht, die schematisch ein verschlossenes Wabensegment zur Verwendung in einer weiteren Ausführungsform der verschlossenen Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche aus, zeigt;
  • 18 ist eine Draufsicht, die schematisch ein verschlossenes Wabensegment zur Verwendung in einer weiteren Ausführungsform der verschlossenen Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche aus, zeigt;
  • 19 ist eine Draufsicht, die schematisch ein verschlossenes Wabensegment zur Verwendung in einer weiteren Ausführungsform der verschlossenen Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche aus, zeigt;
  • 20 ist eine Draufsicht, die schematisch ein verschlossenes Wabensegment zur Verwendung in einer weiteren Ausführungsform der verschlossenen Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche aus, zeigt;
  • 21 ist eine Draufsicht, die schematisch ein verschlossenes Wabensegment zur Verwendung in einer weiteren Ausführungsform der verschlossenen Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche aus, zeigt;
  • 22 ist eine Draufsicht, die schematisch ein verschlossenes Wabensegment zur Verwendung in einer weiteren Ausführungsform der verschlossenen Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche aus, zeigt;
  • 23 ist eine Draufsicht, die schematisch ein verschlossenes Wabensegment zur Verwendung in einer weiteren Ausführungsform der verschlossenen Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche aus, zeigt;
  • 24 ist eine Draufsicht, die schematisch ein verschlossenes Wabensegment zur Verwendung in einer weiteren Ausführungsform der verschlossenen Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche aus, zeigt;
  • 25 ist eine Draufsicht, die schematisch ein verschlossenes Wabensegment zur Verwendung in noch einer weiteren Ausführungsform der verschlossenen Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche aus, zeigt; und
  • 26 ist eine Draufsicht, die schematisch ein verschlossenes Wabensegment zur Verwendung in einer verschlossenen Wabenstruktur von Vergleichsbeispiel 1, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche aus, zeigt.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben, die vorliegende Erfindung ist aber nicht auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt. So versteht es sich, dass die folgenden Ausführungsformen, an denen basierend auf den gewöhnlichen Kenntnissen eines Fachmanns geeignet Veränderungen, Verbesserungen und dergleichen vorgenommen werden können, ebenso in den Umfang der vorliegenden Erfindung fallen, ohne vom Kern der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • (1) Verschlossene Wabenstruktur:
  • Wie in 1 bis 5 gezeigt, ist eine erste Ausführungsform einer verschlossenen Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung eine verschlossene Wabenstruktur 100, umfassend mehrere Wabensegmente 4, eine Bindungsschicht 6 und Verschlussabschnitte 5. Die verschlossene Wabenstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform ist eine sogenannte verschlossene Wabenstruktur mit segmentierter Struktur. Die verschlossene Wabenstruktur 100 umfasst ferner an ihrem Umfang eine Außenwand 8, die so angeordnet ist, dass sie mehrere Wabensegmente 4 umgibt. Die verschlossene Wabenstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform ist geeignet als ein Auffangfilter zur Entfernung von Feststoffteilchen, die in einem Abgas enthalten sind, verwendbar.
  • Hierbei ist 1 eine perspektivische Ansicht, die schematisch die erste Ausführungsform der verschlossenen Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche aus, zeigt. 2 ist eine Draufsicht, die schematisch die erste Ausführungsform der verschlossenen Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche aus, zeigt. 3 ist eine vergrößerte Draufsicht eines vergrößerten Teils einer Zulaufendfläche der in 1 gezeigten verschlossenen Wabenstruktur. 4 ist eine vergrößerte Draufsicht eines vergrößerten Teils einer Ablaufendfläche der in 1 gezeigten verschlossenen Wabenstruktur. 5 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch einen Querschnitt entlang der Linie A-A' von 3 zeigt. 6 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch ein verschlossenes Wabensegment zur Verwendung in der in 1 gezeigten verschlossenen Wabenstruktur, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche aus, zeigt. 7 ist eine Draufsicht, die schematisch das verschlossene Wabensegment zur Verwendung in der in 1 gezeigten verschlossenen Wabenstruktur, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche aus, zeigt.
  • Wie in 6 und 7 gezeigt, weist das Wabensegment 4 poröse Trennwände 1, die so angeordnet sind, dass sie mehrere Zellen 2 umgeben, die von einer Zulaufendfläche 11, von der aus ein Fluid einströmt, zu einer Ablaufendfläche 12, aus der das Fluid ausströmt, verlaufen, und Segmentumfangswände 3, die an einem äußersten Umfang angeordnet sind, auf. Wie in 1 bis 5 gezeigt, umfasst die verschlossene Wabenstruktur 100 mehrere Wabensegmente 4, und die Seitenflächen der mehreren Wabensegmente 4 sind mit einer Bindungsschicht 6 aneinander gebunden. Bei den mehreren Wabensegmenten 4 haben die Wabensegmente 4, die in einem zentralen Abschnitt der verschlossenen Wabenstruktur 100 angeordnet sind, „eine prismatische säulenförmige Form”, bei der eine Richtung von der Zulaufendfläche 11 zur Ablaufendfläche 12 eine axiale Richtung ist. Andererseits haben bei den mehreren Wabensegmenten 4 die Wabensegmente 4, die in einem Umfangsabschnitt angeordnet sind, der mit der Außenwand 8 in Kontakt kommt, eine Säulenform, die erhalten wird, indem ein Teil des prismatisch-säulenförmig geformten Wabensegments 4 entlang der Form der Außenwand 8 geschliffen wird.
  • Die Bindungsschicht 6 ist aus einem Bindematerial, das die Seitenflächen mehrerer Wabensegmente 4 aneinander bindet. Ein Verbundkörper, der durch das Verbinden der mehreren Wabensegmente 4 mit Hilfe der Bindungsschicht 6 erhalten wird, wird mitunter als ein Wabensegment-Verbundkörper 7 bezeichnet.
  • Die Verschlussabschnitte 5 sind in offenen Enden der Zellen 2, die in jedem Wabensegment 4 gebildet sind, so angeordnet, dass sie die offenen Enden der Zellen 2 auf der Seite der Zulaufendfläche 11 oder der Seite der Ablaufendfläche 12 verschließen. Mit anderen Worten, die Verschlussabschnitte 5 sind in offenen Enden vorbestimmter Zellen 2x in der Zulaufendfläche 11 des Wabensegments 4 und offenen Enden der verbleibenden Zellen 2y, die nicht die vorbestimmten Zellen 2x sind, in der Ablaufendfläche 12 angeordnet. Nachstehend werden die Zellen 2 (d. h. die oben erwähnten vorbestimmten Zellen 2x), die die Verschlussabschnitte 5 umfassen, die in den offenen Enden der Zellen 2 in der Zulaufendfläche 11 des Wabensegments 4 angeordnet sind, mitunter als „die Ablaufzellen 2x” bezeichnet. Die Zellen 2 (d. h. die oben erwähnten verbleibenden Zellen 2y), die die Verschlussabschnitte 5 umfassen, die in den offenen Enden der Zellen 2 in der Ablaufendfläche 12 des Wabensegments 4 angeordnet sind, werden mitunter als „die Zulaufzellen 2y” bezeichnet. Das Wabensegment 4, das die Verschlussabschnitte 5 umfasst, die in den offenen Enden der Zellen 2 angeordnet sind, wird mitunter als ein verschlossenes Wabensegment 4A bezeichnet.
  • Im Querschnitt des Wabensegments 4 senkrecht zur Verlaufsrichtung der Zellen 2 sind zumindest zwei Arten von Zellen 2 mit unterschiedlichen Formen so ausgebildet, dass sie vorbestimmte wiederholte Anordnungsmuster bilden. Beispielsweise sind bei dem in 6 und 7 gezeigten Wabensegment 4 die Zellen 2 mit zwei unterschiedlichen Formen ausgebildet, d. h. die Zellen 2 (z. B. die Ablaufzellen 2x) mit einer viereckigen Zellenform und die Zellen 2 (z. B. die Zulaufzellen 2y) mit einer fünfeckigen Zellenform. Jedes der oben erwähnten „wiederholten Anordnungsmuster” ist ein Anordnungsmuster, das von mindestens einer Ablaufzelle 2x und mindestens einer Zulaufzelle 2y gebildet wird, und es liegen zwei oder mehr Anordnungsmuster in einem Wabensegment 4 vor. Nachstehend wird die Form der Zellen 2 im Querschnitt senkrecht zur Verlaufsrichtung der Zellen 2 mitunter als „die Zellenform”, „eine Schnittform” oder „eine Form des Querschnitts” bezeichnet. Es sei angemerkt, dass die Anzahl der Ablaufzellen 2x und der Zulaufzellen 2y, die in jedem Wabensegment 4 ausgebildet sind, nicht auf die in 1 bis 7 gezeigte beschränkt ist. Beispielsweise sind in 1 bis 7 zwecks einer leichteren Beschreibung der oben erwähnten „wiederholten Anordnungsmuster” Zahlen für die Ablaufzellen 2x und die Zulaufzellen 2y gezeigt, die etwas geringer sind als die üblichen Zahlen.
  • Es gibt keine besonderen Einschränkungen für die Anordnung der Verschlussabschnitte 5, d. h. die Anordnung der Ablaufzellen 2x und der Zulaufzellen 2y. Bevorzugt ist jedoch, außer für eine Umfangsregion des Wabensegments 4, dass die Verschlussabschnitte 5 in den offenen Enden der Zellen 2 des Wabensegments 4 so angeordnet sind, dass die Zulaufzellen 2y die Ablaufzelle 2x umgeben. Beispielsweise ist es, wie bei dem in 6 und 7 gezeigten Wabensegment 4, bevorzugt, dass die jeweiligen Verschlussabschnitte 5 so angeordnet sind, dass die Zulaufzellen 2y mit der fünfeckigen Zellenform die Ablaufzelle 2x mit der viereckigen Zellenform umgeben. Hierbei ist unter „die Zulaufzellen 2y umgeben die Ablaufzelle 2x” zu verstehen, dass der Querschnitt senkrecht zur Verlaufsrichtung der Zellen 2 folgendermaßen beschaffen ist. Hierbei wird ein Beispiel beschrieben, bei dem die Zellenform der Ablaufzellen 2x viereckig ist, wie in 6 und 7 gezeigt. Zunächst werden die Zellen so angeordnet, dass eine Seite der Zulaufzelle 2y an alle vier Seiten einer Ablaufzelle 2x angrenzt. In diesem Fall können die Zellen so angeordnet werden, dass eine Seite von jeder von zwei oder mehr Zulaufzellen 2y an eine Seite der einen Ablaufzelle 2x angrenzt. Mit anderen Worten, die Zellen können so angeordnet sein, dass eine Seite einer Zulaufzelle 2y an eine Position einer Hälfte einer Seite der einen Ablaufzelle 2x angrenzt, und so, dass eine Seite der anderen Zulaufzelle 2y an eine Position der anderen Hälfte der einen Seite der einen Ablaufzelle 2x angrenzt. Ferner werden alle Zulaufzellen 2y, die an die eine Ablaufzelle 2x angrenzen, so angeordnet, dass eine Seite der Zulaufzelle 2y an eine Seite der anderen Zulaufzelle 2y angrenzt. Die Anordnung der Zulaufzellen 2y in diesem Zustand bedeutet, dass „die Zulaufzellen 2y die Ablaufzelle 2x” umgeben. Es versteht sich, dass unter „die Umfangsregion des Wabensegments 4” eine Region zu verstehen ist, in der die nachstehend genannten „Umfangswand-Rand-Zellen 2b” gebildet sind.
  • Die Zellen 2 jedes Wabensegments 4 umfassen die Umfangswand-Rand-Zellen 2b. Die Umfangswand-Rand-Zellen 2b sind die Zellen 2, deren Ränder von den Trennwänden 1 und den Segmentumfangswänden 3 umgeben sind. Ferner umfassen die Zellen 2 des Wabensegments 4 Trennwand-Voltrand-Zellen 2a. Die Trennwand-Voltrand-Zellen 2a sind die Zellen 2, bei denen alle Ränder der Zellen 2 von den Trennwänden 1 umgeben sind. Ferner umfassen die Umfangswand-Rand-Zellen 2b Umfangswand-Eck-Rand-Zellen 2ba und Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen 2bb. Die Umfangswand-Eck-Rand-Zellen 2ba sind die Umfangswand-Rand-Zellen 2b, die in den Eckabschnitten des Wabensegments 4 angeordnet sind. Die Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen 2bb sind die Umfangswand-Rand-Zellen 2b, die in anderen Abschnitten als den Eckabschnitten des Wabensegments 4 angeordnet sind.
  • Die verschlossene Wabenstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform weist die bedeutende Charakteristik auf, dass die Umfangswand-Eck-Rand-Zellen 2ba und die Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen 2bb die folgenden Bedingungen (a) oder (b) erfüllen.
    • (a) Die offene Zulauffläche S1zu jeder Umfangswand-Eck-Rand-Zelle 2ba beträgt das 1,1-Fache oder mehr der durchschnittlichen offenen Zulauffläche S2zu der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen 2bb.
