DE102018200762B4 - Wabenstruktur - Google Patents

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Abstract

Bienenwabenstruktur, enthaltend:eine Vielzahl von prismatischen säulenförmigen Bienenwabensegmenten, die jeweils poröse Trennwände, die eine Vielzahl von Waben bilden, die sich von einer Einlassstirnseite, in welche ein Fluid strömt, zu einer Auslassstirnseite erstrecken, aus der das Fluid ausströmt, und eine Segmentumfangswand haben, die an einem äußersten Umfang angeordnet ist; undeine Verbindungsschicht, die Seitenflächen der Vielzahl von Bienenwabensegmenten miteinander verbindet,wobei die Vielzahl von Bienenwabensegmenten eine Vielzahl von vollständigen Segmenten, die in einem zu einer Verlaufsrichtung der Waben senkrechten Querschnitt dieselbe Querschnittsform haben, und eine Vielzahl von unvollständigen Segmenten enthält, die jeweils eine Querschnittsform eines Teils der Querschnittsform der vollständigen Segmente haben,wobei die Verbindungsschicht eine Vielzahl von Reihen hat, in welchen jeweils eine Vielzahl von Verbindungsschichtteilen, die jeweils zwischen zwei zueinander weisend angeordneten Bienenwabensegmenten angeordnet sind, so angeordnet sind, dass sie sich von einem Punkt eines Umfangsrands eines verbundenen Körpers der Bienenwabensegmente in dem zu der Verlaufsrichtung der Waben senkrechten Querschnitt zu dem anderen Punkt desselben erstrecken,wobei die Verbindungsschicht jeder der Vielzahl von Reihen so angeordnet ist, dass aus der Vielzahl der in einer Richtung angeordneten Verbindungsschichtteile ein im Querschnitt am äußersten Umfang angeordneter Verbindungsschichtteil des äußersten Umfangs und mindestens einer der anderen Verbindungsschichtteile, die in der einen Richtung angeordnet sind, auf einer Verlaufslinie der einen Richtung einander nicht überlagern, undbei jedem der Vielzahl von Bienenwabensegmenten ein Verhältnis der Verschiebung der Seitenflächen von benachbarten Bienenwabensegmenten, die zueinander weisen, zu einer Länge einer Seite einer Seitenfläche des vollständigen Segments 10 % oder weniger beträgt.

Description

  • Die vorliegende Anmeldung ist eine auf der am 20. Januar 2017 beim japanischen Patentamt eingereichten JP 2017-008903 basierende Anmeldung, deren gesamter Inhalt durch Verweis hierin einbezogen wird.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Bereich der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bienenwabenstruktur mit einem segmentierten Aufbau und insbesondere betrifft sie eine Bienenwabenstruktur mit einem segmentierten Aufbau, die eine hervorragende Wärmeschockbeständigkeit hat und in der Lage ist, Beschädigungen einer Verbindungsschicht aufgrund von Scherbelastung wirksam zu unterbinden.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • In der jüngeren Vergangenheit hat das Bewusstsein für Umweltprobleme in der gesamten Gesellschaft stetig zugenommen und auf dem Gebiet der Technik, in welchem Kraftstoff zur Erzeugung von Leistung verbrannt wird, wurden verschiedene Techniken entwickelt, um toxische Bestandteile wie Stickstoffoxide aus einem während der Verbrennung des Kraftstoffs erzeugten Abgas zu entfernen. Beispielsweise wurden verschiedene Techniken entwickelt, um toxische Bestandteile wie Stickstoffoxide aus dem von einem Kraftfahrzeugmotor ausgestoßenen Abgas zu entfernen. Bei dieser Entfernung von toxischen Bestandteilen aus dem Abgas wird allgemein eine chemische Reaktion in dem toxischen Bestandteil unter Verwendung eines Katalysators verursacht, wodurch der Bestandteil in einen anderen, vergleichsweise nicht toxischen Bestandteil verändert wird. Ferner wurde eine Bienenwabenstruktur als ein Katalysatorträger verwendet, der mit einem Katalysator zur Abgasreinigung imprägniert wurde.
  • Des Weiteren enthält das durch die Verbrennung eines Verbrennungsmotors ausgestoßene Abgas ein toxisches Gas aus Stickstoffoxiden oder dergleichen sowie Feststoffe wie Ruß. Nachfolgend werden die Feststoffe gelegentlich als „FS“ bezeichnet. FS ist eine Abkürzung für die Feststoffe. Beispielsweise werden weltweit die Vorschriften über die Entfernung von aus einem Benzinmotor ausgestoßenen FS strenger und in einem Filter zum Entfernen von FS wird eine Bienenwabenstruktur verwendet. Als Material der Bienenwabenstruktur wird in besonders geeigneter Weise ein Keramikmaterial wie Siliciumcarbid (SiC), Cordierit oder Aluminiumtitanat (AT) verwendet, die hinsichtlich der Wärmebeständigkeit und der chemischen Stabilität herausragend sind.
  • Bisher wurden als diese Bienenwabenstrukturen Bienenwabenstrukturen vorgeschlagen, die jeweils einen Bienenwabenstrukturkörper mit porösen Trennwänden enthalten, die eine Vielzahl von Waben bilden, die sich von einer Einlassstirnseite zu einer Auslassstirnseite erstrecken und Durchgangskanäle für ein Fluid bilden. Ferner wurde als die Bienenwabenstruktur beispielsweise auch eine Bienenwabenstruktur mit einem segmentierten Aufbau vorgeschlagen, der durch Verbinden einer Vielzahl von Bienenwabensegmenten gebildet wird (siehe beispielsweise Patentdokumente 1 bis 3).
  • Beispielsweise ist in Patentdokument 1 eine Technik zum Kombinieren eine Vielzahl von Bienenwabenfiltern zur Herstellung einer keramischen Filteranordnung beschrieben. Keramische Filteranordnungen werden durch eine keramische Dichtungselementschicht (nachfolgend auch als eine „Verbindungsschicht“ bezeichnet) miteinander verbunden. Des Weiteren ist beispielsweise in Patentdokument 2 eine Bienenwabenstruktur offenbart, bei welcher in einem zu einer axialen Richtung senkrechten Querschnitt der Bienenwabenstruktur erste Bienenwabensegmente in einem zentralen Gebiet angeordnet sind und zweite Bienenwabensegmente in einem Umfangsgebiet angeordnet sind. Die in Patentdokument 2 offenbarte Bienenwabenstruktur ist so aufgebaut, dass eine Querschnittsfläche des ersten Bienenwabensegments kleiner ist als die des zweiten Bienenwabensegments.
  • In Patentdokument 3 wird eine Technik offenbart, bei welcher pseudo-viereckige Segmente, von welchen jedes durch ein dreieckiges Segment und ein Hilfselement gebildet ist, als Bienenwabensegmente verwendet werden, die an vier Ecken eines Verbundkörpers anzuordnen sind, wenn die Bienenwabensegmente zur Herstellung des Verbundkörpers verbunden werden. Es wird angenommen, dass gemäß dieser Technik ein Rohmaterialertrag der Bienenwabenstruktur verbessert werden kann und die Herstellungskosten reduziert werden können. Eine weitere herkömmliche Technik ist beispielsweise eine Technik, bei der eine Umfangsform der Bienenwabenstruktur mit dem segmentierten Aufbau verändert wird, um bedingt durch thermische Beanspruchung erzeugte Risse und dergleichen zu reduzieren.
    • Patentdokument 1: WO 01/23 069 A1
    • Patentdokument 2: WO 2004/096 414 A1
    • Patentdokument 3: JP 5 097 237 B2
  • KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • In einer Bienenwabenstruktur zur Verwendung als Abgasreinigungselement könnte aufgrund der raschen Temperaturveränderung eines Abgases oder örtlicher Wärmeerzeugung eine große thermische Belastung erzeugt werden. Des Weiteren könnte in dieser Bienenwabenstruktur die große thermische Belastung auch im Fall der Verbrennung und Entfernung von eingeschlossenem Ruß erzeugt werden. Verbundene Abschnitte in der Bienenwabenstruktur mit einem segmentierten Aufbau haben eine Entlastungsfunktion, um zu verhindern, dass sich die große thermische Belastung auf einzelne Bienenwabensegmente auswirkt, wenn in der Bienenwabenstruktur die thermische Belastung erzeugt wird. Gewöhnlich besteht in der Bienenwabenstruktur zur Verwendung als Abgasreinigungselement die Tendenz, dass sich die thermische Belastung in der Nähe einer Mitte eines zu einer Axialrichtung senkrechten Querschnitts erhöht. Wenn die Bienenwabenstruktur eine Verbindungsschicht aufweist, über die drei Bienenwabensegmente in einer T-Form verbunden sind, wie in der in Patentdokument 1 beschriebenen Bienenwabenstruktur, besteht folglich das Problem, dass in dem Bienenwabensegment auf einer Verlaufslinie eines T-förmigen verbundenen Abschnitts leicht Risse erzeugt werden.
  • Bei einem Aufbau, bei welchem in einem mittleren Gebiet Segmente angeordnet sind, die jeweils eine kleinere Querschnittsfläche als die jeweiligen in einem Umfangsgebiet angeordneten Segmente haben, wie bei der in Patentdokument 2 beschriebenen Bienenwabenstruktur, wird angenommen, dass die thermische Belastung durch Erhöhung der verbundenen Teile in dem mittleren Gebiet, in welchem die thermische Belastung ansteigt, entlastet werden kann. In der in Patentdokument 2 beschriebenen Bienenwabenstruktur nehmen jedoch die verbundenen Teile in dem mittleren Gebiet zu und somit besteht das Problem, dass die Durchgangskanäle für das Abgas in dem mittleren Gebiet reduziert sind, womit der Druckverlust ansteigt. Insbesondere wenn das Abgas durch die Bienenwabenstruktur strömt, besteht die Tendenz, dass das Abgas in dem mittleren Gebiet leichter als in dem Umfangsgebiet strömt, und somit nimmt der vorstehend erwähnte Druckverlust deutlich zu.
  • In einer in Patentdokument 3 beschriebenen Bienenwabenstruktur sind polygonale Bienenwabensegmente in einem zu einer Verlaufsrichtung der Waben senkrechten Querschnitt der Bienenwabenstruktur regelmäßig angeordnet. Folglich hat in der Bienenwabenstruktur mit einem segmentierten Aufbau eine Verbindungsschicht, die die jeweiligen Bienenwabensegmente verbindet, eine lineare Form, sodass sie einen Punkt eines Umfangsrands mit einem anderen Punkt des Umfangsrands der Bienenwabenstruktur in dem Querschnitt der Bienenwabenstruktur verbindet. Ferner ist auch in einer modifizierten Bienenwabenstruktur mit dem segmentierten Aufbau, die eine modifizierte Umfangsform aufweist, eine Verbindungsschicht, die einen Punkt des Umfangsrands der Bienenwabenstruktur mit einem anderen Punkt derselben verbindet, gewöhnlich in Längsrichtung und Querrichtung in dem vorstehend genannten Querschnitt in einer Gitteranordnung angeordnet, um so die jeweiligen Bienenwabensegmente regelmäßig zu verbinden. Im Fall der Verwendung einer derartigen Bienenwabenstruktur als Abgasreinigungsfilter wird die Bienenwabenstruktur gelegentlich in einem Zustand verwendet, in welchem die Bienenwabenstruktur in einem Umhüllungselement eines Metallgehäuses oder dergleichen untergebracht ist. Wenn während der Unterbringung der Bienenwabenstruktur mit dem segmentierten Aufbau in dem Umhüllungselement oder während der Verwendung in dem Zustand, in dem die Bienenwabenstruktur in dem Umhüllungselement untergebracht ist, eine Scherkraft lokal an die Verbindungsschicht angelegt wird, besteht das Problem, dass das Auftreten eines Scherbruches in der Verbindungsschicht wahrscheinlich ist. Nachfolgend wird die Unterbringung der Bienenwabenstruktur in dem Umhüllungselement des Metallgehäuses oder dergleichen gelegentlich als Einblechen bezeichnet.
  • Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der Probleme der vorstehend genannten herkömmlichen Techniken entwickelt. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bienenwabenstruktur mit einem segmentierten Aufbau bereitzustellen, die eine hervorragende Wärmeschockbeständigkeit hat und in der Lage ist, Beschädigungen einer Verbindungsschicht aufgrund von Scherbelastung wirksam zu unterbinden.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die folgende Bienenwabenstruktur bereitgestellt.
    1. [1] Eine Bienenwabenstruktur, enthaltend:
      • eine Vielzahl von prismatischen säulenförmigen Bienenwabensegmenten, die jeweils poröse Trennwände, die eine Vielzahl von Waben bilden, die sich von einer Einlassstirnseite, in welche ein Fluid strömt, zu einer Auslassstirnseite erstrecken, aus der das Fluid ausströmt, und eine Segmentumfangswand haben, die an einem äußersten Umfang angeordnet ist; und
      • eine Verbindungsschicht, die Seitenflächen der Vielzahl von Bienenwabensegmenten miteinander verbindet,
      • wobei die Vielzahl von Bienenwabensegmenten eine Vielzahl von vollständigen Segmenten, die in einem zu einer Verlaufsrichtung der Waben senkrechten Querschnitt dieselbe Querschnittsform haben, und eine Vielzahl von unvollständigen Segmenten enthält, die jeweils eine Querschnittsform eines Teils der Querschnittsform der vollständigen Segmente haben,
      • wobei die Verbindungsschicht eine Vielzahl von Reihen hat, in welchen jeweils eine Vielzahl von Verbindungsschichtteilen, die jeweils zwischen zwei zueinander weisend angeordneten Bienenwabensegmenten angeordnet sind, so angeordnet sind, dass sie sich von einem Punkt eines Umfangsrands eines verbundenen Körpers der Bienenwabensegmente in dem zu der Verlaufsrichtung der Waben senkrechten Querschnitt zu dem anderen Punkt desselben erstrecken,
      • wobei die Verbindungsschicht jeder der Vielzahl von Reihen so angeordnet ist, dass aus der Vielzahl der in einer Richtung angeordneten Verbindungsschichtteile ein im Querschnitt am äußersten Umfang angeordneter Verbindungsschichtteil des äußersten Umfangs und mindestens einer der anderen Verbindungsschichtteile, die in der einen Richtung angeordnet sind, auf einer Verlaufslinie der einen Richtung einander nicht überlagern, und
      • bei jedem der Vielzahl von Bienenwabensegmenten ein Verhältnis der Verschiebung der Seitenflächen von benachbarten Bienenwabensegmenten, die zueinander weisen, zu einer Länge einer Seite einer Seitenfläche des vollständigen Segments 10 % oder weniger beträgt.
    2. [2] Die Bienenwabenstruktur nach dem vorstehenden Punkt [1], wobei eine Breite des Verbindungsschichtteils von 0,5 bis 3,0 mm beträgt.
    3. [3] Die Bienenwabenstruktur nach den vorstehenden Punkten [1] oder [2], ferner enthaltend Verschlussteile, die so angeordnet sind, dass sie eines der offenen Enden jeder der in den Bienenwabensegmenten gebildeten Waben verschließen.
  • Eine Bienenwabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Bienenwabenstruktur mit einem segmentierten Aufbau, bei welchem eine Vielzahl von Bienenwabensegmenten durch eine Verbindungsschicht verbunden sind. Bei der Bienenwabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung ist die in eine Richtung verlaufende Verbindungsschicht durch Verbindungsschichtteile gebildet, die in der einen Richtung angeordnet sind. Des Weiteren hat die Verbindungsschicht eine Vielzahl von Reihen, die in jeweiligen Richtungen angeordnet sind. Eine Vielzahl von Verbindungsschichtteilen, die die Verbindungsschicht bilden, ist in jeder Reihe so angeordnet, dass ein Verbindungsschichtteil des äußersten Umfangs und mindestens einer der anderen Verbindungsschichtteile einander auf einer Verlaufslinie der einen Richtung nicht überlagern. Darüber hinaus ist bei jedem der Vielzahl von Bienenwabensegmenten ein Verhältnis der Verschiebung der Seitenflächen von benachbarten Bienenwabensegmenten, die zueinander weisen, zu einer Länge einer Seite einer Seitenfläche des vollständigen Segments 10 % oder weniger.
  • Die Bienenwabenstruktur gemäß vorliegender Erfindung hat eine hervorragende Wärmeschockbeständigkeit hat und ist in der Lage, Beschädigungen der Verbindungsschicht aufgrund von Scherbelastung wirksam zu unterbinden. Daher ist es möglich, Beschädigungen der Verbindungsschicht wirksam zu unterbinden, auch wenn eine lokale Scherkraft während der Unterbringung der Bienenwabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Umhüllungselement oder während der Verwendung in einem Zustand, in welchem die Bienenwabenstruktur in dem Umhüllungselement untergebracht ist, angelegt wird.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine erste Ausführungsform einer Bienenwabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung von der Seite der Einlassstirnseite gesehen schematisch darstellt;
    • 2 ist eine Draufsicht, die eine Einlassstirnseite der in 1 gezeigten Bienenwabenstruktur schematisch darstellt;
    • 3 ist eine vergrößerte Draufsicht, die einen vergrößerten Teil der Einlassstirnseite der in 1 gezeigten Bienenwabenstruktur darstellt;
    • 4 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung eines Anordnungszustands einer Verbindungsschicht in der ersten Ausführungsform einer Bienenwabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung;
    • 5 ist eine Querschnittsansicht, die einen Querschnitt entlang der Linie A-A' in 3 schematisch darstellt.
    • 6 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung eines weiteren Beispiels des Anordnungszustands der Verbindungsschicht;
    • 7 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung noch eines weiteren Beispiels des Anordnungszustands der Verbindungsschicht;
    • 8 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung eines weiteren Beispiels des Anordnungszustands der Verbindungsschicht;
    • 9 ist eine perspektivische Ansicht, die eine zweite Ausführungsform der Bienenwabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung von der Seite der Einlassstirnseite gesehen schematisch darstellt;
    • 10 ist eine Draufsicht, die eine Einlassstirnseite der in 9 gezeigten Bienenwabenstruktur schematisch darstellt;
    • 11 ist eine vergrößerte Draufsicht, die einen vergrößerten Teil der Einlassstirnseite der in 9 gezeigten Bienenwabenstruktur darstellt;
    • 12 ist eine Querschnittsansicht, die einen Querschnitt entlang der Linie B-B' in 11 schematisch darstellt;
    • 13 ist eine erläuternde Ansicht zur Erläuterung eines Verfahrens zum Verbinden von Bienenwabensegmenten zur Herstellung der Bienenwabenstruktur; und
    • 14 ist eine erläuternde Ansicht zur Erläuterung eines Scherfestigkeitsprüfverfahrens.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt. Es versteht sich daher, dass die folgenden Ausführungsformen, zu welchen Veränderungen, Verbesserungen und dergleichen in geeigneter Weise auf der Grundlage des allgemeinen Fachwissens hinzugefügt sind, ohne vom Grundgedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen, ebenfalls unter den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung fallen.
  • Bienenwabenstruktur
  • Wie die 1 bis 5 zeigen, ist eine erste Ausführungsform einer Bienenwabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung eine Bienenwabenstruktur 100, die eine Vielzahl von prismatischen säulenförmigen Bienenwabensegmenten 4 und eine Verbindungsschicht 6 aufweist. Die Bienenwabenstruktur 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist eine sogenannte Bienenwabenstruktur mit einem segmentierten Aufbau. Die Bienenwabenstruktur 100 enthält ferner an ihrem Umfang eine Außenwand 8, die so angeordnet ist, dass sie eine Vielzahl von Bienenwabensegmenten 4 umgibt. Die Bienenwabenstruktur 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist in geeigneter Weise als Fangfilter zum Entfernen von in einem Abgas enthaltenen Feststoffen verwendbar.
  • Hier ist 1 eine perspektivische Ansicht, die eine erste Ausführungsform einer Bienenwabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung von der Seite der Einlassstirnseite gesehen schematisch darstellt. 2 ist eine Draufsicht, die eine Einlassstirnseite der in 1 gezeigten Bienenwabenstruktur schematisch darstellt. 3 ist eine vergrößerte Draufsicht, die einen vergrößerten Teil der Einlassstirnseite der in 1 gezeigten Bienenwabenstruktur darstellt. 4 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung eines Anordnungszustands der Verbindungsschicht in der ersten Ausführungsform einer Bienenwabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung. 5 ist eine Querschnittsansicht, die einen Querschnitt entlang der Linie A-A' in 3 schematisch darstellt. Es sei angemerkt, dass in 4 in dem Bienenwabensegmente gebildete Trennwände und Waben abstrahiert dargestellt sind.
  • Das Bienenwabensegment 4 hat poröse Trennwände 1, die eine Vielzahl von Waben 2 bilden, die sich von einer Einlassstirnseite 11, in welche ein Fluid strömt, zu einer Auslassstirnseite 12 erstrecken, aus der das Fluid ausströmt, und eine Segmentumfangswand 3, die an einem äußersten Umfang angeordnet ist. Wie in den 1 bis 5 gezeigt, enthält die Bienenwabenstruktur 100 eine Vielzahl von Bienenwabensegmenten 4 und Seitenflächen der Vielzahl der Bienenwabensegmente 4 sind über die Verbindungsschicht 6 miteinander verbunden. In der Bienenwabenstruktur 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält die Vielzahl von Bienenwabensegmenten 4 eine Vielzahl von vollständigen Segmenten 4a, die in einem zu einer Verlaufsrichtung der Waben 2 senkrechten Querschnitt dieselbe Querschnittsform haben, und eine Vielzahl von unvollständigen Segmenten 4b, die jeweils eine Querschnittsform eines Teils der Querschnittsform der vollständigen Segmente 4a haben. Wie in den 1 und 2 gezeigt, besitzen aus der Vielzahl von Bienenwabensegmenten 4 die in einem mittleren Teil der Bienenwabenstruktur 100 angeordneten Bienenwabensegmente 4 eine „prismatische Säulenform“, bei welcher eine Richtung von der Einlassstirnseite 11 zu der Auslassstirnseite 12 eine Axialrichtung ist. Die in dem mittleren Teil angeordneten prismatischen säulenförmigen Bienenwabensegmente 4 sind die vollständigen Segmente 4a. Andererseits haben aus der Vielzahl von Bienenwabensegmenten 4 die Bienenwabensegmente 4, die in einem Umfangsteil angeordnet sind, der mit der Außenwand 8 in Kontakt ist, eine Pfeilerform, die erhalten wird, indem entlang der Form der Außenwand 8 ein Teil des in prismatischer Säulenform gebildeten Bienenwabensegments 4 abgeschliffen wird. Die in diesem Umfangsteil angeordneten Bienenwabensegmente 4 sind die unvollständigen Segmente 4b.