    • (b) Die offene Ablauffläche S1ab der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle 2ba beträgt das 1,1-Fache oder mehr der durchschnittlichen offenen Ablauffläche S2ab der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen 2bb.
  • Die in 1 bis 7 gezeigte verschlossene Wabenstruktur 100 erfüllt die obige Bedingung (a). Die verschlossene Wabenstruktur 100 mit diesem Aufbau erzeugt den Effekt, dass eine Erhöhung des Druckabfalls aufgrund der Abscheidung nicht verbrennbarer Feststoffe unterbunden werden kann, während die isostatische Festigkeit aufrechterhalten wird.
  • In einer herkömmlichen verschlossenen Wabenstruktur mit segmentierter Struktur ist die Durchgangskanal-Schnittfläche (d. h. die offene Fläche) einer Umfangswand-Eck-Rand-Zelle, die in jedem Eckabschnitt jedes Wabensegments gebildet ist, üblicherweise gleich der oder vergleichsweise kleiner als die Durchgangskanal-Schnittfläche einer Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zelle. Mit anderen Worten, gewöhnlich erscheinen in einer Umfangsregion des Wabensegments Teile der „wiederholten Anordnungsmuster der Zellen” in dem Wabensegment häufig erneut in einem unvollständigen Zustand, und die Durchgangskanal-Schnittfläche der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle wird gewöhnlich relativ klein. Verringert sich jedoch die Durchgangskanal-Schnittfläche der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle, schließt sich die Umfangswand-Eck-Rand-Zelle mit hoher Wahrscheinlichkeit aufgrund der Abscheidung nicht verbrennbarer Feststoffe wie Asche. Ferner kann, wenn die Umfangswand-Eck-Rand-Zellen Ablaufzellen sind, wie in der nachstehend genannten dritten Ausführungsform, der Gegendruck der Umfangswand-Eck-Rand-Zellen übermäßig ansteigen.
  • Erfüllt die verschlossene Wabenstruktur die obige Bedingung (a) oder (b), ist die Durchgangskanal-Schnittfläche der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle 2ba größer als die Durchgangskanal-Schnittfläche der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zelle 2bb, so dass eine Erhöhung des Druckabfalls unterbunden wird. Ferner erfordert die verschlossene Wabenstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform keine besonderen Veränderung hinsichtlich der Struktur des gesamten Wabensegments 4, beispielsweise der Dicke der Trennwände 1, der Zelldichte und dergleichen, und daher verursacht die verschlossene Wabenstruktur keine merkliche Verschlechterung der isostatischen Festigkeit. Folglich kann die Erhöhung des Druckabfalls durch diese verschlossene Wabenstruktur effektiv unterbunden werden, während ausreichend isostatische Festigkeit erlangt wird, die zum Halten der verschlossenen Wabenstruktur in beispielsweise einer Abgasreinigungsvorrichtung erforderlich ist.
  • Die offene Zulauffläche S1zu der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle 2ba beträgt vorzugsweise das 1,2-Fache oder mehr der durchschnittlichen offenen Zulauffläche S2zu der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen 2bb. Ferner beträgt die offene Ablauffläche S1ab der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle 2ba vorzugsweise das 1,4-Fache oder mehr der durchschnittlichen offenen Ablauffläche S2ab der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen 2bb. Gemäß diesem Aufbau kann die Erhöhung des Druckabfalls der verschlossenen Wabenstruktur effektiver unterbunden werden.
  • In der verschlossenen Wabenstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform erfüllen die Umfangswand-Eck-Rand-Zellen 2ba und die Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen 2bb vorzugsweise die folgende Bedingung (c) oder (d).
    • (c) Die offene Zulauffläche S1zu der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle 2ba beträgt weniger als das 4,0-Fache der durchschnittlichen offenen Zulauffläche S2zu der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen 2bb.
    • (d) Die offene Ablauffläche S1ab der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle 2ba beträgt weniger als das 4,0-Fache der durchschnittlichen offenen Ablauffläche S2ab der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen 2bb.
  • Wenn die verschlossene Wabenstruktur die obige Bedingung (c) oder (d) erfüllt, kann die merkliche Verschlechterung der isostatischen Festigkeit effektiv unterbunden werden. Die offene Zulauffläche S1zu der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle 2ba beträgt besonders bevorzugt das 3,6-Fache oder weniger der durchschnittlichen offenen Zulauffläche S2zu der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen 2bb. Ferner beträgt die offene Ablauffläche S1ab der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle 2ba besonders bevorzugt das 3,6-Fache oder weniger der durchschnittlichen offenen Ablauffläche S2ab der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen 2bb.
  • Ferner unterscheidet sich die Zellenform der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle 2ba, bei der es sich um die Zulaufzelle 2y handelt, vorzugsweise von der Zellenform der Trennwand-Vollrand-Zelle 2a, bei der es sich um die Zulaufzelle 2y handelt. Andererseits unterscheidet sich die Zellenform der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle 2ba, bei der es sich um die Ablaufzelle 2x handelt, vorzugsweise von der Zellenform der Trennwand-Vollrand-Zelle 2a, bei der es sich um die Zulaufzelle 2y handelt. Mit anderen Worten, ist die Umfangswand-Eck-Rand-Zelle 2ba die Zulaufzelle 2y, unterscheidet sich die Zellenform der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle 2ba vorzugsweise von der der Trennwand-Vollrand-Zelle 2a, bei der es sich um die Zulaufzelle 2y in den Trennwand-Vollrand-Zellen 2a handelt. Ferner unterscheidet sich, wenn die Umfangswand-Eck-Rand-Zelle 2ba die Ablaufzelle 2x ist, die Zellenform der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle 2ba vorzugsweise von der der Trennwand-Vollrand-Zelle 2a, bei der es sich um die Ablaufzelle 2x in den Trennwand-Vollrand-Zellen 2a handelt. Erfüllt die verschlossene Wabenstruktur mit diesem Aufbau die jeweiligen bisher beschriebenen Bedingungen, kann die Erhöhung des Druckabfalls aufgrund der Abscheidung der nicht verbrennbaren Feststoffteilchen unterbunden werden, während die isostatische Festigkeit geeignet aufrechterhalten wird.
  • Es gibt keine besonderen Einschränkungen für die Gesamtform der verschlossenen Wabenstruktur 100. Beispielsweise ist die Gesamtform der in 1 gezeigten verschlossenen Wabenstruktur 100 eine runde Säulenform, welche die runde Zulaufendfläche 11 und Ablaufendfläche 12 umfasst. Überdies, auch wenn in der Zeichnung nicht gezeigt, kann die Gesamtform der verschlossenen Wabenstruktur eine Säulenform sein, die die Zulaufendfläche und die Ablaufendfläche umfasst, die eine im Wesentlichen runde Form wie eine elliptische Form, eine Rennstreckenform oder eine längliche Form haben. Alternativ kann die Gesamtform der verschlossenen Wabenstruktur eine prismatische säulenförmige Form sein, die die Zulaufendfläche und Ablaufendfläche umfasst, die eine polygonale Form wie eine viereckige Form oder eine sechseckige Form haben.
  • Es gibt keine besonderen Einschränkungen für das Material, das das Wabensegment bildet, hinsichtlich der Festigkeit, Wärmebeständigkeit, Haltbarkeit und dergleichen ist eine Hauptkomponente vorzugsweise aber eine Keramik aus Oxiden oder Nicht-Oxiden, ein Metall oder dergleichen. Im Speziellen wird in Betracht gezogen, dass Beispiele für Keramik Cordierit, Mullit, Aluminiumoxid, Spinell, Siliciumcarbid, Siliciumnitrid und Aluminiumtitanat umfassen. Es wird in Betracht gezogen, dass Beispiele für das Metall ein Fe-Cr-Al-basiertes Metall und metallisches Silicium umfassen. Bevorzugt ist die Hauptkomponente eine oder zumindest zwei, ausgewählt aus diesen Materialien. Hinsichtlich der hohen Festigkeit, hohen Wärmebeständigkeit und dergleichen ist die Hauptkomponente besonders bevorzugt eine oder zumindest zwei, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Aluminiumoxid, Mullit, Aluminiumtitanat, Cordierit, Siliciumcarbid und Siliciumnitrid. Ferner ist aus Sicht einer hohen Wärmeleitfähigkeit, hohen Wärmebeständigkeit und dergleichen Siliciumcarbid oder ein Silicium-Siliciumcarbid-Verbundmaterial besonders geeignet. Hier ist unter der „Hauptkomponente” eine Komponente zu verstehen, die 50 Masse-% oder mehr, bevorzugt 70 Masse-% oder mehr und stärker bevorzugt 80 Masse-% oder mehr des Wabensegments bildet.
  • Es gibt keine besondere Einschränkung für das Material für die Verschlussabschnitte. Bevorzugt umfasst das Material für die Verschlussabschnitte eines oder zumindest zwei, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus verschiedenen Keramiken und dem Metall, welche die oben erwähnten Beispiele für das geeignete Material für das Wabensegment sind.
  • Bei der verschlossenen Wabenstruktur der vorliegenden Ausführungsform werden mehrere Wabensegmente (im Speziellen mehrere verschlossene Wabensegmente) über die Bindungsschicht aneinander gebunden. Gemäß dieser Beschaffenheit kann die thermische Beanspruchung, die auf die verschlossene Wabenstruktur ausgeübt wird, verteilt werden, und die Erzeugung von Rissen aufgrund eines lokalen Temperaturanstiegs kann verhindert werden.
  • Es gibt keine besonderen Einschränkungen für die Größe des Wabensegments. Ist ein Wabensegment jedoch zu groß, könnte der Effekt einer Verhinderung der Erzeugung von Rissen nicht ausreichend erzielt werden. Ist andererseits ein Wabensegment zu klein, könnte der Vorgang des Verbindens der Wabensegmente über die Bindungsschicht mühsam werden.
  • Es gibt keine besonderen Einschränkungen für die Form des Wabensegments. Ein Beispiel für die Form des Wabensegments ist eine prismatische säulenförmige Form, bei der eine Schnittform senkrecht zur axialen Richtung des Wabensegments eine polygonale Form wie eine viereckige Form oder eine sechseckige Form ist. Es sei angemerkt, dass das Wabensegment, das am äußersten Umfang der verschlossenen Wabenstruktur angeordnet ist, erhalten werden kann, indem ein Teil der prismatischen säulenförmigen Form entsprechend der Gesamtform der verschlossenen Wabenstruktur bearbeitet, beispielsweise geschliffen wird.
  • Wie in 1 bis 5 gezeigt, werden bei der verschlossenen Wabenstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform vorbestimmte wiederholte Anordnungsmuster jedes Wabensegments 4 durch die Trennwand-Vollrand-Zellen 2a gebildet. Die Trennwand-Vollrand-Zellen 2a umfassen die Zulaufzellen 2y und die Ablaufzellen 2x, und was die Zulaufzelle 2y, die die wiederholten Anordnungsmuster bildet, anbelangt, ist eine Schnittform der Zulaufzelle 2y senkrecht zu einer Mittelachsenrichtung offensichtlich im Wesentlichen fünfeckig. Ferner ist, was die Ablaufzelle 2x, welche die wiederholten Anordnungsmuster bildet, anbelangt, die Schnittform der Ablaufzelle 2x senkrecht zu der Mittelachsenrichtung offensichtlich im Wesentlichen quadratisch. Die obige „Schnittform” ist die Form, die sich im Querschnitt jeder Zelle 2 zeigt, wenn die Zelle in einer Ebene senkrecht zu der Mittelachsenrichtung geschnitten wird, und die Form des Abschnitts, der von den Trennwänden 1, die die Zelle 2 bilden, umgeben ist. Ferner sind bei dem Wabensegment 4 der verschlossenen Wabenstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform die wiederholten Anordnungsmuster der Zellen so angeordnet, dass acht Zulaufzellen 2y mit einer im Wesentlichen fünfeckigen Schnittform die Ablaufzelle 2x mit einer im Wesentlichen quadratischen Schnittform umgeben. Gemäß dieser Beschaffenheit kann sich bei der verschlossenen Wabenstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform, im Gegensatz zu der herkömmlichen verschlossenen Wabenstruktur, die Filterfläche des Wabensegments 4 erhöhen, wenn die Struktur als ein Filter genutzt wird. Folglich kann der Druckabfall während der PM-Abscheidung verringert werden. Ferner grenzen bei dem Wabensegment 4 mit dieser Beschaffenheit die Ablaufzellen 2x nicht aneinander, und der gesamte Umfang der Ablaufzelle 2x wird von den Zulaufzellen 2y umgeben. In der Folge kann die offene Frontfläche der Ablaufzelle 2x erhöht werden, und die Anzahl der Ablaufzellen 2x kann kleiner sein als die Anzahl der Zulaufzellen 2y, so dass der Druckabfall im Anfangsstadium der Nutzung der verschlossenen Wabenstruktur 100 verringert werden kann.