  • Die Verbindungsschicht 6 ist aus einem Verbindungsmaterial hergestellt, welches die Seitenflächen der Vielzahl der Bienenwabensegmente 4 miteinander verbindet. Ein durch Verbinden der Vielzahl der Bienenwabensegmente 4 mittels der Verbindungsschicht 6 gebildeter Verbundkörper wird gelegentlich als ein Bienenwabensegment-Verbundkörper 7 bezeichnet.
  • Die Verbindungsschicht 6 hat eine Vielzahl von Reihen, in welchen jeweils eine Vielzahl von Verbindungsschichtteilen 16 so angeordnet sind, dass sie in einem zu der Verlaufsrichtung der Waben 2 senkrechten Querschnitt des Bienenwabensegment-Verbundkörpers 7 von einem Punkt eines Umfangsrands des Bienenwabensegment-Verbundkörpers 7 zu dem anderen Punkt desselben verlaufen. Der Verbindungsschichtteil 16 ist ein Element, das einen Teil der Verbindungsschicht 6 bildet, die zwischen zwei Bienenwabensegmenten 4 und 4 angeordnet ist, die zueinander weisend angeordnet sind. Daher kann die Verbindungsschicht 6 als eine Anordnung der Verbindungsschichtteile 16 betrachtet werden. Die jeweiligen Verbindungsschichtteile 16 gehen über einen Kreuzungspunkt von zwei einander schneidenden Reihen der Verbindungsschicht 6 durchgehend ineinander über und in dem Bienenwabensegment-Verbundkörper 7 ist die Verbindungsschicht 6 als eine Struktur vorhanden. Beispielsweise hat die in 2 gezeigte Verbindungsschicht 6 eine Vielzahl von Reihen, die aus Längsreihen und Querreihen gebildet sind, welche in einer Gitterstruktur angeordnet sind.
  • In der Bienenwabenstruktur 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Verbindungsschicht 6 jeder Reihe wie folgt aufgebaut. Hier ist aus der Vielzahl der Verbindungsschichtteile 16, die in einer Richtung angeordnet sind, der an dem äußersten Umfang in dem zur Verlaufsrichtung der Waben 2 senkrechten Querschnitt angeordnete Verbindungsschichtteil 16 als ein Verbindungsschichtteil 16x des äußersten Umfangs definiert. Die Bienenwabenstruktur ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsschicht 6 jeder Reihe so angeordnet ist, dass der Verbindungsschichtteil 16x des äußersten Umfangs („ein Verbindungsschichtteil 16a“ in 4) und mindestens einer der anderen Verbindungsschichtteile 16b, 16c und 16d einander auf einer Verlaufslinie der einen Richtung nicht überlagern. Beispielsweise ist in dem in 4 gezeigten Beispiel die Verbindungsschicht 6 so angeordnet, dass der Verbindungsschichtteil 16a, der oben auf der Papierfläche angeordnet ist (d.h. der Verbindungsschichtteil 16x des äußersten Umfangs) und der andere Verbindungsschichtteil 16b, der als zweiter von der Oberseite der Papierfläche angeordnet ist, auf einer Verlaufslinie einer Richtung X einander nicht überlagern. Auf diese Weise enthält die „Reihe, in welcher die Vielzahl der Verbindungsschichtteile 16 angeordnet ist“, in der vorliegenden Erfindung konzeptuell eine Reihe, die einen Zustand hat, in welcher mindestens ein Verbindungsschichtteil 16x des äußersten Umfangs wie vorstehend beschrieben verschoben ist.
  • Die Bienenwabenstruktur 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist in der Lage, Beschädigungen der Verbindungsschicht aufgrund von Scherbelastung wirksam zu unterbinden. Daher ist es beispielsweise möglich, Beschädigungen der Verbindungsschicht 6 wirksam zu unterbinden, auch wenn während der Unterbringung der Bienenwabenstruktur 100 in einem Umhüllungselement oder während der Verwendung in einem Zustand, in welchem die Struktur in dem Umhüllungselement untergebracht ist, eine lokale Scherkraft angelegt wird.
  • Bei der Vielzahl der Bienenwabensegmente 4 beträgt ein Verhältnis der Verschiebung der Seitenflächen von benachbarten Bienenwabensegmenten 4 und 4, die zueinander weisen, zu einer Länge einer Seite der Seitenfläche des vollständigen Segments 4a 10 % oder weniger. Gemäß diesem Aufbau hat die Bienenwabenstruktur 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine hervorragende Wärmeschockbeständigkeit. „Die Verschiebung der Seitenflächen von benachbarten Bienenwabensegmenten 4 und 4, die zueinander weisen“ bedeutet eine Länge in einem Bereich, der in 3 mit dem Buchstaben Y bezeichnet ist. D.h., dass die „Verschiebung Y“ eine Länge eines eindringenden Teils des anderen Bienenwabensegments 4 in die benachbarten Bienenwabensegmente 4 und 4 bezeichnet. Daher kann in der „aus den in einer Richtung angeordneten Verbindungsschichtteilen 16 gebildeten Reihe „mindestens einer der Verbindungsschichtteile 16, die die jeweiligen Reihen bilden, aus der Reihe in einem Bereich vorragen, in welchem ein „Verschiebungsverhältnis“ der benachbarten Bienenwabensegmente 4 und 4 10 % oder weniger beträgt. Nachfolgend wird das“ Verschiebungsverhältnis“ beschrieben.
  • Nachfolgend wird ein Prozentsatz (Y/Zx100%) des Verhältnisses der Verschiebung Y der Seitenflächen von benachbarten Bienenwabensegmenten 4 und 4, die zueinander weisen, zu einer Länge Z einer Seite der Seitenfläche des vollständigen Segments 4a gelegentlich als das „Verschiebungsverhältnis“ von benachbarten Bienenwabensegmenten 4 und 4 bezeichnet. In der Bienenwabenstruktur 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das „Verschiebungsverhältnis“ von benachbarten Bienenwabensegmenten 4 und 4 10 % oder weniger. Wenn das „Verschiebungsverhältnis“ von benachbarten Bienenwabensegmenten 4 und 4 10 % übersteigt, können in jedem Bienenwabensegment 4 auf einer Verlaufslinie der Verbindungsschichtteile 16 ohne weiteres Risse entstehen.
  • Wenn in der vorliegenden Beschreibung die Verbindungsschichtteile „auf der Verlaufslinie der einen Richtung X einander nicht überlagern“, ist der folgende Zustand gemeint. Zunächst ist in 4 eine Richtung von oben nach unten der Papierfläche als die Richtung X definiert. In 4 ist jeder von vier Verbindungsschichtteilen 16 zwischen den beiden Bienenwabensegmenten 4 und 4 angeordnet. Ferner ist jeder der vier Verbindungsschichtteile 16 im Wesentlichen parallel zu der Richtung X angeordnet. Wenn beispielsweise der Verbindungsschichtteil 16a entlang der Richtung X bewegt wird, ist der Verbindungsschichtteil mit mindestens einem der anderen Verbindungsschichtteile 16b, 16c und 16d nicht überlagert. In diesem Fall wird davon ausgegangen, dass die Verbindungsschichtteile „einander auf der Verlaufslinie der einen Richtung X nicht überlagern“. Die Bienenwabenstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform hat einen Zustand, in welchem mindestens einer der Verbindungsschichtteile 16x des äußersten Umfangs an beiden Enden in der einen Richtung und der andere Verbindungsschichtteil 16 (einschließlich des anderen Verbindungsschichtteils 16x des äußersten Umfangs) auf der Verlaufslinie der Richtung X einander nicht überlagern. Beispielsweise sind in 4 der Verbindungsschichtteil 16b und der Verbindungsschichtteil 16c oder der Verbindungsschichtteil 16c und der Verbindungsschichtteil 16d auf der Verlaufslinie der Richtung X miteinander überlagert.
  • Des Weiteren sind in 4 die vier Verbindungsschichtteile 16a, 16b, 16c und 16d in einem Zustand angeordnet, in dem sie zur Unterseite der Papierfläche hin auf der Verlaufslinie der Richtung X abwechselnd in einer Links-rechts-Richtung verschoben sind. Die Anordnung der jeweiligen Verbindungsschichtteile 16a, 16b, 16c und 16d, d.h. die jeweilige Verschiebungsrichtung, ist nicht auf das Beispiel von 4 beschränkt. Beispiele des Anordnungszustands der Verbindungsschicht schließen in 6 bis 8 gezeigte Anordnungszustände ein. Hier sind 6 bis 8 schematische Ansichten, die die anderen Beispiele des Anordnungszustands der Verbindungsschicht erläutern.
  • In 6 sind vier Verbindungsschichtteile 16a, 16b, 16c und 16d jeweils in einem Zustand angeordnet, in dem sie zur Unterseite der Papierfläche hin nach links verschoben sind. Zwei Verbindungsschichtteile 16 und 16, die in einer Aufwärts-Abwärtsrichtung der Papierfläche benachbart sind, sind so angeordnet, dass sie einander auf einer Verlaufslinie einer Richtung X überlagern. Beachtet man jedoch den Verbindungsschichtteil 16a, welcher ein Verbindungsschichtteil 16x des äußersten Umfangs ist, und den Verbindungsschichtteil 16d, welcher der andere Verbindungsschichtteil 16x des äußersten Umfangs ist, so stellt man fest, dass die beiden Verbindungsschichtteile 16a und 16d einander nicht überlagern.
  • In 7 überlagern ein Verbindungsschichtteil 16b, der als zweiter von der Oberseite der Papierfläche angeordnet ist, und ein Verbindungsschichtteil 16d, der an der Unterseite der Papierfläche angeordnet ist (d.h. ein Verbindungsschichtteil 16x des äußersten Umfangs) auf einer Verlaufslinie einer Richtung X einander nicht.
  • In 8 sind drei Verbindungsschichtteile 16a, 16b und 16d so angeordnet, dass sie auf einer Verlaufslinie einer Richtung X vollständig übereinstimmen, und nur ein Verbindungsschichtteil 16c ist in einem auf der Papierfläche nach rechts verschobenen Zustand angeordnet. Dabei ist der Verbindungsschichtteil 16c mit drei Verbindungsschichtteilen 16 der Verbindungsschichtteile 16a, 16b und 16d auf der Verlaufslinie der Richtung X nicht überlagert. Folglich ist in dem in 8 gezeigten Beispiel der Verbindungsschichtteil 16c nicht mit einem Verbindungsschichtteil 16x des äußersten Umfangs, der an der Oberseite der Papierfläche angeordnet ist, und einem Verbindungsschichtteil 16x des äußersten Umfangs, der auf der Verlaufslinie der Richtung X an der Unterseite der Papierfläche angeordnet ist, überlagert. Wenn zumindest ein Paar von Verbindungsschichtteilen 16 auf der Verlaufslinie der Richtung X einander nicht überlagert, können auf diese Weise die anderen Verbindungsschichtteile 16 so angeordnet werden, dass sie auf der Verlaufslinie der Richtung X miteinander übereinstimmen.
  • In der in 1 bis 5 gezeigten Bienenwabenstruktur 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform bestehen keine besonderen Einschränkungen hinsichtlich einer Breite T1 des Verbindungsschichtteils 16. Beispielsweise beträgt die Breite T1 jedes der Verbindungsschichtteile 16 vorzugsweise von 0,5 bis 3,0 mm, weiter bevorzugt von 0,5 bis 2,5 mm und besonders bevorzugt von 0,5 bis 1,5 mm. Die Breite T1 des Verbindungsschichtteils 16 bezeichnet die Breite des Verbindungsschichtteils 16 in einer „zu der Richtung X, in welcher die Vielzahl der Verbindungsschichtteile 16 angeordnet ist“, senkrechten Richtung. Wenn die Breite T1 des Verbindungsschichtteils 16 kleiner ist als 0,5 mm, ist die Bienenwabenstruktur hinsichtlich der Wärmeschockbeständigkeit nicht bevorzugt, und wenn die Breite T1 des Verbindungsschichtteils 16 3,0 mm übersteigt, ist die Bienenwabenstruktur hinsichtlich der Scherfestigkeit nicht bevorzugt.
  • Wie 4 zeigt, ist jeder der Verbindungsschichtteile 16a, 16b, 16c und 16d im Wesentlichen parallel zu der Richtung X angeordnet. Hier ist der „im Wesentlichen parallele“ Verbindungsschichtteil in einem Bereich von ±15° zu der Richtung X vorhanden. Folglich kann jeder der Verbindungsschichtteile 16a, 16b, 16c und 16d in einem geringfügig geneigten Zustand im Bereich von ±15° zu der Richtung X angeordnet sein. Ferner ist die „Richtung X“ in der den in 2 gezeigten Bienenwabensegment-Verbundkörper 7 bildenden Verbindungsschicht 6 als eine Verlaufsrichtung einer geraden Linie definiert, die so gezeichnet ist, dass sie einen Punkt eines Umfangsrands des Bienenwabensegment-Verbundkörpers 7 mit einem anderen Punkt des Umfangsrands des Bienenwabensegments-Verbundkörpers 7 auf der Verbindungsschicht 6 verbindet. In 2 sind die in einer Aufwärts-abwärts-Richtung der Papierfläche (X-Richtung) verlaufende Verbindungsschicht 6 und die in einer Rechts-links-Richtung der Papierfläche (Y-Richtung) verlaufende Verbindungsschicht beinahe gitterartig angeordnet.
  • Ein Wert einer Breite T2 der Verbindungsschicht 6 wird in Übereinstimmung mit „Breiten von zwei.Verbindungsschichtteilen 16, die einander nicht überlagern“, und der „Verschiebung der Seitenflächen der benachbarten Bienenwabensegmente 4 und 4, die zueinander weisen“, ermittelt. D.h., dass ein Gesamtwert der jeweiligen Breiten von zwei Verbindungsschichtteilen 16, die am weitesten voneinander entfernt sind, und die Verschiebung der Seitenfläche von benachbarten Bienenwabensegmenten 4 und 4, die zueinander weisen, die „Breite T2 der Verbindungsschicht 6“ ist.
  • In der Bienenwabenstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Verbindungsschicht so angeordnet, dass der Verbindungsschichtteil des äußersten Umfangs und mindestens einer der anderen Verbindungsschichtteile auf der Verlaufslinie jeder Reihe in allen zu einer Richtung parallelen Reihen aus der Vielzahl von Reihen, die die Verbindungsschicht bilden, einander nicht überlagern. Beispielsweise ist in 2 in allen Reihen der Verbindungsschicht 6, die in der Aufwärts-abwärts-Richtung (X-Richtung) der Papierfläche verlaufen, die Verbindungsschicht so angeordnet, dass ein Verbindungsschichtteil 16 und der andere Verbindungsschichtteil 16 auf der Verlaufslinie jeder Reihe einander nicht überlagern. Gemäß diesem Aufbau ist es möglich, die durch Scherbelastung bedingten Beschädigungen der Verbindungsschicht 6 besonders wirksam zu unterbinden.
  • In der Bienenwabenstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es bevorzugt, dass alle Reihen der Verbindungsschicht so angeordnet sind, dass der Verbindungsschichtteil des äußersten Umfangs und mindestens einer der anderen Verbindungsschichtteile auf der Verlaufslinie jeder Reihe einander nicht überlagern. Alle Reihen der Verbindungsschicht sind die Reihen der Verbindungsschicht 6, die in der Aufwärts-abwärts-Richtung (X-Richtung) und der Rechts-links-Richtung (Y-Richtung) der Papierfläche in 2 verlaufen. Gemäß diesem Aufbau ist es möglich, die durch Scherbelastung bedingten Beschädigungen der Verbindungsschicht 6 äußerst wirksam zu unterbinden.
  • Die allgemeine Form der Bienenwabenstruktur unterliegt keinen besonderen Einschränkungen. Beispielsweise ist die allgemeine Form der in 1 gezeigten Bienenwabenstruktur eine runde Säulenform, bei der die Einlassstirnseite 11 und die Auslassstirnseite 12 rund sind. Obgleich in der Zeichnung nicht dargestellt, kann darüber hinaus die allgemeine Form der Bienenwabenstruktur eine Säulenform sein, bei welcher die Einlassstirnseite und die Auslassstirnseite eine im Wesentlichen runde Form haben, wie etwa eine elliptische Form, eine Rennbahnform oder eine ovale Form. Des Weiteren kann die allgemeine Form der Bienenwabenstruktur eine prismatische Säulenform sein, bei der die Einlassstirnseite und die Auslassstirnseite eine polygonale Form haben, wie etwa eine viereckige Form oder eine sechseckige Form.
  • Die Form des Bienenwabensegments unterliegt keinen besonderen Einschränkungen. Ein Beispiel der Form des Bienenwabensegments ist eine prismatische Säulenform, bei welcher die Querschnittsform senkrecht zu der Axialrichtung des Bienenwabensegments viereckig ist. Es sei angemerkt, dass das am äußersten Umfang der Bienenwabenstruktur angeordnete Bienenwabensegment beispielsweise durch Abschleifen eines Teils der prismatischen Säulenform in Übereinstimmung mit , der allgemeinen Form der Bienenwabenstruktur bearbeitet werden kann.
  • Eine Dicke der Trennwände jedes Bienenwabensegments ist bevorzugt von 50 bis 600 µm, bevorzugter von 100 bis 500 µm und besonders bevorzugt von 150 bis 450 µm. Wenn die Dicke der Trennwände kleiner als 50 µm ist, könnte die isostatische Festigkeit der Bienenwabenstruktur verschlechtert werden. Wenn die Dicke der Trennwände 600 µm übersteigt, nimmt der Druckverlust zu, wodurch gelegentlich ein Leistungsabfall eines Verbrennungsmotors oder eine Verschlechterung des Kraftstoffverbrauchs verursacht wird. Die Dicke der Trennwände ist ein Wert, der durch ein Verfahren der Betrachtung des zu der Axialrichtung senkrechten Querschnitts der Bienenwabenstruktur mit einem optischen Mikroskop gemessen wird.
  • In jedem Bienenwabensegment beträgt eine Wabendichte der durch die Trennwände gebildeten Waben vorzugsweise von 5 bis 100 Waben/cm2 und weiter bevorzugt 10 bis 90 Waben/cm2. Gemäß diesem Aufbau ist die Bienenwabenstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform in geeigneter Weise als Träger für einen Abgasreinigungskatalysator, Filter oder dergleichen verwendbar.
  • Eine Porosität der Trennwände beträgt beispielsweise von 20 bis 90 %, weiter bevorzugt von 25 bis 80 % und besonders bevorzugt von 30 bis 75 %. Wenn die Porosität der Trennwände kleiner als 20 % ist, nimmt der Druckverlust zu, wodurch gelegentlich ein Leistungsabfall des Verbrennungsmotors oder eine Verschlechterung des Kraftstoffverbrauchs verursacht wird. Wenn ferner die Porosität 90 % übersteigt, könnte die isostatische Festigkeit der Bienenwabenstruktur verschlechtert werden. Die Porosität der Trennwände ist ein Wert, der mit einem Quecksilber-Porosimeter gemessen wird. Ein Beispiel des Quecksilber-Porosimeters ist AutoPore 9500 (Handelsname), hergestellt von Micromeritics Instrument Corp.
  • Die Form der in jedem Bienenwabensegment gebildeten Waben unterliegt keinen besonderen Einschränkungen. Beispiele für die Form der Waben in dem zu der Verlaufsrichtung der Waben senkrechten Querschnitt schließen eine polygonale Form, eine runde Form und eine elliptische Form ein. Zu den Beispielen der polygonalen Form zählen eine dreieckige Form, eine viereckige Form, eine fünfeckige Form, eine sechseckige Form und eine achteckige Form. Des Weiteren können hinsichtlich der Form der Waben alle Waben dieselbe Form haben oder können die Waben unterschiedliche Formen haben. Beispielsweise kann die Wabenform eine Kombination von viereckigen Waben und achteckigen Waben sein. Darüber hinaus können hinsichtlich der Größe der Waben alle Waben dieselbe Größe haben oder können die Waben unterschiedliche Größen haben. Beispielsweise kann die Wabengröße von Teilen der Vielzahl der Waben groß sein und die anderen Waben können eine relativ kleine Größe haben.
  • Das das Bienenwabensegment bildende Material unterliegt keinen besonderen Einschränkungen, aber unter dem Gesichtspunkt der Festigkeit, Wärmebeständigkeit, Haltbarkeit und dergleichen ist es bevorzugt, dass ein Hauptbestandteil ein beliebiger Keramiktyp aus einem Oxid oder einem Nichtoxid, einem Metall oder dergleichen ist. Insbesondere wird in Erwägung gezogen, dass Beispiele der Keramik Cordierit, Mullit, Aluminiumoxid, Spinell, Siliciumcarbid, Siliciumnitrid und Aluminiumtitanat einschließen. Es wird in Betracht gezogen, dass Beispiele des Metalls Metall auf Fe-Cr-Al-Basis und metallisches Silizium einschließen. Es ist bevorzugt, dass der Hauptbestandteil mindestens einer ist, der aus der aus diesen Materialien bestehenden Gruppe ausgewählt ist. Im Hinblick auf eine hohe Festigkeit, hohe Wärmebeständigkeit oder dergleichen ist es besonders bevorzugt, dass der Hauptbestandteil mindestens einer ist, der ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Aluminiumoxid, Mullit, Aluminiumtitanat, Cordierit, Siliciumcarbid und Siliciumnitrid. Des Weiteren ist unter dem Gesichtspunkt einer hohen Wärmeleitfähigkeit, hohen Wärmebeständigkeit oder dergleichen Siliciumcarbid oder ein Silicium-Siliciumcarbid-Verbundmaterial besonders geeignet. Hier bezeichnet der „Hauptbestandteil“ einen Bestandteil, der mit einem Verhältnis von 50 Gew.-% oder mehr in dem das Bienenwabensegment bildenden Material enthalten ist. Es sei angemerkt, dass dieser Hauptbestandteil vorzugsweise mit einem Verhältnis von 70 Gew.-% oder mehr und weiter bevorzugt mit einem Verhältnis von 80 % oder mehr in dem das Bienenwabensegment bildenden Material vorhanden enthalten ist.