  • Wie in 1 bis 5 gezeigt, ist die Zulaufzelle 2y mit einer im Wesentlichen fünfeckigen Schnittform nicht regelmäßig fünfeckig, sondern hat bevorzugt eine sogenannte Home-Base-Form, bei der die Innenwinkel im Uhrzeigersinn ausgehend von einem Scheitelpunkt beispielsweise 90°, 135°, 90°, 90° und 135° betragen. Gemäß dieser Beschaffenheit sind vier Zulaufzellen 2y angrenzend so ausgebildet, dass sich Eckabschnitte der jeweiligen Home-Base-Formen an Punktseiten treffen. In einem Abschnitt, in dem sich die Eckabschnitte der jeweiligen Home-Base-Formen der vier Zulaufzellen 2y an den Punkseiten treffen, stehen zwei Trennwände 1 senkrecht zueinander, die Wärmekapazität der Trennwände 1 in dem Abschnitt, in dem sich die Eckabschnitte treffen, kann stark aufrechterhalten werden, und die thermische Beanspruchung während der PM-Verbrennung kann entspannt werden.
  • Wie in 8 gezeigt, übersteigt ein Abstand P, welcher ein Abstand zwischen der Trennwand 1, die eine erste Seite 13 der Ablaufzelle 2x bildet, und der Trennwand 1, welche eine zweite Seite 14 bildet, die der ersten Seite 13 der Ablaufzelle 2x gegenüberliegt, ist, 0,8 mm und beträgt weniger als 3,8 mm. Der Abstand P kennzeichnet den kürzesten Abstand, der die Mitte der Trennwand 1, welche die erste Seite 13 in der Dickenrichtung bildet, mit der Mitte der Trennwand 1, welche die gegenüberliegende zweite Seite 14 in der Dickenrichtung bildet, verbindet. Wie andererseits in 8 gezeigt, ist ein Abstand zwischen der Trennwand 1, welche eine dritte Seite 15 der Zulaufzelle 2y bildet, die im Wesentlichen parallel zu einer Seite der Ablaufzelle 2x ist und an diese angrenzt, und der Trennwand 1, welche eine vierte Seite 16 gegenüber der dritten Seite 15 der Zulaufzelle 2y bildet, als ein Abstand Q definiert. Bevorzugt liegt das Verhältnis des Abstands Q zum Abstand P in einem Bereich von 0,2 oder mehr und weniger als 1,6. Der Abstand Q kennzeichnet den kürzesten Abstand, der die Mitte der Trennwand 1, welche die dritte Seite 15 in der Dickenrichtung bildet, mit der Mitte der Trennwand 1, welche die gegenüberliegende vierte Seite 16 in der Dickenrichtung bildet, verbindet. Die Beziehung zwischen dem Abstand P und dem Abstand Q wird in dem obigen Bereich eingestellt, wobei sich der anfängliche Druckabfall und der Druckabfall während der PM-Abscheidung bevorzugt mit einem guten Gleichgewicht verringern. 8 ist eine schematische teilvergrößerte Ansicht der ersten Ausführungsform der verschlossenen Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche aus.
  • Die Dicke der Segmentumfangswand des Wabensegments beträgt bevorzugt 0,3 bis 1,0, stärker bevorzugt 0,3 bis 0,8 mm und besonders bevorzugt 0,4 bis 0,6 mm. Ist die Dicke der Segmentumfangswand des Wabensegments kleiner als 0,3 mm, verschlechtert sich die Festigkeit des Wabensegments ungünstig. Übersteigt die Dicke der Segmentumfangswand des Wabensegments 1,0 mm, steigt der Druckabfall ungünstig, und die Wärmeschockbeständigkeit verschlechtert sich ungünstig.
  • Die Dicke der Bindungsschicht beträgt bevorzugt 0,5 bis 1,5 mm, stärker bevorzugt 0,7 bis 1,3 mm und besonders bevorzugt 0,8 bis 1,2 mm. Ist die Dicke der Bindungsschicht kleiner als 0,5 mm, verschlechtert sich die Wärmeschockbeständigkeit ungünstig. Übersteigt die Dicke der Bindungsschicht 1,5 mm, steigt der Druckabfall ungünstig.
  • Ferner umfassen bei der verschlossenen Wabenstruktur der vorliegenden Ausführungsform die Trennwand-Vollrand-Zellen vorzugsweise zwei oder mehr Arten von Zellen mit unterschiedlichen Schnittformen. Bei der in 1 bis 5 gezeigten verschlossenen Wabenstruktur 100 sind die Ablaufzellen 2x mit einer im Wesentlichen quadratischen Schnittform die Trennwand-Vollrand-Zellen 2a mit einer ersten Schnittform, und die Zulaufzellen 2y mit einer im Wesentlichen fünfeckigen Schnittform sind die Trennwand-Vollrand-Zellen 2a mit einer zweiten Schnittform. Gemäß dieser Beschaffenheit bilden zumindest zwei Arten von Zellen mit unterschiedlichen Schnittformen geeignet vorbestimmte wiederholte Anordnungsmuster. Es sei angemerkt, dass, wenn die Zellenschnittform polygonal ist, jeder Eckabschnitt der polygonalen Form eine gekrümmte Form mit einem Radius aufweisen kann. Beispielsweise bezieht sich die im Wesentlichen quadratische Form in der Regel auf eine quadratische Schnittform und eine gekrümmte quadratische Schnittform, bei der zumindest ein Eckabschnitt der quadratischen Form in der gekrümmten Form mit dem Radius ausgebildet ist. Dem ähnlich bezieht sich die im Wesentlichen fünfeckige Form in der Regel auf eine fünfeckige Schnittform und eine gekrümmte fünfeckige Schnittform, bei der zumindest ein Eckabschnitt der fünfeckigen Form in der gekrümmten Form mit dem Radius ausgebildet ist.
  • Es gibt keine besonderen Einschränkungen für die Dicke der Trennwände 1. Beispielsweise beträgt die Dicke der Trennwand 1, die zwischen einer Seite einer Zelle 2 und einer Seite der anderen Zelle 2, die im Wesentlichen parallel zu der einen Zelle 2 ist und an diese angrenzt, vorliegt, bevorzugt 0,07 bis 0,51 mm, stärker bevorzugt 0,10 bis 0,46 mm und besonders bevorzugt 0,12 bis 0,38 mm. Ist die Dicke der Trennwände 1 kleiner als 0,07 mm, wird die Bildung des Wabensegments 4 ungünstigerweise schwierig. Ist andererseits die Dicke der Trennwände 1 größer als 0,51 mm, ist die Dicke aus Sicht des Erhalts von Filterfläche und der Verringerung des Druckabfalls unvorteilhaft.
  • Ferner umfasst eines von geeigneten Beispielen für die verschlossene Wabenstruktur der vorliegenden Ausführungsform jedes wie folgt beschaffene Wabensegment. Bei den Zulaufzellen 2y beträgt die geometrische Oberfläche GSA bevorzugt 10 bis 30 cm2/cm3 und stärker bevorzugt 12 bis 18 cm2/cm3. Hier wird die oben erwähnte „geometrische Oberfläche GSA” als ein Wert (S/V) bezeichnet, der durch Dividieren aller inneren Oberflächen (S) der Zulaufzellen 2a durch das Gesamtvolumen (V) des Wabensegments erhalten wird. In der Regel kann sich die Dicke der an den Trennwänden abgeschiedenen PM verringern, wenn die Filterfläche des Filters zunimmt, und so kann der Druckabfall der verschlossenen Wabenstruktur minimiert werden, indem die geometrische Oberfläche (GSA) in dem oben erwähnten Zahlenbereich eingestellt wird. Mithin erhöht sich der Druckabfall während der PM-Abscheidung ungünstig, wenn die geometrische Oberfläche (GSA) der Zulaufzellen 2y kleiner ist als 10 cm2/cm3. Wenn andererseits die GSA größer ist als 30 cm2/cm3, erhöht sich der anfängliche Druckabfall ungünstig.
  • Bei der verschlossenen Wabenstruktur der vorliegenden Ausführungsform hat eine offene Frontfläche des Zellenquerschnitts der Zulaufzelle 2y ein Verhältnis von bevorzugt 20 bis 70% und stärker bevorzugt 25 bis 65%. Ist das Verhältnis der offenen Frontfläche des Zellenquerschnitts der Zulaufzelle 2y kleiner als 20%, erhöht sich der anfängliche Druckabfall ungünstig. Ist ferner das Verhältnis größer als 70%, erhöht sich die Filtrierrate, wodurch sich die PM-Auffangeffizienz verschlechtert, und ferner geht ungünstigerweise die Festigkeit der Trennwände 1 verloren.
  • Hierbei ist unter dem „Verhältnis der offenen Frontfläche des Zellenquerschnitts der Zulaufzelle 2y” das Verhältnis „der Summe von Schnittflächen der Zulaufzellen 2y” zu der Summe „einer Schnittfläche aller Trennwände 1, die in der verschlossenen Wabenstruktur ausgebildet sind” und „der Summe von Schnittflächen aller Zellen 2” im Querschnitt der verschlossenen Wabenstruktur vertikal zu der Mittelachsenrichtung zu verstehen.
  • Bei der verschlossenen Wabenstruktur der vorliegenden Ausführungsform beträgt der hydraulische Durchmesser jeder der Trennwand-Vollrand-Zellen 2a bevorzugt 0,5 bis 3,5 mm und stärker bevorzugt 0,8 bis 2,5 mm. Ist der hydraulische Durchmesser jeder der Trennwand-Vollrand-Zellen 2a kleiner als 0,5 mm, erhöht sich der anfängliche Druckabfall ungünstig. Ist andererseits der hydraulische Durchmesser jeder der Trennwand-Vollrand-Zellen 2a größer als 3,5 mm, verringert sich die Kontaktfläche des Abgases mit den Trennwänden 1, und die Reinigungseffizienz verschlechtert sich untervorteilhaft. Hierbei ist der hydraulische Durchmesser jeder der Trennwand-Vollrand-Zellen 2a ein Wert, der gemäß 4 × (Schnittfläche)/(Umfangslänge) basierend auf der Schnittfläche und der Umfangslänge jeder Trennwand-Vollrand-Zelle 2a berechnet wird. Die Schnittfläche der Trennwand-Vollrand-Zelle 2a kennzeichnet eine Fläche mit der Form (der Schnittform) der Zelle, die sich im Querschnitt der verschlossenen Wabenstruktur vertikal zur Mittelachsenrichtung zeigt, und die Umfangslänge der Zelle kennzeichnet die Länge des Umfangs der Schnittform der Zelle (Länge einer den Querschnitt umgebenden durchgezogenen Linie).
  • Hinsichtlich des Ausgleichs zwischen dem anfänglichen Druckabfall, dem Druckabfall während der PM-Abscheidung und der Auffangeffizienz gestaltet sich eine stärker bevorzugte Konfiguration der verschlossenen Wabenstruktur vorzugsweise wie folgt. Vorzugsweise werden gleichzeitig die Bedingungen erfüllt, dass die geometrische Oberfläche (GSA) der Zulaufzellen 2y 10 bis 30 cm2/cm3 beträgt und dass das Verhältnis der offenen Frontfläche des Zellenquerschnitts jeder Zulaufzelle 2y 20 bis 70% beträgt und dass der hydraulische Durchmesser jeder der mehreren Zellen 2 0,5 bis 3,5 mm beträgt. Ferner werden vorzugsweise gleichzeitig die Bedingungen erfüllt, dass die geometrische Oberfläche (GSA) der Zulaufzellen 2y 12 bis 18 cm2/cm3 beträgt und dass das Verhältnis der offenen Frontfläche des Zellenquerschnitts jeder Zulaufzelle 2y 25 bis 65% beträgt und dass der hydraulische Durchmesser jeder der mehreren Zellen 2 0,8 bis 2,5 mm beträgt.
  • Bei der verschlossenen Wabenstruktur der vorliegenden Ausführungsform kann ein Katalysator auf die Trennwände 1, die die mehreren Zellen 2 bilden, geladen werden. Das Laden des Katalysators auf die Trennwände 1 gibt an, dass die Oberflächen der Trennwände 1 und die Innenwände der in den Trennwänden 1 gebildeten Poren mit dem Katalysator beschichtet werden. Beispiele für eine Art von Katalysator umfassen einen SCR-Katalysator (Zeolith, Titandioxid und Vanadium) und einen Drei-Wege-Katalysator, der zumindest zwei Edelmetalle, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Pt, Rh und Pd, und zumindest eines, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Aluminiumoxid, Cerdioxid und Zirconiumdioxid, umfasst. Beim Laden des Katalysators können NOx, CO, HC und dergleichen, die in dem aus einem Benzin-Direkteinspritzer, einem Dieselmotor oder dergleichen ausgestoßenen Abgas enthalten sind, entgiftet werden, und die an den Oberflächen der Trennwände 1 abgeschiedenen PM können durch einen katalytischen Vorgang leicht verbrannt und entfernt werden.
  • Bei der verschlossenen Wabenstruktur der vorliegenden Ausführungsform gibt es keine besonderen Einschränkungen für ein Verfahren zum Laden eines wie oben beschriebenen Katalysators, und es kann ein Verfahren eingesetzt werden, das ein Fachmann üblicherweise durchführt. Im Speziellen ist ein Beispiel für das Verfahren ein Verfahren, bei dem mit einer Katalysatoraufschlämmung beschichtet und dann getrocknet und gebrannt wird.