  • Nachfolgend wird eine zweite Ausführungsform der Bienenwabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf 9 bis 12 beschrieben. Wie die 9 bis 12 zeigen, ist eine Bienenwabenstruktur 200 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Bienenwabenstruktur 200, die eine Vielzahl von prismatischen säulenförmigen Bienenwabensegmenten 4 und eine Verbindungsschicht 6 aufweist. Die Bienenwabenstruktur 200 enthält ferner Verschlussteile 5, die so angeordnet sind, dass sie eines der offenen Enden jeder der in dem Bienenwabensegment 4 gebildeten Waben 2 verschließen. D.h., dass die Bienenwabenstruktur 200 ein Bienenwabenfilter ist, bei welchem die jeweiligen Verschlussteile 5 jeweils an einem Ende einer Vielzahl von Waben 2 auf der Seite einer Einlassstirnseite 11 oder einer Auslassstirnseite 12 angeordnet sind. In der Bienenwabenstruktur 200 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es bevorzugt, dass die Bienenwabensegmente 4 und die Verbindungsschicht 6 einen Aufbau haben, der ähnlich dem der vorstehend beschriebenen Bienenwabenstruktur gemäß der ersten Ausführungsform ist.
  • Hier ist 9 eine perspektivische Ansicht, die die zweite Ausführungsform der Bienenwabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung von der Seite der Einlassstirnseite gesehen schematisch darstellt. 10 ist eine Draufsicht, die eine Einlassstirnseite der in 9 gezeigten Bienenwabenstruktur schematisch darstellt. 11 ist eine vergrößerte Draufsicht, die einen vergrößerten Teil der Einlassstirnseite der in 9 gezeigten Bienenwabenstruktur darstellt. 12 ist eine Querschnittsansicht, die einen Querschnitt entlang der Linie B-B' in 11 schematisch darstellt. In 9 bis 12 sind Bestandteile, die denjenigen der in 1 bis 5 gezeigten Bienenwabenstruktur 100 ähnlich sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und auf ihre Beschreibung wird gelegentlich verzichtet.
  • Wie in 9 bis 12 gezeigt, sind die Verschlussteile 5 so angeordnet, dass sie eines der offenen Enden jeder der in den jeweiligen Bienenwabensegmenten 4 gebildeten Waben 2 auf der Seite der Einlassstirnseite 11 oder der Auslassstirnseite 12 verschließen. Beispielsweise sind die Verschlussteile 5 in den offenen Enden der vorbestimmten Waben 2 in der Einlassstirnseite 11 jedes der Bienenwabensegmente 4 und den offenen Enden der verbleibenden, von den vorbestimmten Waben 2 verschiedenen Waben 2 in der Auslassstirnseite 12 angeordnet. Nachfolgend sind aus der Vielzahl von Waben 2 diejenigen Waben 2, welche die Verschlussteile 5 in den offenen Enden auf der Seite der Auslassstirnseite 12 aufweisen und die auf der Seite der Einlassstirnseite 11 offen sind, als Einlasswaben 2a definiert. Des Weiteren sind aus der Vielzahl von Waben 2 diejenigen Waben, welche die Verschlussteile 5 in den offenen Enden auf der Seite der Einlassstirnseite 11 aufweisen und die auf der Seite der Auslassstirnseite 12 offen sind, als Auslasswaben 2b definiert. Die Bienenwabenstruktur 200 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann in geeigneter Weise als Abgasreinigungsfilter, insbesondere ein Filter zur Reinigung eines von einem Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs ausgestoßenen Abgases, verwendet werden.
  • Bei der Bienenwabenstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann eine Form der Einlasswaben gleich wie die Form der Auslasswaben sein oder die Form der Einlasswaben kann von der Form der Auslasswaben verschieden sein. Beispielsweise kann die Form der Einlasswaben achteckig sein und die Form der Auslasswaben kann viereckig sein. Darüber hinaus können hinsichtlich der Größe der Waben alle Waben dieselbe Größe haben oder können die Waben unterschiedliche Größen haben. Beispielsweise kann aus der Vielzahl von Waben die Größe der Einlasswaben groß sein und kann die Größe der Auslasswaben relativ kleiner als die Größe der Einlasswaben sein. Umgekehrt kann aus der Vielzahl von Waben die Größe der Einlasswaben klein sein und kann die Größe der Auslasswaben relativ größer als die Größe der Einlasswaben sein. Darüber hinaus können Waben mit unterschiedlichen Größen bei den Einlasswaben gemischt sein. Die Waben mit unterschiedlichen Größen können auch bei den Auslasswaben gemischt sein.
  • Es bestehen keine besonderen Einschränkungen hinsichtlich einer Anordnung der Einlasswaben und der Auslasswaben in der Bienenwabenstruktur, aber es ist bevorzugt, dass mindestens eine der Auslasswaben mit einer Einlasswabe über eine Trennwand verbunden ist. Wenn beispielsweise die Wabenform viereckig ist, ist ein Aufbau bevorzugt, bei welchem die Einlasswaben und die Auslasswaben über die Trennwände abwechselnd angeordnet sind, sodass beide Stirnseiten der Bienenwabenstruktur komplementäre Schachbrettmuster aufweisen.
  • Herstellungsverfahren der Bienenwabenstruktur:
  • Nachfolgend wird ein Verfahren zur Herstellung der Bienenwabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es sei angemerkt, dass das Herstellungsverfahren der Bienenwabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf das nachfolgend beschriebene Herstellungsverfahren beschränkt ist.
  • Zunächst wird im Fall der Herstellung der Bienenwabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung ein plastischer Knetwerkstoff zur Herstellung des Bienenwabensegments hergestellt. Der Knetwerkstoff zur Herstellung des Bienenwabensegments kann hergestellt werden, indem in geeigneter Weise ein Zusatzstoff wie etwa ein Bindemittel und Wasser zu einem als Rohmaterialpulver aus den vorstehend genannten geeigneten Materialien des Bienenwabensegments ausgewählten Material hinzugefügt werden.
  • Anschließend wird der auf diese Weise erhaltene Knetwerkstoff extrudiert, wodurch ein prismatischer säulenförmiger Bienenwaben-Formkörper mit eine Vielzahl von Waben bildenden Trennwänden und einer an seinem äußersten Umfang angeordneten Segmentumfangswand hergestellt wird. Eine Vielzahl von Bienenwaben-Formkörpern wird hergestellt.
  • Die erhaltenen Bienenwaben-Formkörper werden beispielsweise mit Mikrowellen und Heißluft getrocknet. Anschließend werden die offenen Enden der Waben mit einem Material verschlossen, das ähnlich dem bei der Herstellung der Bienenwaben-Formkörper verwendeten Material ist, um die Verschlussteile herzustellen. Die Bienenwaben-Formkörper können nach der Herstellung der Verschlussteile weiter getrocknet werden.
  • Dann werden die Bienenwaben-Formkörper, an welchen die Verschlussteile hergestellt wurden, gebrannt, wodurch die Bienenwabensegmente mit porösen Trennwänden erhalten werden. Die Brenntemperatur und die Brennatmosphäre sind je nach Rohmaterial unterschiedlich, und der Fachmann kann die Brenntemperatur und die Brennatmosphäre auswählen, die für das ausgewählte Material am besten geeignet sind.
  • Anschließend wird eine Vielzahl von erhaltenen Bienenwabensegmenten unter Verwendung eines Verbindungsmaterials miteinander verbunden und zur Aushärtung getrocknet, und anschließend wird der Umfang in eine gewünschte Form gebracht, wodurch eine Bienenwabenstruktur mit einem segmentierten Aufbau erhalten wird. Ein Beispiel eines Verfahrens zum Verbinden der Vielzahl von Bienenwabensegmenten ist ein in den 13(a) bis (d) gezeigtes Verfahren. 13 ist eine erläuternde Ansicht zur Erläuterung des Verfahrens zum Verbinden von Bienenwabensegmenten zur Herstellung der Bienenwabenstruktur. In 13 werden die Bienenwabensegmente in der Reihenfolge von (a) bis (d) zur Herstellung der Bienenwabenstruktur verbunden.
  • Zuerst werden, wie in 13(a) gezeigt, eine erforderliche Anzahl von Bienenwabensegmenten 34, bei welchen die Form einer Stirnseite viereckig ist, und eine erforderliche Anzahl von Bienenwabensegmenten 44, bei welchen die Form einer Stirnseite dreieckig ist, hergestellt. Nachfolgend werden die Bienenwabensegmente 44, bei welchen die Form der Stirnseite viereckig ist, gelegentlich als die viereckigen Segmente 34 bezeichnet. Ferner werden die Bienenwabensegmente 44, bei welchen die Form der Stirnseite dreieckig ist, gelegentlich als die dreieckigen Segmente 44 bezeichnet. Im Fall des Verbindens der Bienenwabensegmente 34 und 44 zur Herstellung eines Bienenwabensegment-Verbundkörpers 37 werden die dreieckigen Segmente 44 an vier Ecken des Bienenwabensegment-Verbundkörper 37 angeordnet. In den dreieckigen Segmenten 44 werden Abstandhalter 41, bei welchen eine Form einer Stirnseite dreieckig ist, angeordnet. Dann werden die viereckigen Segmente 34 und die dreieckigen Segmente 44 mittels der Verbindungsschicht 36 verbunden. Die Abstandhalter 41 werden angeordnet, um während des Verbindens Kraft auf die dreieckigen Segmente 44 auszuüben, und die Größe der Abstandhalter 41 ist geringfügig größer als diejenige der dreieckigen Segmente 44. Somit nimmt die Größe der Abstandhalter 41 zu, sodass es möglich ist, in geeigneter Weise auf die dreieckigen Segmente 44 eine ausreichend große Kraft auszuüben, um die Bienenwabensegmente 34 und 44 während des Verbindens der Bienenwabensegmente 34 und 44 ohne Ablösung miteinander zu verbinden.
  • Dann werden, wie in 13(b) gezeigt, während des Verbindens der viereckigen Segmente 34 und der dreieckigen Segmente 44 aus vier Richtungen des Bienenwabensegment-Verbundkörpers 34 Kräfte angelegt. Insbesondere werden, wie in 13(b) gezeigt, plattenförmige Elemente 42 an den jeweiligen Seitenflächen des Bienenwabensegment-Verbundkörpers 37 in den vier Richtungen angeordnet und die Kräfte werden jeweils auf die plattenförmigen Elemente 42 ausgeübt. In diesem Fall sind die aus den vier Richtungen anzulegenden Kräfte als unterschiedliche Lasten definiert. Beispielsweise wird in dem Beispiel aus 13(b) eine von der Oberseite zu der Unterseite der Papierfläche anzulegende Kraft so eingestellt, dass sie größer ist als eine während des Verbindens anzulegende andere Last. Diese Schritte werden somit ausgeführt, um eine beabsichtigte Positionsverschiebung der an den vier Ecken in dem Bienenwabensegment-Verbundkörper 37 angeordneten dreieckigen Segmente 44 zu verursachen, sodass es möglich ist, die Verbindungsschicht 36 zu verschieben.