  • Hierin nachstehend werden die anderen Ausführungsformen (eine zweite Ausführungsform bis vierte Ausführungsform) der verschlossenen Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die verschlossenen Wabenstrukturen der zweiten Ausführungsform bis vierten Ausführungsform haben vorzugsweise einen ähnlichen Aufbau wie die erste Ausführungsform, außer dass sich der Aufbau der verschlossenen Wabensegmente von dem Aufbau des verschlossenen Wabensegments zur Verwendung in der verschlossenen Wabenstruktur der ersten Ausführungsform unterscheidet. Hier sind 9 bis 11 Draufsichten, die schematisch die verschlossenen Wabensegmente zur Verwendung in der zweiten Ausführungsform bis vierten Ausführungsform der verschlossenen Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche aus, zeigen.
  • Die verschlossene Wabenstruktur der zweiten Ausführungsform wird unter Verwendung eines in 9 gezeigten verschlossenen Wabensegments 34A gebildet. Das Wabensegment 34 hat poröse Trennwände 31, die so angeordnet sind, dass sie die mehreren Zellen 32 umgeben, und Segmentumfangswände 33, die am äußersten Umfang angeordnet sind. Die Verschlussabschnitte 35 sind in offenen Enden der Ablaufzellen 32x und offenen Enden der Zulaufzellen 32y in dem Wabensegment 34 angeordnet. Ferner sind, abgesehen von der Umfangsregion des Wabensegments 34, die Verschlussabschnitte 35 in offenen Enden der Zellen 32 so angeordnet, dass die Zulaufzellen 32y die Ablaufzelle 32x umgeben.
  • Das in 9 gezeigte verschlossene Wabensegment 34A weist „wiederholte Anordnungsmuster” auf, die jeweils die Ablaufzelle 32x mit einer viereckigen Querschnittsform und die Zulaufzellen 32y mit einer fünfeckigen Querschnittsform umfassen.
  • Die Ablaufzellen 32x umfassen Trennwand-Vollrand-Zellen 32a mit einer quadratischen Querschnittsform und Umfangswand-Rand-Zellen 32b, die jeweils die Form eines Teils der Trennwand-Vollrand-Zelle 32a umfassen und eine rechteckige Querschnittsform aufweisen. Ferner bilden die Umfangswand-Rand-Zelle 32b der Ablaufzelle 32x eine Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zelle 32bb.
  • Die Zulaufzellen 32y umfassen die Trennwand-Vollrand-Zellen 32a mit einer fünfeckigen Querschnittsform und die Umfangswand-Rand-Zellen 32b. Ferner bildet die Umfangswand-Rand-Zelle 32b der Zulaufzelle 32y eine Umfangswand-Eck-Rand-Zelle 32ba, die in jedem Eckabschnitt des Wabensegments 34 angeordnet ist. Bei dem in 9 gezeigten verschlossenen Wabensegment 34A sind zwei Umfangswand-Eck-Rand-Zellen 32ba in einem Eckabschnitt des Wabensegments 34 angeordnet. Spezieller haben die in 9 gezeigten Umfangswand-Eck-Rand-Zellen 32ba eine Form, erhalten durch Teilen der in 7 gezeigten Umfangswand-Eck-Rand-Zelle 2ba der ersten Ausführungsform in zwei gleiche Zellen durch die Trennwand 31, die in diagonaler Richtung des Wabensegments 34 verläuft.
  • Auch beträgt bei der verschlossenen Wabenstruktur der zweiten Ausführungsform die offene Zulauffläche S1zu jeder Umfangswand-Eck-Rand-Zelle 32ba das 1,1-Fache oder mehr der durchschnittlichen offenen Zulauffläche S2zu der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen 32bb.
  • Die verschlossene Wabenstruktur der dritten Ausführungsform wird unter Verwendung eines in 10 gezeigten verschlossenen Wabensegments 44A gebildet. Das Wabensegment 44 hat poröse Trennwände 41, die so angeordnet sind, dass sie die mehreren Zellen 42 umgeben, und Segmentumfangswände 43, die am äußersten Umfang angeordnet sind. Die Verschlussabschnitte 45 sind in offenen Enden der Ablaufzellen 42x und offenen Enden der Zulaufzellen 42y in dem Wabensegment 44 angeordnet. Ferner sind, abgesehen von der Umfangsregion des Wabensegments 44, die Verschlussabschnitte 45 in offenen Enden der Zellen 42 so angeordnet, dass die Zulaufzellen 42y die Ablaufzelle 42x umgeben.
  • Das in 10 gezeigte verschlossene Wabensegment 44A weist „wiederholte Anordnungsmuster” auf, die jeweils die Ablaufzelle 42x mit einer viereckigen Querschnittsform und die Zulaufzellen 42y mit einer fünfeckigen Querschnittsform umfassen. Das Wabensegment 44 in dem in 10 gezeigten verschlossenen Wabensegment 44A wird ähnlich dem Wabensegment 4 in dem in 7 gezeigten verschlossenen Wabensegment 4A der ersten Ausführungsform gebildet. Das in 10 gezeigte verschlossene Wabensegment 44A unterscheidet sich jedoch von dem in 7 gezeigten verschlossenen Wabensegment 4A der ersten Ausführungsform hinsichtlich der Anordnung der Verschlussabschnitte 45. Spezieller bildet, bei dem in 10 gezeigten verschlossenen Wabensegment 44A, eine Umfangswand-Eck-Rand-Zelle 42ba, die in jedem Eckabschnitt des Wabensegments 44 angeordnet ist, die Ablaufzelle 42x.
  • Auch beträgt bei dem in 10 gezeigten verschlossenen Wabensegment 44A die offene Ablauffläche S1ab der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle 42ba das 1,1-Fache oder mehr der durchschnittlichen offenen Ablauffläche S2ab der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen 42bb.
  • Die Ablaufzellen 42x umfassend Trennwand-Vollrand-Zellen 42a mit einer quadratischen Querschnittsform und Umfangswand-Rand-Zellen 42b. Die Umfangswand-Rand-Zellen 42b der Ablaufzellen 42x umfassen die Umfangswand-Eck-Rand-Zellen 42ba, die in Eckabschnitte des Wabensegments 44 angeordnet sind, und die Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen 42bb mit einer fünfeckigen Querschnittsform.
  • Die Zulaufzellen 42y umfassen die Trennwand-Vollrand-Zellen 42a mit einer fünfeckigen Querschnittsform und die Umfangswand-Rand-Zellen 42b. Ferner bildet die Umfangswand-Rand-Zelle 42b der Zulaufzelle 42y die Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zelle 42bb, umfassend die Form eines Teils der Trennwand-Vollrand-Zelle 42a mit einer quadratischen Querschnittsform und mit einer rechteckigen Querschnittsform.
  • Bei dem in 10 gezeigten verschlossenen Wabensegment 44A beträgt die offene Ablauffläche S1ab der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle 42ba vorzugsweise das 1,4-Fache oder mehr der durchschnittlichen offenen Ablauffläche S2ab der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen 42bb. Ferner beträgt die offene Ablauffläche S1ab der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle 42ba weiter bevorzug weniger als das 4,0-Fache und besonders bevorzug das 3,5-Fache oder weniger der durchschnittlichen offenen Ablauffläche S2ab der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen 42bb.
  • Die verschlossene Wabenstruktur der vierten Ausführungsform wird unter Verwendung eines in 11 gezeigten verschlossenen Wabensegments 54A gebildet. Das Wabensegment 54 hat poröse Trennwände 51, die so angeordnet sind, dass sie die mehreren Zellen 52 umgeben, und Segmentumfangswände 53, die am äußersten Umfang angeordnet sind. Die Verschlussabschnitte 55 sind in offenen Enden der Ablaufzellen 52x und offenen Enden der Zulaufzellen 52y in dem Wabensegment 54 angeordnet. Ferner sind, abgesehen von der Umfangsregion des Wabensegments 54, die Verschlussabschnitte 55 in offenen Enden der Zellen 52 so angeordnet, dass die Zulaufzellen 52y die Ablaufzelle 52x umgeben.
  • Das in 11 gezeigte verschlossene Wabensegment 54A weist „wiederholte Anordnungsmuster” auf, die jeweils die Ablaufzelle 52x mit einer viereckigen Querschnittsform und die Zulaufzellen 52y mit einer fünfeckigen Querschnittsform umfassen. Das Wabensegment 54 in dem in 11 gezeigten verschlossenen Wabensegment 54A wird ähnlich dem Wabensegment 34 in dem in 9 gezeigten verschlossenen Wabensegment 34A der zweiten Ausführungsform gebildet. Das in 11 gezeigte verschlossene Wabensegment 54A unterscheidet sich jedoch von dem in 9 gezeigten verschlossenen Wabensegment 34A der zweiten Ausführungsform hinsichtlich der Anordnung der Verschlussabschnitte 55. Spezieller bilden, bei dem in 11 gezeigten verschlossenen Wabensegment 54A, die Umfangswand-Eck-Rand-Zellen 52ba, die in Eckabschnitten des Wabensegments 54 angeordnet sind, die Ablaufzellen 52x.
  • Bei dem in 11 gezeigten verschlossenen Wabensegment 54A beträgt die offene Ablauffläche S1ab der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle 52ba das 1,1-Fache oder mehr der durchschnittlichen offenen Ablauffläche S2ab der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen 52bb.
  • Die Ablaufzellen 52x umfassen Trennwand-Vollrand-Zellen 52a mit einer quadratischen Querschnittsform und Umfangswand-Rand-Zellen 52b. Ferner umfassen die Umfangswand-Rand-Zellen 52b der Ablaufzellen 52x die Umfangswand-Eck-Rand-Zellen 52ba, die in den Eckabschnitten des Wabensegments 54 angeordnet sind, und die Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen 52bb mit einer fünfeckigen Querschnittsform.
  • Die Zulaufzellen 52y umfassen die Trennwand-Vollrand-Zellen 52a mit einer fünfeckigen Querschnittsform und die Umfangswand-Rand-Zellen 52b. Ferner bildet die Umfangswand-Rand-Zelle 52b der Zulaufzelle 52y die Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zelle 52bb, umfassend die Form eines Teils der Trennwand-Vollrand-Zelle 52a mit einer quadratischen Querschnittsform und mit einer rechteckigen Querschnittsform.
  • Bei dem in 11 gezeigten verschlossenen Wabensegment 54A beträgt die offene Ablauffläche S1ab der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle 52ba das 1,2-Fache oder mehr der durchschnittlichen offenen Ablauffläche S2ab der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen 52bb. Ferner beträgt die offene Ablauffläche S1ab der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle 52ba weiter bevorzug weniger als das 4,0-Fache und besonders bevorzug das 2,0-Fache oder weniger der durchschnittlichen offenen Ablauffläche S2ab der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen 52bb.
  • Ebenso kann, was die bisher beschriebenen verschlossenen Wabenstrukturen der zweiten Ausführungsform bis vierten Ausführungsform anbelangt, ähnlich der verschlossenen Wabenstruktur der ersten Ausführungsform, die Erhöhung des Druckabfalls aufgrund der Abscheidung nicht verbrennbarer Feststoffteilchen unterbunden werden, während die isostatische Festigkeit aufrechterhalten wird. Es versteht sich, dass die verschlossene Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung nicht auf die bisher beschriebene erste Ausführungsform bis vierte Ausführungsform beschränkt ist, solange die oben beschriebene Bedingung (a) oder (b) erfüllt wird. Mit anderen Worten, die offene Zulauffläche S1zu der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle kann das 1,1-Fache oder mehr der durchschnittlichen offenen Zulauffläche S2zu der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen betragen, oder die offene Ablauffläche S1ab der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle kann das 1,1-Fache oder mehr der durchschnittlichen offenen Ablauffläche S2ab der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen betragen. Beispielsweise sind, in den bisher beschriebenen verschlossenen Wabenstrukturen der ersten Ausführungsform bis vierten Ausführungsform, „die Zellenformen” oder „die wiederholten Anordnungsmuster der Zellen” in jedem Wabensegment geeignet veränderbar. Ferner ist, in dem in jeder Zeichnung gezeigten verschlossenen Wabensegment, die Darstellung der Anzahl „der wiederholten Anordnungsmuster der Zellen” in dem zentralen Abschnitt oder dergleichen der Bequemlichkeit der Beschreibung halber vereinfacht. Beispielsweise zeigt das verschlossene Wabensegment in jeder Zeichnung ein Beispiel, wo vier „wiederholte Anordnungsmuster der Zellen” in der Zulaufendfläche angeordnet sind, die Anzahl „der wiederholten Anordnungsmuster der Zellen” oder dergleichen ist jedoch nicht auf die in jeder Zeichnung gezeigte beschränkt.