  • Die aus den vier Richtungen anzulegenden Kräfte werden so eingestellt, dass sie eine Verschiebung in einem erforderlichen Ausmaß in der Verbindungsschicht 36 verursachen, und anschließend werden die plattenförmigen Elemente 42 und die Abstandhalter 41 entfernt, womit der in 13(c) gezeigte Bienenwabensegment-Verbundkörper 37 erhalten wird.
  • Anschließend ist es, wie in 13(d) gezeigt, bevorzugt, dass ein Umfang des erhaltenen Bienenwabensegment-Verbundkörpers 37 bearbeitet wird und ein Umfangsbeschichtungsmaterial auf eine bearbeitete Oberfläche des bearbeiteten Bienenwabensegment-Verbundkörpers 37 aufgetragen wird, um eine Außenwand 38 zu bilden. Als Material für das Umfangsbeschichtungsmaterial kann beispielsweise dasselbe Material wie das Verbindungsmaterial verwendet werden. Es ist möglich, die Bienenwabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung wie vorstehend beschrieben herzustellen.
  • Beispiele
  • Beispiel 1
  • Zuerst wurden 80 Massenteile Siliciumcarbidpulver und 20 Massenteile Si-Pulver gemischt, um ein Mischpulver zu erhalten. Ein Bindemittel, ein Porenbildner und Wasser wurden zu diesem Mischpulver zugegeben, gefolgt von Mischen und Kneten, um einen Knetwerkstoff herzustellen.
  • Anschließend wurde der Knetwerkstoff unter Verwendung eines Bienenwabenkörper-Formwerkzeugs extrudiert, um einen Bienenwaben-Formkörper zu erhalten, dessen allgemeine Form eine viereckige Säulenform war. 16 Bienenwaben-Formkörper wurden hergestellt.
  • Dann wurden die Bienenwaben-Formkörper mit einem Mikrowellentrockner getrocknet und weiter mit einem Heißlufttrockner vollständig getrocknet, und anschließend wurden beide Stirnseiten jedes Bienenwaben-Formkörpers abgeschnitten, um die gewünschten Abmessungen herzustellen.
  • Anschließend wurden Verschlussteile in den getrockneten Bienenwaben-Formkörpern gebildet. Genauer ausgedrückt wurde zunächst eine Maske auf eine Einlassstirnseite jedes Bienenwaben-Formkörpers aufgebracht, um die Einlasswaben abzudecken. Dann wurde eine Stirnseite des Bienenwaben-Formkörpers, die maskiert war, in eine Verschlussschlämme getaucht, um die Verschlussschlämme in die offenen Enden der Auslasswaben zu laden, die nicht maskiert waren. Danach wurde bei einer Auslassstirnseite des Bienenwaben-Formkörpers die Verschlussschlämme in derselben Weise wie vorstehend beschrieben ebenfalls in die offenen Enden von Einlasswaben geladen. Dann wurden die Bienenwaben-Formkörper, in welchen die Verschlussteile gebildet waren, mit dem Heißlufttrockner weiter getrocknet.
  • Dann wurden die Bienenwaben-Formkörper, in welchen die Verschlussteile gebildet waren, entfettet und gebrannt, um Bienenwabensegmente zu erhalten. Die Entfettung wurde bei 550 °C 3 Stunden lang durchgeführt und das Brennen wurde bei 1450 °C in einer Argonatmosphäre über 2 Stunden durchgeführt. Eine allgemeine Form jedes Bienenwabensegments war viereckig prismatisch säulenförmig. Die Form einer jeden Stirnseite des Bienenwabensegments war ein Quadrat, bei dem die Länge einer Seite 36 mm betrug. Dieses Bienenwabensegment entspricht einem „vollständigen Segment“ in der Bienenwabenstruktur. Tabelle 2 zeigt eine Länge einer Seite dieses vollständigen Segments in einer Spalte „Segmentgröße“
  • Dann wurden die erhaltenen Bienenwabensegmente so angeordnet, dass die Seitenflächen der jeweiligen Bienenwabensegmente benachbart zueinander wiesen und wurden in diesem Zustand über das Verbindungsmaterial verbunden, um einen Bienenwaben-Verbundkörper herzustellen. Der Bienenwaben-Verbundkörper wurde dergestalt verbunden und hergestellt, dass insgesamt 16 Bienenwabensegmente, d.h. 4 Bienenwabensegmente in einer Längsrichtung und 4 Bienenwabensegmente in einer Querrichtung an jeder Stirnseite des Bienenwaben-Verbundkörpers angeordnet waren. Tabelle 1 zeigt die Anzahl der in jedem Beispiel verwendeten Bienenwabensegmente in einer Spalte „Segmentanzahl“. Wenn beispielsweise „4x4“ in der Spalte „Segmentanzahl“ eingetragen ist, bedeutet dies, dass insgesamt 16 Bienenwabensegmente, d.h. 4 Bienenwabensegmente in der Längsrichtung und 4 Bienenwabensegmente in der Querrichtung verwendet wurden. Bei dem Verbinden der Bienenwabensegmente wurde eine beabsichtigte Verschiebung in einer Verbindungsschicht durch ein in 13 dargestelltes Verfahren erzeugt.
  • Anschließend wurde eine Umfangsfläche des erhaltenen Bienenwaben-Verbundkörpers geschliffen. Danach wurde ein Umfangsbeschichtungsmaterial auf eine Seitenfläche des geschliffenen Bienenwaben-Verbundkörpers aufgetragen, sodass eine Umfangsbeschichtungsschicht gebildet wurde. Die Bienenwabenstruktur gemäß Beispiel 1 wurde wie vorstehend beschrieben hergestellt.
  • In der Bienenwabenstruktur von Beispiel 1 war eine allgemeine Form jeder Stirnseite rund und ein Durchmesser der Stirnseite betrug 143,8 mm. Tabelle 1 zeigt die allgemeine Form der Stirnseite der Bienenwabenstruktur in einer Spalte „Querschnittsform“. Des Weiteren zeigt Tabelle 1 einen Durchmesser der Stirnseite der Bienenwabenstruktur in einer Spalte „Durchmesser“. Eine Länge der Bienenwabenstruktur in der Wabenverlaufsrichtung betrug 152,4 mm. Tabelle 1 zeigt eine Länge der Bienenwabenstruktur in der Wabenverlaufsrichtung in einer Spalte „Gesamtlänge“. In den jeweiligen Bienenwabensegmenten war die Dicke der Trennwand 305 µm, war die Wabendichte 46,5 Waben/cm2 und war die Porosität der Trennwand 41 %. Die Porosität wurde mit einem Quecksilber-Porosimeter (AutoPore 9500 (Handelsmarke)) gemessen, hergestellt von Micromeritics Instrument Corp. Tabelle 1 zeigt die jeweiligen Ergebnisse. Hinsichtlich der Form der durch die Trennwände in jedem Bienenwabensegment gebildeten Waben waren viereckige Waben und achteckige Waben abwechselnd angeordnet. Im Hinblick auf dieses Beispiel, in welchem die Bienenwabensegmente mit einer derartigen Wabenform verwendet wurden, zeigt Tabelle 1 „viereckig, achteckig“ in einer Spalte „Wabenform“.
  • Bei der erhaltenen Bienenwabenstruktur war die Verbindungsschicht so angeordnet, dass ein Verbindungsschichtteil des äußersten Umfangs und mindestens einer der anderen Verbindungsschichtteile einander auf einer Verlaufslinie einer Richtung nicht überlagerten. Hier ist hinsichtlich einer Anordnung einer Reihe der Verbindungsschicht die Anordnung der in 4 gezeigten Verbindungsschichtteile als „a“ definiert, die Anordnung der in 6 gezeigten Verbindungsschichtteile als „b“ definiert und die Anordnung der in 7 gezeigten Verbindungsschichtteile als „c“ definiert. Des Weiteren ist als „d“ eine Anordnung definiert, bei welcher, obgleich zwei der Verbindungsschichtteile auf der Verlaufslinie der einen Richtung einander nicht überlagern, die beiden Verbindungsschichtteile, die so angeordnet sind, dass die Teile einander nicht überlagern, nicht den Verbindungsschichtteil des äußersten Umfangs einschließen. Ferner ist als „e“ eine Anordnung definiert, bei welcher unter den Verbindungsschichtteilen keine zwei Verbindungsschichtteile vorhanden sind, die so angeordnet sind, dass die Teile einander auf der Verlaufslinie der einen Richtung nicht überlagern. In dem vorliegenden Beispiel wurde die Anordnung der Reihe der Verbindungsschicht in 5 Muster a bis e als die vorstehend genannten Überlagerungsmuster zwischen den Verbindungsschichtteilen, die die Verbindungsschicht bilden, klassifiziert.
  • Bei der Bienenwabenstruktur gemäß Beispiel 1 war die Anordnung der Reihe der Verbindungsschicht eine der Anordnungen a, b und c. Tabelle 2 zeigt die Anordnung der Reihe der Verbindungsschicht in der Bienenwabenstruktur in einer Spalte „Reihenanordnung der Verbindungsschicht“.
  • Eine Breite jedes Verbindungsschichtteils lag in einem Bereich von 0,5 bis 1,5 mm. Ferner betrug eine maximale Verschiebung von Seitenflächen von benachbarten, zueinander weisenden Bienenwabensegmenten 3 mm. Tabelle 2 zeigt die maximale Verschiebung der Seitenflächen von benachbarten, zueinander weisenden Bienenwabensegmenten in einer Spalte „maximale Verschiebung YMAX von benachbarten Segmenten“. Ferner zeigt Tabelle 2 einen Prozentsatz eines Verhältnisses der „maximalen Verschiebung YMAX von benachbarten Segmenten“ zu einer „Segmentgröße Z“, welche die Länge einer Seite jedes vollständigen Segments ist, in einer Spalte „maximales Verschiebungsverhältnis“. Wenn das „maximale Verschiebungsverhältnis“ 10 % oder weniger beträgt, ist die maximale Verschiebung YMAX der Seitenflächen von benachbarten, zueinander weisenden Bienenwabensegmenten 10 % oder weniger bezogen auf die Länge Z einer Seitenfläche des vollständigen Segments.
  • Beispiele 2 und 3
  • Der Vorgang von Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass eine Anordnung der Reihen einer Verbindungsschicht wie in Tabelle 2 gezeigt geändert wurde, um Bienenwabenstrukturen gemäß den Beispielen 2 und 3 herzustellen. In der Bienenwabenstruktur gemäß Beispiel 2 war die Anordnung der Reihe der Verbindungsschicht entweder a oder b. In der Bienenwabenstruktur gemäß Beispiel 3 war die Anordnung der Reihe der Verbindungsschicht entweder b oder c. Eine maximale Verschiebung YMAX der Seitenflächen von benachbarten, zueinander weisenden Bienenwabensegmenten betrug 2,5 mm in der Bienenwabenstruktur gemäß Beispiel 2 und 1 mm in der Bienenwabenstruktur gemäß Beispiel 3.