  • Als nächstes werden weitere Ausführungsformen der verschlossenen Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf 12 bis 25 beschrieben. 12 bis 25 sind Draufsichten, die schematisch die verschlossenen Wabensegmente zur Verwendung in den weiteren Ausführungsformen der verschlossenen Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche aus, zeigen. Ferner werden die verschlossenen Wabenstrukturen der nachstehend genannten anderen Ausführungsformen vorzugsweise ähnlich der ersten Ausführungsform gebildet, außer dass die verschlossenen Wabensegmente jeweils gebildet werden, wie in 12 bis 25 gezeigt.
  • In jeder von 12 bis 25 zeigen (a) und (b) zwei Arten verschlossener Wabensegmente, die sich voneinander hinsichtlich des Aufbaus der Umfangswand-Eck-Rand-Zellen unterscheiden. In jeder Figur zeigt (a) das verschlossene Wabensegment, bei dem zwei Umfangswand-Eck-Rand-Zellen in zwei gleiche Zellen mit einer Trennwand, die in diagonaler Richtung verläuft, geteilt sind. In jeder Figur zeigt (b) das verschlossene Wabensegment, bei dem jede Umfangswand-Eck-Rand-Zelle eine gekoppelte Form der zwei Umfangswand-Eck-Rand-Zellen aufweist, die durch Entfernen der Trennwand, die die Umfangswand-Eck-Rand-Zelle in zwei gleiche Zellen teilt, erhalten wurde.
  • 12 bis 23 zeigen die verschlossenen Wabensegmente 64A bis 64X, die jeweils ein Wabensegment 64 und Verschlussabschnitte 65 umfassen. Das Wabensegment 64 hat poröse Trennwände 61, die so angeordnet sind, dass sie die mehreren Zellen 62 umgeben, und Segmentumfangswände 63, die am äußersten Umfang angeordnet sind. Die Verschlussabschnitte 65 sind in offenen Enden der Ablaufzellen 62x und offenen Enden der Zulaufzellen 62y in dem Wabensegment 64 angeordnet. Ferner sind, abgesehen von der Umfangsregion des Wabensegments 64, die Verschlussabschnitte 65 in offenen Enden der Zellen 62 so angeordnet, dass die Zulaufzellen 62y die Ablaufzelle 62x umgeben.
  • Die verschlossenen Wabensegmente 64A bis 64D, 641 bis 64L und 64Q bis 64T, die in 12, 13, 16, 17, 20 und 21 gezeigt sind, weisen „wiederholte Anordnungsmuster” auf, die jeweils die Ablaufzelle 62x mit einer viereckigen Querschnittsform und die Zulaufzellen 62y mit einer fünfeckigen Querschnittsform umfassen.
  • Die verschlossenen Wabensegmente 64E bis 64H, 64M bis 64P und 64U bis 64X, die in 14, 15, 18, 19, 22 und 23 gezeigt sind, weisen „wiederholte Anordnungsmuster” auf, die jeweils die Ablaufzelle 62x mit einer viereckigen Querschnittsform und die Zulaufzellen 62y mit einer sechseckigen Querschnittsform umfassen.
  • In jeder von 12 bis 23 zeigt Bezugszeichen 62a eine Trennwand-Voltrand-Zelle und zeigt Bezugszeichen 62b eine Umfangswand-Rand-Zelle. Ferner zeigt Bezugszeichen 62ba eine Umfangswand-Eck-Rand-Zelle und zeigt Bezugszeichen 62bb eine Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zelle.
  • In 12, 14, 16, 18, 20 und 22 beträgt die offene Zulauffläche S1zu jeder Umfangswand-Eck-Rand-Zelle 62ba das 1,1-Fache oder mehr der durchschnittlichen offenen Zulauffläche S2zu der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen 62bb. Andererseits beträgt in 13, 15, 17, 19, 21 und 23 die offene Ablauffläche S1ab der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle 62ba das 1,1-Fache oder mehr der durchschnittlichen offenen Ablauffläche S2ab der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen 62bb.
  • Bei jedem der in 12 bis 23 gezeigten verschlossenen Wabensegmente 64A bis 64X umfasst die Form jeder Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zelle 62bb einen Teil der Form jeder Zelle 62, wodurch „die wiederholten Anordnungsmuster” von jedem der verschlossenen Wabensegmente 64A bis 64X gebildet werden.
  • Beispielsweise ist in 12 bis 15 die Form der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zelle 62bb mit einer rechteckigen Querschnittsform eine Form, die an einer Position von 50% der Länge einer Seite der Trennwand-Vollrand-Zelle mit einer quadratischen Querschnittsform geteilt ist. In 16 bis 19 ist die Form jeder Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zelle 62bb mit einer quadratischen Querschnittsform dieselbe wie die Form der Trennwand-Vollrand-Zelle mit einer quadratischen Querschnittsform. In 20 bis 23 ist die Form jeder Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zelle 62bb mit einer rechteckigen Querschnittsform eine Form, die an einer Position von 15% der Länge einer Seite der Trennwand-Voltrand-Zelle mit einer quadratischen Querschnittsform geteilt ist.
  • 24 und 25 zeigen die verschlossenen Wabensegmente 74A bis 74D, die jeweils ein Wabensegment 74 und Verschlussabschnitte 75 umfassen. Das Wabensegment 74 hat poröse Trennwände 71, die so angeordnet sind, dass sie die mehreren Zellen 72 umgeben, und Segmentumfangswände 73, die am äußersten Umfang angeordnet sind. Die Verschlussabschnitte 75 sind in offenen Enden der Ablaufzellen 72x und offenen Enden der Zulaufzellen 72y in dem Wabensegment 74 angeordnet. Ferner sind, abgesehen von der Umfangsregion des Wabensegments 74, die Verschlussabschnitte 75 in offenen Enden der Zellen 72 so angeordnet, dass die Zulaufzellen 72y die Ablaufzelle 72x umgeben.
  • Jeder der in 24 und 25 gezeigten verschlossenen Wabensegmente 74A bis 74D weist „wiederholte Anordnungsmuster” auf, die jeweils die Ablaufzelle 72x mit einer achteckigen Querschnittsform und die Zulaufzellen 72y mit einer viereckigen und achteckigen Querschnittsform umfassen.
  • In jeder von 24 und 25 gibt Bezugszeichen 72a eine Trennwand-Vollrand-Zelle an und gibt Bezugszeichen 72b eine Umfangswand-Rand-Zelle an. Ferner gibt Bezugszeichen 72ba eine Umfangswand-Eck-Rand-Zelle an und gibt Bezugszeichen 72bb eine Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zelle an. In 24 und 25 beträgt die offene Zulauffläche S1zu jeder Umfangswand-Eck-Rand-Zelle 72ba das 1,1-Fache oder mehr der durchschnittlichen offenen Zulauffläche S2zu der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen 72bb. In jedem der verschlossenen Wabensegmente 74A bis 74D umfasst die Form der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zelle 72bb die Form eines Teils jeder Zelle 72, wodurch „die wiederholten Anordnungsmuster” jeder der verschlossenen Wabensegmente 74A bis 74D gebildet werden.
  • (2) Verfahren zur Herstellung der verschlossenen Wabenstruktur:
  • Es gibt keine besonderen Einschränkungen für das Verfahren zur Herstellung der in 1 bis 5 gezeigten verschlossenen Wabenstruktur der vorliegenden Ausführungsform, und die verschlossene Wabenstruktur kann beispielsweise mit Hilfe des nachstehend beschriebenen Verfahrens hergestellt werden. Zunächst wird ein geknetetes Kunststoffmaterial zur Herstellung der Wabensegmente hergestellt. Das geknetete Material zur Herstellung der Wabensegmente kann hergestellt werden, indem ein Additiv wie ein Bindemittel und Wasser einem Material zugegeben werden, das als Rohmaterialpulver aus den oben erwähnten geeigneten Materialien für die Wabensegmente ausgewählt wurde.
  • Als nächstes wird das so erhaltene geknetete Material zur Herstellung eines prismatischen säulenförmigen Wabenformkörpers, mit Trennwänden, die so angeordnet sind, dass sie mehrere Zellen umgeben, und Segmentumfangswänden, die am äußersten Umfang angeordnet sind, extrudiert. Es werden mehrere Wabenformkörper hergestellt.
  • Jeder erhaltene Wabenformkörper wird beispielsweise mit Mikrowellen und Heißluft getrocknet, und die offenen Enden der Zellen werden mit einem ähnlichen Material wie dem Material, das bei der Herstellung des Wabenformkörpers verwendet wurde, verschlossen, wodurch die Verschlussabschnitte erzeugt werden. Nach dem Anordnen der Verschlussabschnitte kann der Wabenformkörper weiter getrocknet werden.
  • Als nächstes wird der die erzeugten Verschlussabschnitte umfassende Wabenformkörper unter Erhalt des verschlossenen Wabensegments gebrannt. Die Brenntemperatur und die Brennatmosphäre variieren mit den Rohmaterialien, und der Fachmann kann die Brenntemperatur und Brennatmosphäre auswählen, die für das gewählte Material optimal sind. Als nächstes werden mehrere verschlossene Wabensegmente unter Verwendung eines Bindematerials aneinander gebunden und zum Aushärten getrocknet. Danach wird dem Umfang die gewünschte Form verliehen, wobei die verschlossene Wabenstruktur mit segmentierter Struktur erhalten werden kann. Als das Bindematerial kann ein Keramikmaterial verwendet werden, das durch Zugabe eines flüssigen Mediums wie Wasser angerührt wird. Ferner ist eine bearbeitete Fläche, die durch das Bearbeiten des Umfangs eines Verbundkörpers aus den verschlossenen Wabensegmenten erhalten wird, derart beschaffen, dass die Zellen freiliegen, und daher kann die Außenwand 8 durch Beschichten der bearbeiteten Fläche mit einem Umfangsabdeckmaterial gebildet werden, wie in 1 gezeigt. Als ein Material für das Umfangsabdeckmaterial kann beispielsweise dasselbe Material wie für das Bindematerial verwendet werden.
  • (Beispiele)
  • (Vergleichsbeispiel 1)
  • Als ein keramisches Rohmaterial wurde ein gemischtes Rohmaterial durch Mischen von Siliciumcarbidpulver (SiC-Pulver) und metallischem Siliciumpulver (Si-Pulver) in einem Masseverhältnis von 80:20 hergestellt. Diesem gemischten Rohmaterial wurde Hydroxypropylmethylcellulose als Bindemittel zugegeben, ein Wasser aufnehmendes Harz wurde als Porenbildner zugegeben, und weiterhin wurde Wasser zugegeben, wodurch ein Formungsrohmaterial erhalten wurde. Das erhaltene Formungsrohmaterial wurde mit einem Kneter geknetet, wodurch ein geknetetes Material erhalten wurde.
  • Als nächstes wurde das erhaltene geknetete Material unter Verwendung eines Vakuumextruders geformt, wodurch 16 viereckige prismatische säulenförmige Wabensegmente hergestellt wurden, die jeweils wiederholte Anordnungsmuster ähnlich denen eines in 26 gezeigten verschlossenen Wabensegments 104A aufwiesen. Hierbei ist 26 eine Draufsicht, die schematisch das verschlossene Wabensegment zur Verwendung in einer verschlossenen Wabenstruktur von Vergleichsbeispiel 1, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche aus, zeigt.
  • In 26 kennzeichnet Bezugsziffer 104 ein Wabensegment, und Bezugsziffer 105 kennzeichnet einen Verschlussabschnitt. Das Wabensegment 104 weist poröse Trennwände 101, die so angeordnet sind, dass sie mehrere Zellen 102 umgeben, und Segmentumfangswände 103, die am äußersten Umfang angeordnet sind, auf. Die Verschlussabschnitte 105 sind in offenen Enden der Ablaufzellen 102x und offenen Enden der Zulaufzellen 102y in dem Wabensegment 104 angeordnet. Ferner sind, abgesehen von der Umfangsregion des Wabensegments 104, die Verschlussabschnitte 105 in den offenen Enden der Zellen 102 so angeordnet, dass die Zulaufzellen 102y die Ablaufzelle 102x umgeben. Das in 26 gezeigte verschlossene Wabensegment 104A weist „wiederholte Anordnungsmuster” auf, die jeweils die Ablaufzelle 102x mit einer viereckigen Querschnittsform und die Zulaufzellen 102y mit einer fünfeckigen Querschnittsform umfassen.
  • Die viereckigen Ablaufzellen 102x umfassen Trennwand-Vollrand-Zellen 102a mit einer quadratischen Querschnittsform und Umfangswand-Rand-Zellen 102b, die jeweils die Form eines Teils der Trennwand-Vollrand-Zelle 102a umfassen. Ferner umfassen die Umfangswand-Rand-Zellen 102b der Ablaufzellen 102x ferner Umfangswand-Eck-Rand-Zellen 102ba mit einer quadratischen Querschnittsform und Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen 102bb mit einer rechteckigen Querschnittsform. Die fünfeckigen Zulaufzellen 102y umfassen die Trennwand-Vollrand-Zellen 102a mit einer fünfeckigen Querschnittsform und die Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen 102bb mit derselben Querschnittsform wie bei den Trennwand-Vollrand-Zellen 102a.