  • Beispiele 4 bis 12
  • Bei jedem der Beispiele 4 bis 12 wurde eine Vielzahl von Bienenwabensegmenten wie in einer Spalte einer Wabenstruktur in Tabelle 1 angegeben hergestellt und eine Bienenwabenstruktur wurde unter Verwendung der hergestellten Bienenwabensegmente hergestellt. Tabelle 1 zeigt die Anzahl der in jedem Beispiel verwendeten Bienenwabensegmente in einer Spalte „Segmentanzahl“. Tabelle 2 zeigt eine „Anordnung einer Reihe einer Verbindungsschicht“, eine „maximale Verschiebung YMAX von benachbarten Segmenten“ und ein „maximales Verschiebungsverhältnis“ der jeweiligen erhaltenen Bienenwabenstrukturen.
  • Bei den Beispielen 6 und 7 wurde jeweils eine Umfangsfläche eines Bienenwaben-Verbundkörpers, der durch Verbinden von Bienenwabensegmenten erhalten wurde, geschliffen, sodass eine allgemeine Form jeder Stirnseite elliptisch war. Danach wurde ein Umfangsbeschichtungsmaterial auf eine Seitenfläche des geschliffenen Bienenwaben-Verbundkörpers aufgetragen, sodass eine Umfangsbeschichtungsschicht gebildet wurde.
  • Vergleichsbeispiele 1 bis 12
  • Der Vorgang von Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass jedes Bienenwabensegment mit einer in Tabelle 3 gezeigten Wabenstruktur hergestellt wurde und eine Anordnung von Reihen einer Verbindungsschicht wie in Tabelle 4 gezeigt geändert wurde, um die Bienenwabenstrukturen gemäß dem Vergleichsbeispielen 1 bis 12 herzustellen. Wenn die Anordnung der Reihen der Verbindungsschicht ein Muster d oder ein Muster e enthielt, enthielten die Reihen eine Verbindungsschicht, in welcher der Verbindungsschichtteil des äußersten Umfangs und einer der anderen Verbindungsschichtteile einander in einer Verlaufslinie einer Richtung überlagerten. Wenn ferner ein „maximales Verschiebungsverhältnis“ 10 % überstieg, betrug eine maximale Verschiebung YMAX von Seitenflächen von zueinander weisenden benachbarten Bienenwabensegmenten mehr als 10 % bezogen auf eine Länge Z einer Seite einer Seitenfläche eines vollständigen Segments. Tabelle 1
    Wabenstruktur Querschnittsform Segmentanzahl Durch-messer (mm) Langer Durchmesser (mm) Kurzer Durchmesser (mm) Gesamtlänge (mm) Porosität (%)
    Dicke der Trennwände (µm) Wabendichte (Waben/cm2) Wabenform
    Beispiel 1 305 46,5 viereckig, achteckig rund 4 × 4 143,8 - - 152,4 41
    Beispiel 2 305 46,5 viereckig, achteckig rund 4 × 4 143,8 - - 152,4 41
    Beispiel 3 305 46,5 viereckig, achteckig rund 4 × 4 143,8 - - 152,4 41
    Beispiel 4 203 46,5 viereckig, achteckig rund 5 × 5 190,5 - - 203,2 41
    Beispiel 5 203 46,5 viereckig, achteckig rund 5 × 5 190,5 - - 203,2 41
    Beispiel 6 305 46,5 viereckig elliptisch 6 × 3 - 198,0 102,0 178,0 52
    Beispiel 7 305 46,5 viereckig elliptisch 6 × 3 - 198,0 102,0 178,0 52
    Beispiel 8 431 31 viereckig rund 4 × 4 143,8 - - 254,0 52
    Beispiel 9 431 31 viereckig rund 4 × 4 143,8 - - 254,0 52
    Beispiel 10 254 46,5 viereckig, achteckig rund 7 × 7 266,7 - - 305,0 63
    Beispiel 11 254 46,5 viereckig, achteckig rund 7 × 7 266,7 - - 305,0 63
    Beispiel 12 254 46,5 viereckig, achteckig rund 7 × 7 266,7 - - 305,0 63
    Tabelle 2
    Segmentgröße Z (mm) Maximale Verschiebung YMAX von benachbarten Segmenten (mm) Maximales Verschiebungs-verhältnis (%) Anordnung einer Reihe der Verbindungsschicht Wärmeschockfestigkeit (°C) Scherfestigkeit
    Beispiel 1 36 3 8,3 a,b,c A A
    Beispiel 2 36 2,5 6,9 a,b A A
    Beispiel 3 36 1 2,8 a,c A B
    Beispiel 4 39 3,5 9,0 a,b,c A A
    Beispiel 5 39 1,5 3,8 b,c A B
    Beispiel 6 36 2,8 7,8 a A A
    Beispiel 7 36 1,8 5,0 b,c A A
    Beispiel 8 37 3 8,1 b A A
    Beispiel 9 37 0,5 1,4 c A B
    Beispiel 10 42 3 7,1 a,b A A
    Beispiel 11 42 4 9,5 a,b,c A A
    Beispiel 12 42 1,5 3,6 a,b,c A B
    Tabelle 3
    Wabenstruktur Querschnittsform Segmentanzahl Durchmesser (mm) Langer Durchmesser (mm) Kurzer Durchmesser (mm) Gesamtlänge (mm) Porosität (%)
    Dicke der Trennwände (µm) Wabendichte (Waben/cm2) Wabenform
    Vergleichsbeispiel 1 305 46,5 viereckig, achteckig rund 4 × 4 143,8 - - 152,4 41
    Vergleichsbeispiel 2 305 46,5 viereckig, achteckig rund 4 × 4 143,8 - - 152,4 41
    Vergleichsbeispiel 3 305 46,5 viereckig, achteckig rund 4 × 4 143,8 - - 152,4 41
    Vergleichsbeispiel 4 203 46,5 viereckig, achteckig rund 5 × 5 190,5 - - 203,2 41
    Vergleichsbeispiel 5 203 46,5 viereckig, achteckig rund 5 × 5 190,5 - - 203,2 41
    Vergleichsbeispiel 6 305 46,5 viereckig elliptisch 6 × 3 - 198,0 102,0 178,0 52
    Vergleichsbeispiel 7 305 46,5 viereckig elliptisch 6 × 3 - 198,0 102,0 178,0 52
    Vergleichsbeispiel 8 431 31 viereckig rund 4 × 4 143,8 - - 254,0 52
    Vergleichsbeispiel 9 431 31 viereckig rund 4 × 4 143,8 - - 254,0 52
    Vergleichsbeispiel 10 254 46,5 viereckig, achteckig rund 7 × 7 266,7 - - 305,0 63
    Vergleichsbeispiel 11 254 46,5 viereckig, achteckig rund 7 × 7 266,7 - - 305,0 63
    Vergleichsbeispiel 12 254 46,5 viereckig, achteckig rund 7 × 7 266,7 - - 305,0 63
    Tabelle 4
    Segmentgröße Z (mm) Maximale Verschiebung YMAX von benachbarten Segmenten (mm) Maximales Verschiebungsverhältnis (%) Anordnung einer Reihe der Verbindungsschicht Wärmeschockfestigkeit (°C) Scherfestigkeit
    Vergleichsbeispiel 1 36 0 0,0 e A C
    Vergleichsbeispiel 2 36 18 50,0 a,b,c C A
    Vergleichsbeispiel 3 36 3 8,3 a,d A C
    Vergleichsbeispiel 4 39 0,1 0,3 e A C
    Vergleichsbeispiel 5 39 10 25,6 a,b,d C C
    Vergleichsbeispiel 6 36 0,2 0,6 e A C
    Vergleichsbeispiel 7 36 15 41,7 a,b,d C C
    Vergleichsbeispiel 8 37 0,1 0,3 d A C
    Vergleichsbeispiel 9 37 10 27,0 a,b C A
    Vergleichsbeispiel 10 42 0,2 0,5 a,d A C
    Vergleichsbeispiel 11 42 20 47,6 a,b,c C A
    Vergleichsbeispiel 12 42 15 35,7 c,d C C
  • Bei den erhaltenen Bienenwabenstrukturen der Beispiele 1 bis 12 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 12 wurde eine Bewertung hinsichtlich einer „Wärmeschockfestigkeit (1)“ und einer „Scherfestigkeit“ mit den folgenden Verfahren durchgeführt. Tabelle 2 und Tabelle 4 zeigen die Bewertungsergebnisse.
  • Wärmeschockfestigkeit (1)
  • Zur Bewertung der Wärmeschockfestigkeit (1) wurde eine nachfolgend beschriebene Prüfung an den Bienenwabenstrukturen durchgeführt und die Widerstandsfähigkeit der Bienenwabenstrukturen wurde anhand einer Beurteilung, ob Risse in jeder geprüften Bienenwabenstruktur auftraten, bewertet. Insbesondere wurde auf einem Motorenprüfstand, auf dem ein Dieselmotor mit einem Hubraum von 2,2 I montiert war, mit einem Verhältnis von 2 bis 12 g/Liter in jeder der Bienenwabenstrukturen der Beispiele und der Vergleichsbeispiele bei Betriebsbedingungen von einer Motordrehzahl von 2000 min- 1und einem Motordrehmoment von 60 Newtonmeter Ruß abgelagert. Anschließend wurde durch Nacheinspritzung eine Regenerationsbehandlung durchgeführt und die Einlassgastemperatur der Bienenwabenstruktur wurde erhöht. Wenn der Druckverlust vor und nach der Bienenwabenstruktur abzufallen begann, wurde die Nacheinspritzung beendet und der Motor wurde in den Leerlauf umgeschaltet. Die dabei abgelagerte Menge wurde unter den Bedingungen erhalten, dass die höchste Temperatur in einem mittleren Teil einer Auslassstirnseite gemäß den jeweiligen Standardvorgaben der Beispiele auf 1000 °C eingestellt wurde, und in dem Beispiel und dem Vergleichsbeispiel mit derselben Zahl wurde die Prüfung unter den Bedingungen durchgeführt, dass dieselbe Menge des abgelagerten Rußes erhalten wurde. Dann wurde durch Sichtprüfung festgestellt, ob auf der Seite einer Auslassstirnseite und auf der Seite einer Einlassstirnseite der Bienenwabenstruktur Risse erzeugt wurden oder nicht. Wenn keine Risse festgestellt wurden, war das Bewertungsergebnis „bestanden“, und wenn Risse festgestellt wurden, war das Bewertungsergebnis „nicht bestanden“. Auf der Grundlage des Ergebnisses jeweils auf der Seite der Auslassstirnseite und der Seite der Einlassstirnseite wurde die Bewertung der Wärmeschockfestigkeit (1) gemäß den folgenden Bewertungskriterien durchgeführt. Bei der Bewertung der Wärmeschockfestigkeit (1) war dann, wenn die Ergebnisse auf der Seite der Einlassstirnseite und der Seite der Auslassstirnseite beide „bestanden“ waren, das Bewertungsergebnis A. Wenn bei der Bewertung der Wärmeschockfestigkeit (1) mindestens eines der Ergebnisse auf der Seite der Einlassstirnseite und der Seite der Auslassstirnseite „nicht bestanden“ war, war das Bewertungsergebnis C. Tabelle 2 und Tabelle 4 zeigen die Bewertungsergebnisse.