  • Als nächstes wurden die erhaltenen Wabensegmente mit Hilfe von Hochfrequenzinduktionserwärmung und dann unter Verwendung eines Heißlufttrockners bei 120°C für 2 Stunden getrocknet. Ferner lag das Wabensegment während des Trocknens so, dass seine Ablaufendfläche senkrecht nach unten zeigte, und das Wabensegment wurde getrocknet.
  • Es wurden Verschlussabschnitte in den getrockneten Wabensegmenten gebildet. Zu Beginn wurde eine Zulaufendfläche jedes Wabensegments maskiert. Als nächstes wurde ein maskierter Endabschnitt (der Endabschnitt auf der Seite der Zulaufendfläche) in eine Verschlussaufschlämmung getaucht, um so die Verschlussaufschlämmung in die offenen Enden der Zellen (Ablaufzellen) zu laden, die nicht maskiert waren. So wurden die Verschlussabschnitte auf der Seite der Zulaufendfläche des Wabensegments gebildet. Danach wurde eine Ablaufendfläche des getrockneten Wabensegments auf ähnliche Weise maskiert und getaucht, um so auch in den Zulaufzellen Verschlussabschnitte zu bilden.
  • Dann wurde jedes die gebildeten Verschlussabschnitte umfassende Wabensegment entfettet und unter Erhalt eines verschlossenen Wabensegments gebrannt. Was die Entfettungsbedingungen anbelangt, wurde das Entfetten bei 550°C für 3 Stunden durchgeführt, und was die Brennbedingungen anbelangt, wurde das Brennen bei 1.450°C unter Argonatmosphäre für 2 Stunden durchgeführt. Während des Brennens lag das die gebildeten Verschlussabschnitte umfassende Wabensegment so, dass seine Ablaufendfläche senkrecht nach unten zeigte, und das Wabensegment wurde gebrannt.
  • Wie oben beschrieben, wurden die verschlossenen Wabensegmente zur Verwendung bei der Herstellung der verschlossenen Wabenstruktur von Vergleichsbeispiel 1 hergestellt. Die Ablaufzellen jedes hergestellten verschlossenen Wabensegments umfassen Trennwand-Vollrand-Zellen mit einer quadratischen Querschnittsform und Umfangswand-Rand-Zellen, die jeweils die Form eines Teils jeder Trennwand-Vollrand-Zelle umfassen, wie bei dem in 26 gezeigten verschlossenen Wabensegment. Ferner umfassen die Umfangswand-Rand-Zellen der Ablaufzellen ferner Umfangswand-Eck-Rand-Zellen und Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen. Die Zulaufzellen umfassen Trennwand-Vollrand-Zellen mit einer fünfeckigen Querschnittsform und Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen mit derselben Querschnittsform wie die Trennwand-Vollrand-Zellen. Die Ausführung des verschlossenen Wabensegments, das die Zulaufzellen und Ablaufzellen mit den oben genannten Beschaffenheiten umfasst, ist als „Ausführung E” definiert. Tabelle 1 zeigt die Ausführung des in Vergleichsbeispiel 1 verwendeten erschlossenen Wabensegments in der Spalte „Ausführung”.
  • Bei jedem hergestellten verschlossenen Wabensegment war der Querschnitt senkrecht zur Achsenrichtung quadratisch, und die Länge einer Seite dieser quadratischen Form (Segmentgröße) betrug 37,9 mm. Ferner betrug die Länge des Wabensegments in der Achsenrichtung 152,4 mm. Ferner betrug bei dem verschlossenen Wabensegment der in 26 gezeigte Abstand P 2,5 mm, betrug der Abstand Q 1,4 mm und betrug die Dicke der Trennwände 0,38 mm. Tabelle 1 zeigt die Werte für „die Segmentgröße (eine Seite) (mm)”, „die Trennwanddicke (mm)”, „den Abstand P (mm)” und „den Abstand Q (mm)”. Ferner betrug bei dem hergestellten verschlossenen Wabensegment die Dicke der Segmentumfangswand 0,5 mm. Tabelle 1 zeigt die Dicke der Segmentumfangswand in der Spalte „Dicke Segmentumfangswand (mm)”.
  • Was das hergestellte verschlossene Wabensegment anbelangt, wurden die offene Ablauffläche jeder Umfangswand-Eck-Rand-Zelle und die durchschnittliche offene Ablauffläche der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen gemessen. Hierin nachstehend ist die offene Ablauffläche der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle als „die offene Ablauffläche S1ab” definiert und ist die durchschnittliche offene Ablauffläche der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen als „die durchschnittliche offene Ablauffläche S2ab” definiert. Die offene Ablauffläche S1ab betrug das 0,5-Fache der durchschnittlichen offenen Ablauffläche S2ab. Mit anderen Worten, der Wert, erhalten durch Dividieren des Wertes „der offenen Ablauffläche S1ab” durch den Wert „der durchschnittlichen offenen Ablauffläche S2ab”, betrug 0,5. Tabelle 1 zeigt, in der Spalte „S1ab/S2ab”, den Wert, erhalten durch Dividieren des Wertes „der offenen Ablauffläche S1ab” durch den Wert „der durchschnittlichen offenen Ablauffläche S2ab”. Es versteht sich, dass, wenn die Segmentgröße 37,9 mm beträgt, die Länge einer Seite der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zelle mit der viereckigen Querschnittsform 50% der Länge einer Größe der Trennwand-Vollrand-Zelle mit der quadratischen Querschnittsform beträgt.
  • Die 16 gebrannten verschlossenen Wabensegmente wurden unter Verwendung eines Bindematerials monolithisch gebunden. Das Bindematerial enthielt anorganische Teilchen und ein anorganisches Haftmittel als Hauptkomponenten und ein organisches Bindemittel, ein oberflächenaktives Mittel, ein verschäumbares Harz, Wasser und andere Nebenkomponenten. Als die anorganischen Teilchen wurden plattenförmige Teilchen verwendet, und als das anorganische Haftmittel wurde kolloidales Siliciumdioxid (Kieselsol) verwendet. Als die plattenförmigen Teilchen wurde Glimmer verwendet. Der durch monolithisches Binden der 16 Wabensegmente erhaltene Umfang eines Wabensegment-Verbundkörpers wurde geschliffen und in eine runde Säulenform gebracht, und seine Umfangsfläche wurde mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet, wodurch die verschlossene Wabenstruktur von Vergleichsbeispiel 1 erhalten wurde. Bei der verschlossenen Wabenstruktur von Vergleichsbeispiel 1 betrug der Durchmesser jeder Endfläche 143,8 mm. Das Beschichtungsmaterial enthielt Keramikpulver, Wasser und ein Bindemittel. Die Dicke der aus dem Bindematerial gefertigten Bindungsschicht betrug 1 mm. Tabelle 1 zeigt die Dicke der Bindungsschicht in der Spalte „Dicke Bindungsschicht (mm)”. [Tabelle 1]
    Figure DE102017008767A1_0002
  • (Beispiel 1)
  • Die Verfahrensweise von Vergleichsbeispiel 1 wurde wiederholt, um ein geknetetes Material herzustellen, und das erhaltene geknetete Material wurde unter Verwendung eines Vakuumextruders geformt, wodurch 16 viereckige prismatische säulenförmige Wabensegmente hergestellt wurden, die jeweils wiederholte Anordnungsmuster ähnlich denen des in 9 gezeigten verschlossenen Wabensegments 34A aufwiesen. Es versteht sich, dass bei jedem „der wiederholten Anordnungsmuster ähnlich denen des in 9 gezeigten verschlossenen Wabensegments 34A” acht Zulaufzellen mit einer fünfeckigen Querschnittsform so angeordnet sind, dass sie die Ablaufzelle mit einer quadratischen Querschnittsform umgeben.
  • Jedes hergestellte Wabensegment hatte zwei Umfangswand-Eck-Rand-Zellen, bei denen es sich um zwei gleiche Zellen handelte, die durch eine Trennwand, die in diagonaler Richtung verläuft, getrennt waren, in jedem Eckabschnitt des Wabensegments auf dieselbe Weise, wie bei dem in 9 gezeigten verschlossenen Wabensegment 34A. „Die zwei Umfangswand-Eck-Rand-Zellen”, die in jedem Eckabschnitt des Wabensegments angeordnet waren, hatten eine Größe gleich der gekoppelten Größe einer Umfangswand-Eck-Rand-Zelle und von Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen neben der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle in dem Wabensegment von Vergleichsbeispiel 1.
  • Als nächstes wurden die erhaltenen Wabensegmente mit einem ähnlichen Verfahren wie in Vergleichsbeispiel 1 getrocknet. Als nächstes wurden die Verschlussabschnitte in jedem getrockneten Wabensegment gebildet, so dass wiederholte Anordnungsmuster ähnlich denen des in 9 gezeigten verschlossenen Wabensegments 34A gebildet wurden. Die Ausführung des verschlossenen Wabensegments, das die Zulaufzellen und die Ablaufzellen mit dem oben genannten Aufbau umfasst, ist als „Ausführung A” definiert. Tabelle 1 zeigt die Ausführung des in Beispiel 1 verwendeten verschlossenen Wabensegments in der Spalte „Ausführung”.
  • In jedem hergestellten verschlossenen Wabensegment war der Querschnitt senkrecht zur Achsenrichtung quadratisch, und die Länge einer Seite dieser quadratischen Form (eine Segmentgröße) betrug 37,9 mm. Ferner betrug die Länge des Wabensegments in der Achsenrichtung 152,4 mm. Ferner betrug in dem verschlossenen Wabensegment der in 9 gezeigte Abstand P 2,5 mm, betrug der Abstand Q 1,4 mm und betrug die Dicke der Trennwände 0,38 mm. Tabelle 1 zeigt die Werte „Segmentgröße (eine Seite) (mm)”, „Trennwanddicke (mm)”, „Abstand P (mm)” und „Abstand Q (mm)”. Ferner betrug bei dem hergestellten verschlossenen Wabensegment die Dicke einer Segmentumfangswand 0,5 mm. Tabelle 1 zeigt die Dicke der Segmentumfangswand in der Spalte „Dicke Segmentumfangswand (mm)”. Ferner hat die verschlossene Wabenstruktur von Beispiel 1 einen Aufbau, bei dem der Abstand P und der Abstand Q in der Längsrichtung und der lateralen Richtung dieselbe Länge haben, wie in 9 gezeigt.
  • Was das hergestellte verschlossene Wabensegment anbelangt, wurden die offene Zulauffläche jeder Umfangswand-Eck-Rand-Zelle und die durchschnittliche offene Zulauffläche der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen gemessen. Hierin nachstehend ist die offene Zulauffläche der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle als „die offene Zulauffläche S1zu” definiert und ist die durchschnittliche offene Zulauffläche der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen als „die durchschnittliche offene Zulauffläche S2zu” definiert. Die offene Zulauffläche S1zu betrug das 1,4-Fache der durchschnittlichen offenen Zulauffläche S2zu. Mit anderen Worten, der durch Dividieren des Wertes „der offenen Zulauffläche S1zu” durch den Wert „der durchschnittlichen offenen Zulauffläche S2zu” erhaltene Wert betrug 1,4. Tabelle 1 zeigt, in der Spalte „S1zu/S2zu”, den Wert, der durch Dividieren des Wertes „der offenen Zulauffläche S1zu” durch den Wert „der durchschnittlichen offenen Zulauffläche S2zu” erhalten wurde.
  • Die 16 gebrannten verschlossenen Wabensegmente wurden monolithisch unter Verwendung eines Bindematerials verbunden. Es wurde ein Bindematerial ähnlich dem Bindematerial, das in Vergleichsbeispiel 1 verwendet wurde, verwendet.
  • (Beispiel 2)
  • Die Verfahrensweise von Vergleichsbeispiel 1 wurde wiederholt, um ein geknetetes Material herzustellen, und das erhaltene geknetete Material wurde unter Verwendung eines Vakuumextruders geformt, wodurch 16 viereckige prismatische säulenförmige Wabensegmente hergestellt wurden, die jeweils wiederholte Anordnungsmuster ähnlich denen des in 7 gezeigten verschlossenen Wabensegments 4A aufwiesen. Es versteht sich, dass in jedem „der wiederholten Anordnungsmuster ähnlich denen des in 7 gezeigten verschlossenen Wabensegments 4A” acht Zulaufzellen mit einer fünfeckigen Querschnittsform so angeordnet sind, dass sie eine Ablaufzelle mit einer quadratischen Querschnittsform umgeben.
  • Jedes hergestellte Wabensegment hatte eine fünfeckige Umfangswand-Eck-Rand-Zelle in jedem Eckabschnitt des Wabensegments, wie bei dem in 7 gezeigten verschlossenen Wabensegment 4A. „Die fünfeckige Umfangswand-Eck-Rand-Zelle”, die in jedem Eckabschnitt des Wabensegments angeordnet ist, hatte eine Größe gleich einer gekoppelten Größe einer Umfangswand-Eck-Rand-Zelle und von Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen neben der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle in dem Wabensegment von Vergleichsbeispiel 1.
  • Als nächstes wurden die erhaltenen Wabensegmente mit einem ähnlichen Verfahren wie in Vergleichsbeispiel 1 getrocknet. Als nächstes wurden die Verschlussabschnitte in jedem getrockneten Wabensegment gebildet, so dass wiederholte Anordnungsmuster ähnlich denen des in 7 gezeigten verschlossenen Wabensegments 4A gebildet wurden. Die Ausführung eines jeden verschlossenen Wabensegments, das die Zulaufzellen und die Ablaufzellen mit dem oben genannten Aufbau umfasst, ist als „Ausführung B” definiert. Tabelle 1 zeigt die Ausführung des in Beispiel 2 verwendeten verschlossenen Wabensegments in der Spalte „Ausführung”.
  • In jedem hergestellten verschlossenen Wabensegment war der Querschnitt senkrecht zur Achsenrichtung quadratisch, und die Länge einer Seite dieser quadratischen Form (eine Segmentgröße) betrug 37,9 mm. Ferner betrug die Länge des Wabensegments in der Achsenrichtung 152,4 mm. Ferner betrug in dem verschlossenen Wabensegment der in 7 gezeigte Abstand P 2,5 mm, betrug der Abstand Q 1,4 mm und betrug die Dicke der Trennwände 0,38 mm. Tabelle 1 zeigt die Werte „Segmentgröße (eine Seite) (mm)”, „Trennwanddicke (mm)”, „Abstand P (mm)” und „Abstand Q (mm)”. Ferner betrug bei dem hergestellten verschlossenen Wabensegment die Dicke einer Segmentumfangswand 0,5 mm. Tabelle 1 zeigt die Dicke der Segmentumfangswand in der Spalte „Dicke Segmentumfangswand (mm)”. Es versteht sich, dass die verschlossene Wabenstruktur von Beispiel 2 einen Aufbau hat, bei dem der Abstand P und der Abstand Q in der Längsrichtung und der lateralen Richtung dieselbe Länge haben, wie in 7 gezeigt.
  • Was das hergestellte verschlossene Wabensegment anbelangt, wurden die offene Zulauffläche S1zu jeder Umfangswand-Eck-Rand-Zelle und die durchschnittliche offene Zulauffläche S2zu der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen gemessen. Die offene Zulauffläche S1zu betrug das 3,6-Fache der durchschnittlichen offenen Zulauffläche S2zu. Mit anderen Worten, der durch Dividieren des Wertes „der offenen Zulauffläche S1zu” durch den Wert „der durchschnittlichen offenen Zulauffläche S2zu” erhaltene Wert betrug 3,6. Tabelle 1 zeigt das Ergebnis.
  • Die 16 gebrannten verschlossenen Wabensegmente wurden monolithisch unter Verwendung eines Bindematerials verbunden. Es wurde ein Bindematerial ähnlich dem Bindematerial, das in Vergleichsbeispiel 1 verwendet wurde, verwendet.
  • (Beispiel 3)
  • Die Verfahrensweise von Vergleichsbeispiel 1 wurde wiederholt, um ein geknetetes Material herzustellen, und das erhaltene geknetete Material wurde unter Verwendung eines Vakuumextruders geformt, wodurch 16 viereckige prismatische säulenförmige Wabensegmente hergestellt wurden, die jeweils wiederholte Anordnungsmuster ähnlich denen des in 11 gezeigten verschlossenen Wabensegments 54A aufwiesen. Es versteht sich, dass in jedem „der wiederholten Anordnungsmuster ähnlich denen des in 11 gezeigten verschlossenen Wabensegments 54A” acht Zulaufzellen mit einer fünfeckigen Querschnittsform so angeordnet sind, dass sie eine Ablaufzelle mit einer quadratischen Querschnittsform umgeben.
  • Jedes hergestellte Wabensegment hatte zwei Umfangswand-Eck-Rand-Zellen, bei denen es sich um zwei gleiche Zellen handelt, die durch eine Trennwand, die in einer diagonalen Richtung verläuft, geteilt waren, in jedem Eckabschnitt des Wabensegments, wie bei dem in 11 gezeigten verschlossenen Wabensegment 54A. „Die zwei Umfangswand-Eck-Rand-Zellen”, die in jedem Eckabschnitt des Wabensegments angeordnet waren, hatten eine Größe gleich einer gekoppelten Größe einer Umfangswand-Eck-Rand-Zelle und von Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen neben der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle in dem Wabensegment von Vergleichsbeispiel 1.
  • Als nächstes wurden die erhaltenen Wabensegmente mit einem ähnlichen Verfahren wie in Vergleichsbeispiel 1 getrocknet. Als nächstes wurden die Verschlussabschnitte in jedem getrockneten Wabensegment gebildet, so dass wiederholte Anordnungsmuster ähnlich denen des in 11 gezeigten verschlossenen Wabensegments 54A gebildet wurden. Die Ausführung eines jeden verschlossenen Wabensegments, das die Zulaufzellen und die Ablaufzellen mit dem oben genannten Aufbau umfasst, ist als „Ausführung C” definiert. Tabelle 1 zeigt die Ausführung des in Beispiel 3 verwendeten verschlossenen Wabensegments in der Spalte „Ausführung”.
  • In jedem hergestellten verschlossenen Wabensegment war der Querschnitt senkrecht zur Achsenrichtung quadratisch, und die Länge einer Seite dieser quadratischen Form (eine Segmentgröße) betrug 37,9 mm. Ferner betrug die Länge des Wabensegments in der Achsenrichtung 152,4 mm. Ferner betrug in dem verschlossenen Wabensegment der in 11 gezeigte Abstand P 2,5 mm, betrug der Abstand Q 1,4 mm und betrug die Dicke der Trennwände 0,38 mm. Tabelle 1 zeigt die Werte „Segmentgröße (eine Seite) (mm)”, „Trennwanddicke (mm)”, „Abstand P (mm)” und „Abstand Q (mm)”. Ferner betrug bei dem hergestellten verschlossenen Wabensegment die Dicke einer Segmentumfangswand 0,5 mm. Tabelle 1 zeigt die Dicke der Segmentumfangswand in der Spalte „Dicke Segmentumfangswand (mm)”. Ferner hat die verschlossene Wabenstruktur von Beispiel 3 einen Aufbau, bei dem der Abstand P und der Abstand Q in der Längsrichtung und der lateralen Richtung dieselbe Länge haben, wie in 11 gezeigt.
  • Was das hergestellte verschlossene Wabensegment anbelangt, wurden die offene Ablauffläche S1ab jeder Umfangswand-Eck-Rand-Zelle und die durchschnittlicher offene Ablauffläche S2ab der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen gemessen. Die offene Ablauffläche S1ab betrug das 1,4-Fache der durchschnittlichen offenen Ablauffläche S2ab. Tabelle 1 zeigt das Ergebnis.
  • Die 16 gebrannten verschlossenen Wabensegmente wurden monolithisch unter Verwendung eines Bindematerials verbunden. Es wurde ein Bindematerial ähnlich dem Bindematerial, das in Vergleichsbeispiel 1 verwendet wurde, verwendet.
  • (Beispiel 4)
  • Die Verfahrensweise von Vergleichsbeispiel 1 wurde wiederholt, um ein geknetetes Material herzustellen, und das erhaltene geknetete Material wurde unter Verwendung eines Vakuumextruders geformt, wodurch 16 viereckige prismatische säulenförmige Wabensegmente hergestellt wurden, die jeweils wiederholte Anordnungsmuster ähnlich denen des in 10 gezeigten verschlossenen Wabensegments 44A aufwiesen. Es versteht sich, dass in jedem „der wiederholten Anordnungsmuster ähnlich denen des in 10 gezeigten verschlossenen Wabensegments 44A” acht Zulaufzellen mit einer fünfeckigen Querschnittsform so angeordnet sind, dass sie eine Ablaufzelle mit einer quadratischen Querschnittsform umgeben.
  • Jedes hergestellte Wabensegment hatte eine fünfeckige Umfangswand-Eck-Rand-Zelle in jedem Eckabschnitt des Wabensegments, wie bei dem in 10 gezeigten verschlossenen Wabensegment 44A. „Die fünfeckige Umfangswand-Eck-Rand-Zelle”, die in jedem Eckabschnitt des Wabensegments angeordnet war, hatten eine Größe gleich einer gekoppelten Größe einer Umfangswand-Eck-Rand-Zelle und von Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen neben der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle in dem Wabensegment von Vergleichsbeispiel 1.
  • Als nächstes wurden die erhaltenen Wabensegmente mit einem ähnlichen Verfahren wie in Vergleichsbeispiel 1 getrocknet. Als nächstes wurden die Verschlussabschnitte in jedem getrockneten Wabensegment gebildet, so dass wiederholte Anordnungsmuster ähnlich denen des in 10 gezeigten verschlossenen Wabensegments 44A gebildet wurden. Die Ausführung eines jeden verschlossenen Wabensegments, das die Zulaufzellen und die Ablaufzellen mit dem oben genannten Aufbau umfasst, ist als „Ausführung D” definiert. Tabelle 1 zeigt die Ausführung des in Beispiel 4 verwendeten verschlossenen Wabensegments in der Spalte „Ausführung”.
  • In jedem hergestellten verschlossenen Wabensegment war der Querschnitt senkrecht zur Achsenrichtung quadratisch, und die Länge einer Seite dieser quadratischen Form (eine Segmentgröße) betrug 37,9 mm. Ferner betrug die Länge des Wabensegments in der Achsenrichtung 152,4 mm. Ferner betrug in dem verschlossenen Wabensegment der in 10 gezeigte Abstand P 2,5 mm, betrug der Abstand Q 1,4 mm und betrug die Dicke der Trennwände 0,38 mm. Tabelle 1 zeigt die Werte „Segmentgröße (eine Seite) (mm)”, „Trennwanddicke (mm)”, „Abstand P (mm)” und „Abstand Q (mm)”. Ferner betrug bei dem hergestellten verschlossenen Wabensegment die Dicke einer Segmentumfangswand 0,5 mm. Tabelle 1 zeigt die Dicke der Segmentumfangswand in der Spalte „Dicke Segmentumfangswand (mm)”. Ferner hat die verschlossene Wabenstruktur von Beispiel 4 einen Aufbau, bei dem der Abstand P und der Abstand Q in der Längsrichtung und der lateralen Richtung dieselbe Länge haben, wie in 10 gezeigt.
  • Was das hergestellte verschlossene Wabensegment anbelangt, wurden die offene Ablauffläche S1ab jeder Umfangswand-Eck-Rand-Zelle und die durchschnittliche offene Ablauffläche S2ab der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen gemessen. Die offene Ablauffläche S1ab betrug das 3,6-Fache der durchschnittlichen offenen Ablauffläche S2ab. Tabelle 1 zeigt das Ergebnis.
  • Die 16 gebrannten verschlossenen Wabensegmente wurden monolithisch unter Verwendung eines Bindematerials verbunden. Es wurde ein Bindematerial ähnlich dem Bindematerial, das in Vergleichsbeispiel 1 verwendet wurde, verwendet.
  • (Beispiele 5 bis 16)
  • Die Verfahrensweise von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Ausführung jedes Wabensegments, die Segmentgröße, die Dicke der Bindungsschicht und die Dicke jeder Segmentumfangswand wie in Tabelle 1 gezeigt verändert wurden, um die verschlossenen Wabenstrukturen der Beispiele 5 bis 16 herzustellen. Es versteht sich, dass, was jedes Wabensegment eines jeden Beispiels anbelangt, die Größe der offenen Fläche jeder Umfangswand-Rand-Zelle gemäß der Erhöhung oder Verringerung der Segmentgröße verändert wird. In den Beispielen 13 und 14, wo die Segmentgröße 40,0 mm beträgt, ist die Größe jeder Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zelle mit einer viereckigen Querschnittsform dieselbe wie die Größe jeder Trennwand-Vollrand-Zelle mit einer quadratischen Querschnittsform. Ferner ist in den Beispielen 15 und 16, wo die Segmentgröße 36,4 mm beträgt, die Form jeder Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zelle mit einer viereckigen Querschnittsform eine Form, die an einer Position von 15% der Länge einer Seite jeder Trennwand-Vollrand-Zelle mit einer quadratischen Querschnittsform geteilt ist.
  • Was eine jede der verschlossenen Wabenstrukturen der Beispiele 1 bis 16 und von Vergleichsbeispiel 1 anbelangt, wurden der Druckabfall, die isostatische Festigkeit und die Wärmeschockbeständigkeit mit den folgenden Verfahren bewertet. Tabelle 2 zeigt die Bewertungsergebnisse. [Tabelle 2]
    Druckabfall Isostatische Festigkeit Wärmeschockbeständigkeit
    Vergleichsbeispiel 1 Referenzwert A B
    Beispiel 1 A A B
    Beispiel 2 A B B
    Beispiel 3 B A B
    Beispiel 4 B B B
    Beispiel 5 B A A
    Beispiel 6 C A A
    Beispiel 7 A B B
    Beispiel 8 A B C
    Beispiel 9 B A C
    Beispiel 10 C A C
    Beispiel 11 A B B
    Beispiel 12 A C B
    Beispiel 13 B B C
    Beispiel 14 B C C
    Beispiel 15 C A A
    Beispiel 16 B B A
  • (Druckabfall)
  • Zu Beginn wurden jeweils die Massen der verschlossenen Wabenstrukturen der Beispiele 1 bis 16 und Vergleichsbeispiel 1 gemessen. Als nächstes wurde die verschlossene Wabenstruktur von Vergleichsbeispiel 1 in der Abgasanlage eines Autos montiert, das einen Dieselmotor für das Auto aufwies, der einen Hubraum von 2,01 hatte. Dann wurde ein Lauftest mit dem Auto durchgeführt, um mit der verschlossenen Wabenstruktur die Asche aus dem Abgas aufzufangen, und Veränderungen des Druckabfalls der verschlossenen Wabenstruktur wurden gemessen. Wenn dann der Wert für den Druckabfall um mehr als 3 kPa vom anfänglichen Druckabfall anstieg, wurde die Masse der verschlossenen Wabenstruktur gemessen. Dann wurde die Zunahme der Masse ausgehend von der Masse der verschlossenen Wabenstruktur, die vor Beginn der Messung gemessen wurde, berechnet. Die berechnete Massenzunahme wurde durch das Volumen der verschlossenen Wabenstruktur dividiert, wodurch die Menge an pro Volumeneinheit (1) abgeschiedener Asche erhalten wurde, wenn der Druckabfall um 3 kPa anstieg. Ebenso wurde für jede der verschlossenen Wabenstrukturen der Beispiele 1 bis 16 die Menge der abgeschiedenen Asche in derselben Weise wie in dem oben erwähnten Verfahren erhalten. Die Bewertung des Druckabfalls bei Ascheabscheidung erfolgte gemäß den folgenden Bewertungsstandards.
  • Bewertung A: Das Verhältnis der Menge an abgeschiedener Asche betrug +20% oder mehr zu der Menge an abgeschiedener Asche von Vergleichsbeispiel 1.
  • Bewertung B: Das Verhältnis der Menge an abgeschiedener Asche betrug +10% oder mehr und weniger als +20% zu der Menge an abgeschiedener Asche von Vergleichsbeispiel 1.
  • Bewertung C: Die Meng an abgeschiedener Asche war um ein Verhältnis von weniger als +10% größer als die Menge an abgeschiedener Asche von Vergleichsbeispiel 1.
  • Bewertung D: Die Menge an abgeschiedener Asche war gleich der Menge an abgeschiedener Asche von Vergleichsbeispiel 1.
  • (Isostatische Festigkeit)
  • Die isostatische Festigkeit wurde auf der Basis des isostatischen Bruchdehnungstestes, spezifiziert im JASO-Standard M505-87 eines Automobil-Standards, herausgegeben von der Society of Automotive Engineers of Japan, gemessen. Bei einem Test zur isostatischen Bruchfestigkeit wurde die verschlossene Wabenstruktur in einem röhrenförmigen Behälter aus Gummi platziert, der Behälter mit einem Deckel aus einer Aluminiumplatte verschlossen, und es erfolgte eine Beaufschlagung mit isostatischem Druck in Wasser. Mit anderen Worten, der isostatische Bruchdehnungstest war ein Test, der das Anlegen einer Drucklast simuliert, wenn die Umfangsfläche der verschlossenen Wabenstruktur in einem Umhüllungsbauteil gehalten wird. Die mit diesem isostatischen Bruchdehnungstest gemessene isostatische Festigkeit wird angegeben als ein Druckwert (MPa), wenn die verschlossene Wabenstruktur bricht. Die isostatische Festigkeit wurde gemäß den folgenden Bewertungsstandards bewertet.
  • Bewertung A: Die isostatische Festigkeit betrug 3,0 MPa oder mehr.
  • Bewertung B: Die isostatische Festigkeit betrug 2,0 MPa oder mehr und weniger als 3,0 MPa.
  • Bewertung C: Die isostatische Festigkeit betrug 1,0 MPa oder mehr und weniger als 2,0 MPa.
  • Bewertung D: Die isostatische Festigkeit betrug weniger als 1,0 MPa.
  • (Wärmeschockbeständigkeit)
  • Die Wärmeschockbeständigkeit wurde durch eine Elektroofen-Temperaturwechselbeständigkeitsprüfung gemäß dem Verfahren, spezifiziert im JASO-Standard M505-87 eines Automobilstandards, ausgegeben von der Society of Automotive Engineers of Japan, gemessen. Im Speziellen wurde die verschlossene Wabenstruktur bei Raumtemperatur zunächst in einem Elektroofen platziert, der um eine vorbestimmte Temperatur bei einer Temperatur höher als Raumtemperatur und 20 Minuten in diesem Zustand gehalten wurde. Danach wurde die verschlossene Wabenstruktur herausgenommen und auf einem Schamottestein platziert. In diesem Zustand wurde die verschlossene Wabenstruktur für 15 Minuten oder mehr stehengelassen und abgekühlt, bis die Temperatur Raumtemperatur erreicht hatte, und dann geprüft, ob Beschädigungen wie Risse in der verschlossenen Wabenstruktur erzeugt worden waren. Dieser Vorgang wurde wiederholt, bis Beschädigungen wie Risse in der verschlossenen Wabenstruktur erzeugt worden waren. Ferner wurde die Temperatur in dem Elektroofen bei jeder Wiederholung des obigen Vorgangs um 25°C erhöht. Die Temperatur in dem Elektroofen während des Vorgangs vor dem Vorgang, bei dem Beschädigungen wie Risse in der verschlossenen Wabenstruktur festgestellt wurden, wurde als die Sicherheitstemperatur der verschlossenen Wabenstruktur festgelegt. Die Wärmeschockbeständigkeit wurde basierend auf den folgenden Bewertungskriterien bewertet.
  • Bewertung A: Die Sicherheitstemperatur betrug 500°C oder mehr.
  • Bewertung B: Die Sicherheitstemperatur betrug 400°C oder mehr und weniger als 500°C.
  • Bewertung C: Die Sicherheitstemperatur betrug 300°C oder mehr und weniger als 400°C.
  • Bewertung D: Die Sicherheitstemperatur betrug weniger als 300°C.
  • (Ergebnis)
  • Bei den verschlossenen Wabenstrukturen der Beispiele 1 bis 16, die sich von der verschlossenen Wabenstruktur von Vergleichsbeispiel 1 mit den Referenzwerten unterschieden, wurde die Erhöhung des Druckabfalls während der Ascheabscheidung unterbunden. Ferner erhielten die verschlossenen Wabenstrukturen der Beispiele 1 bis 16 ein geeignetes Bewertungsergebnis wie Bewertung C oder eine höhere Bewertung, auch für die Bewertungen der isostatischen Festigkeit und Wärmeschockbeständigkeit.
  • Eine verschlossene Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung kann als ein Auffangfilter zur Beseitigung von Feststoffteilchen und dergleichen, die in einem Abgas enthalten sind, das aus einem Benzinmotor mit Direkteinspritzung, einem Dieselmotor oder dergleichen ausgestoßen wird, verwendet werden. Beschreibung der Bezugsziffern.
    • 1, 31, 41, 51, 61, 71 und 101: Trennwand, 2, 32, 42, 52, 62, 72 und 102: Zelle, 2a, 32a, 42a, 52a, 62a, 72a und 102a: Trennwand-Vollrand-Zelle, 2b, 32b, 42b, 52b, 62b, 72b und 102b: Umfangswand-Rand-Zelle, 2ba, 32ba, 42ba, 52ba, 62ba, 72ba und 102ba: Umfangswand-Eck-Rand-Zelle, 2bb, 32bb, 42bb, 52bb, 62bb, 72bb und 102bb: Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zelle, 2x, 32x, 42x, 52x, 62x, 72x und 102x: Ablaufzelle (vorbestimmte Zelle), 2y, 32y, 42y, 52y, 62y, 72y und 102y: Zulaufzelle (verbleibende Zelle), 3, 33, 43, 53, 63, 73 und 103: Segmentumfangswand, 4, 34, 44, 54, 64, 74 und 104: Wabensegment, 4A, 34A, 44A, 54A und 104A: verschlossenes Wabensegment, 5, 35, 45, 55, 65, 75 und 105: Verschlussabschnitt, 6: Bindungsschicht, 7: Wabensegment-Verbundkörper, 8: Außenwand, 11: Zulaufendfläche, 12: Ablaufendfläche, 13: erste Seite, 14: zweite Seite, 15: dritte Seite, 16: vierte Seite, 100: verschlossene Wabenstruktur und P und Q: Abstand.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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    • JP 2016-200347 [0001]
    • JP 2014-200741 A [0006]
    • JP 2015-029939 [0006]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • JASO-Standard M505-87 [0152]
    • JASO-Standard M505-87 [0157]

Claims (6)

  1. Verschlossene Wabenstruktur, umfassend: mehrere prismatische säulenförmige Wabensegmente; eine Bindungsschicht, die die Seitenflächen mehrerer Wabensegmente aneinander bindet; und Verschlussabschnitte, die in offenen Enden vorbestimmter Zellen in einer Zulaufendfläche jedes Wabensegments und in offenen Enden der verbleibenden Zellen in einer Ablaufendfläche davon angeordnet sind, wobei jedes Wabensegment poröse Trennwände, die so angeordnet sind, dass sie mehrere Zellen umgeben, die von der Zulaufendfläche zu der Ablaufendfläche verlaufen, und Segmentumfangswände, die am äußersten Umfang angeordnet sind, aufweist, im Querschnitt des Wabensegments senkrecht zur Verlaufsrichtung der Zellen zumindest zwei Arten von Zellen mit unterschiedlichen Formen so ausgebildet sind, dass sie vorbestimmte wiederholte Anordnungsmuster bilden, die Zellen des Wabensegments Umfangswand-Rand-Zellen umfassen, die Umfangswand-Rand-Zellen die Zellen sind, deren Ränder von den Trennwänden und den Segmentumfangswänden umgeben sind, die Umfangswand-Rand-Zellen Umfangswand-Eck-Rand-Zellen und Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen umfassen, die Umfangswand-Eck-Rand-Zellen die Umfangswand-Rand-Zellen sind, die in Eckabschnitten des Wabensegments angeordnet sind, die Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen die Umfangswand-Rand-Zellen sind, die in anderen als den Eckabschnitten des Wabensegments angeordnet sind, und die offene Zulauffläche S1zu jeder Umfangswand-Eck-Rand-Zelle das 1,1-Fache oder mehr der durchschnittlichen offenen Zulauffläche S2zu der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen beträgt, oder die offene Ablauffläche S1ab der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle das 1,1-Fache oder mehr der durchschnittlichen offenen Ablauffläche S2ab der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen beträgt.
  2. Verschlossene Wabenstruktur nach Anspruch 1, wobei, bis auf die Umfangsregion des Wabensegments, in der die Umfangswand-Rand-Zellen gebildet sind, die Verschlussabschnitte in den offenen Enden der Zellen des Wabensegments so angeordnet sind, dass die Zulaufzellen, die die Verschlussabschnitte umfassen, die in den offenen Enden der Zellen in der Ablaufendfläche angeordnet sind, eine Ablaufzelle, die den Verschlussabschnitt umfasst, der in dem offenen Ende der Zelle in der Zulaufendfläche angeordnet ist, umgeben.
  3. Verschlossene Wabenstruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Dicke der Segmentumfangswand 0,3 bis 1,0 mm beträgt.
  4. Verschlossene Wabenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Dicke der Bindungsschicht 0,5 bis 1,5 mm beträgt.
  5. Verschlossene Wabenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Zellen Trennwand-Vollrand-Zellen umfassen, die Trennwand-Vollrand-Zellen die Zellen sind, deren Zellenränder im Querschnitt senkrecht zur Verlaufsrichtung der Zelle alle von den Trennwänden umgeben sind, die Zellen, die die Verschlussabschnitte umfassen, die in den offenen Enden der Zellen in der Ablaufendfläche angeordnet sind, als Zulaufzellen definiert sind, und die Zellen, die die Verschlussabschnitte umfassen, die in den offenen Enden der Zellen in der Zulaufendfläche angeordnet sind, als Ablaufzellen definiert sind, und sich die Form der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle, bei der es sich um eine Zulaufzelle handelt, von der Form der Trennwand-Vollrand-Zelle, bei der es sich um eine Zulaufzelle handelt, unterscheidet, oder sich die Form der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle, bei der es sich um eine Ablaufzelle handelt, von der Form der Trennwand-Vollrand-Zelle, bei der es sich um eine Ablaufzelle handelt, unterscheidet.
  6. Verschlossene Wabenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die offene Zulauffläche S1zu der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle weniger als das 4,0-Fache der durchschnittlichen offenen Zulauffläche S2zu der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen beträgt, oder die offene Ablauffläche S1ab der Umfangswand-Eck-Rand-Zelle weniger als das 4,0-Fache der durchschnittlichen offenen Ablauffläche S2ab der Umfangswand-Nicht-Eck-Rand-Zellen beträgt.
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