  • Scherfestigkeit
  • Die Scherfestigkeit wurde an den jeweiligen Bienenwabenstrukturen der Beispiele 1 bis 12 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 12 unter Verwendung einer in 14 gezeigten Scherfestigkeitsprüfvorrichtung 110 bewertet. Genauer wurde zunächst eine Dämpfungsmatte 22 um eine Außenwand 8 jeder Bienenwabenstruktur 100 gewickelt. Anschließend wurde die mit der Dämpfungsmatte 22 umwickelte Bienenwabenstruktur 100 in ein aus Metall hergestelltes Umhüllungselement 21 eingesetzt, um eine Messprobe zur Messung der Scherfestigkeit vorzubereiten. Als Matte 22 wurde eine keramische Matte (Handelsname: Maftec OBM-P), hergestellt von Mitsubishi Plastics, Inc. verwendet. Bei der verwendeten Matte 22 betrug die Masse pro Flächeneinheit von 1000 bis 1200 g/m2 und war eine Dicke von 4,0 bis 5,0 mm. An die auf diese Weise vorbereitete Messprobe wurde jeweils aus einer ersten Lastrichtung L1, einer zweiten Lastrichtung L2 und einer dritten Lastrichtung L3 eine Last angelegt und eine Festigkeit der Bienenwabenstruktur 100, bei welcher die Struktur abgeschert wurde, wurde gemessen. Die Last wurde jeweils angelegt, indem eine Lastbeaufschlagungseinheit 24, an welcher eine Messuhr angebracht war, auf ein Ende in der Nähe einer Stirnfläche des die Messprobe bildenden Umhüllungselements 21 gepresst wurde. Die an die Messprobe anzulegende Last wurde durch Ablesung der angelegten Last einer Scherfestigkeitsprüfung bestätigt. Die an die Messprobe anzulegende Last wurde allmählich erhöht und die beim Abscheren der Bienenwabenstruktur 100 angelegte Last wurde als die Scherfestigkeit der Bienenwabenstruktur 100 erhalten.
  • Die Bewertung der Scherfestigkeit wurde in den folgenden drei Stufen A bis C an der Bienenwabenstruktur des Vergleichsbeispiels, das als Basis diente, durchgeführt. Wenn ein Verbesserungsverhältnis der Scherfestigkeit 15 % oder mehr gegenüber der Basis in jeder der Richtungen L1, L2 und L3 betrug, war das Bewertungsergebnis A. Wenn das Verbesserungsverhältnis der Scherfestigkeit 5 % oder mehr und weniger als 15 % betrug, war das Bewertungsergebnis B. Wenn das Verbesserungsverhältnis der Scherfestigkeit kleiner als 5 % war oder wenn keine Verbesserung der Scherfestigkeit festzustellen war, war das Bewertungsergebnis C. Die hier genannte Basis ist wie folgt. Für die Beispiele 1 bis 3 und Vergleichsbeispiele 1 bis 3 ist Vergleichsbeispiel 1 die Basis. Für die Beispiele 4 bis 5 und Vergleichsbeispiele 4 bis 5 ist Vergleichsbeispiel 4 die Basis. Für die Beispiele 6 bis 7 und Vergleichsbeispiele 6 bis 7 ist Vergleichsbeispiel 6 die Basis. Für die Beispiele 8 bis 9 und Vergleichsbeispiele 8 bis 9 ist Vergleichsbeispiel 8 die Basis. Für die Beispiele 10 bis 12 und Vergleichsbeispiele 10 bis 12 ist Vergleichsbeispiel 10 die Basis. Tabelle 2 und Tabelle 4 zeigen die Bewertungsergebnisse. Es sei angemerkt, dass 14 eine erläuternde Ansicht zur Erläuterung eines Scherfestigkeitsprüfverfahrens ist. In 14 bezeichnet Bezugszeichen 23 einen Stützsockel zur Aufnahme des Umhüllungselements 21 und Bezugszeichen 24 bezeichnet die Lastbeaufschlagungseinheit, um eine Last an die Messprobe anzulegen.
  • Bewertungsergebnis 1
  • In den Bienenwabenstrukturen der Beispiele 1 bis 12 konnten sowohl bei der Bewertung der Wärmeschockfestigkeit (1) als auch der Bewertung der Scherfestigkeit geeignete Ergebnisse erzielt werden. Andererseits war bei den Bienenwabenstrukturen der Vergleichsbeispiele 1, 3 bis 8, 10 und 12 ein starker Abfall der Scherfestigkeit bei der Bewertung der Scherfestigkeit zu erkennen. Bei den Bienenwabenstrukturen der Vergleichsbeispiele 1, 3 bis 8, 10 und 12 enthält die Anordnung der Reihe der Verbindungsschicht das Muster d oder das Muster e. Ferner war bei den Bienenwabenstrukturen der Vergleichsbeispiele 2, 5, 7, 9, 11 und 12 das Bewertungsergebnis mindestens einer der Seite der Einlassstirnseite und der Seite der Auslassstirnseite „nicht bestanden“ bei der Bewertung der Wärmeschockfestigkeit (1). Bei den Bienenwabenstrukturen der Vergleichsbeispiele 2, 5, 7, 9, 11 und 12 war das „maximale Verschiebungsverhältnis“ höher als 10 %.
  • Beispiele 13 bis 24
  • Bei jedem der Beispiele 13 bis 24 wurde eine Vielzahl von Bienenwabensegmenten wie in einer Spalte einer Wabenstruktur in Tabelle 5 angegeben hergestellt und Bienenwabenstrukturen wurden unter Verwendung der hergestellten Bienenwabensegmente hergestellt. Des Weiteren wurden in den Beispielen 13 bis 24 die Bienenwabenstrukturen in einem Zustand hergestellt, in welchem keine Verschlussteile in den Waben der hergestellten Bienenwabensegmente angeordnet waren. Darüber hinaus wurde in Beispiel 13 der Vorgang von Beispiel 1 wiederholt, mit der Ausnahme, dass zur Herstellung der Bienenwabenstruktur keine Verschlussteile vorgesehen wurden. In ähnlicher Weise wurden die Vorgänge der Beispiele 2 bis 12 wiederholt, um die Bienenwabenstrukturen der Beispiele 14 bis 24 in dieser Reihenfolge herzustellen.
  • Vergleichsbeispiele 13 bis 24
  • Bei den Vergleichsbeispielen 13 bis 24 wurde eine Vielzahl von Bienenwabensegmenten wie in einer Spalte einer Wabenstruktur in Tabelle 7 angegeben hergestellt und Bienenwabenstrukturen wurden unter Verwendung der hergestellten Bienenwabensegmente hergestellt. Des Weiteren wurden in den Vergleichsbeispielen 13 bis 24 die Bienenwabenstrukturen in einem Zustand hergestellt, in welchem keine Verschlussteile in den Waben der hergestellten Bienenwabensegmente angeordnet waren. Darüber hinaus wurde in Vergleichsbeispiel 13 der Vorgang von Beispiel 1 wiederholt, mit der Ausnahme, dass zur Herstellung der Bienenwabenstruktur keine Verschlussteile vorgesehen wurden. In ähnlicher Weise wurden die Vorgänge der Vergleichsbeispiele 2 bis 12 wiederholt, um die Bienenwabenstrukturen der Vergleichsbeispiele 14 bis 24 in dieser Reihenfolge herzustellen. Tabelle 5
    Wabenstruktur Querschnittsform Segmentanzahl Durchmesser (mm) Langer Durchmesser (mm) Kurzer Durchmesser (mm) Gesamtlänge (mm) Porosität (%)
    Dicke der Trennwände (µm) Wabendichte (Waben/cm2) Wabenform
    Beispiel 13 305 46,5 viereckig, achteckig rund 4 × 4 143,8 - - 152,4 41
    Beispiel 14 305 46,5 viereckig, achteckig rund 4 × 4 143,8 - - 152,4 41
    Beispiel 15 305 46,5 viereckig, achteckig rund 4 × 4 143,8 - - 152,4 41
    Beispiel 16 203 46,5 viereckig, achteckig rund 5 × 5 190,5 - - 203,2 41
    Beispiel 17 203 46,5 viereckig, achteckig rund 5 × 5 190,5 - - 203,2 41
    Beispiel 18 305 46,5 viereckig elliptisch 6 × 3 - 198,0 102,0 178,0 52
    Beispiel 19 305 46,5 viereckig elliptisch 6 × 3 - 198,0 102,0 178,0 52
    Beispiel 20 431 31 viereckig rund 4 × 4 143,8 - - 254,0 52
    Beispiel 21 431 31 viereckig rund 4 × 4 143,8 - - 254,0 52
    Beispiel 22 254 46,5 viereckig, achteckig rund 7 × 7 266,7 - - 305,0 63
    Beispiel 23 254 46,5 viereckig, achteckig rund 7 × 7 266,7 - - 305,0 63
    Beispiel 24 254 46,5 viereckig, achteckig rund 7 × 7 266,7 - - 305,0 63
    Tabelle 6
    Segmentgröße Z (mm) Maximale Verschiebung YMAX von benachbarten Segmenten (mm) Maximales Verschiebungsverhältnis (%) Anordnung einer Reihe der Verbindungsschicht Wärmeschockfestigkeit (°C) Scherfestigkeit
    Beispiel 13 36 3 8,3 a,b,c A A
    Beispiel 14 36 2,5 6,9 a,b A A
    Beispiel 15 36 1 2,8 a,c A B
    Beispiel 16 39 3,5 9,0 a,b,c A A
    Beispiel 17 39 1,5 3,8 b,c A B
    Beispiel 18 36 2,8 7,8 a A A
    Beispiel 19 36 1,8 5,0 b,c A A
    Beispiel 20 37 3 8,1 b A A
    Beispiel 21 37 0,5 1,4 c A B
    Beispiel 22 42 3 7,1 a,b A A
    Beispiel 23 42 4 9,5 a,b,c A A
    Beispiel 24 42 1,5 3,6 a,b,c A B
    Tabelle 7
    Wabenstruktur Querschnittsform Segmentanzahl Durchmesser (mm) Langer Durchmesser (mm) Kurzer Durchmesser (mm) Gesamtlänge (mm) Porosität (%)
    Dicke der Trennwände (µm) Wabendichte (Waben/cm2) Wabenform
    Vergleichsbeispiel 13 305 46,5 viereckig, achteckig rund 4 × 4 143,8 - - 152,4 41
    Vergleichsbeispiel 14 305 46,5 viereckig, achteckig rund 4 × 4 143,8 - - 152,4 41
    Vergleichsbeispiel 15 305 46,5 viereckig, achteckig rund 4 × 4 143,8 - - 152,4 41
    Vergleichsbeispiel 16 203 46,5 viereckig, achteckig rund 5 × 5 190,5 - - 203,2 41
    Vergleichsbeispiel 17 203 46,5 viereckig, achteckig rund 5 × 5 190,5 - - 203,2 41
    Vergleichsbeispiel 18 305 46,5 viereckig elliptisch 6 × 3 - 198,0 102,0 178,0 52
    Vergleichsbeispiel 19 305 46,5 viereckig elliptisch 6 × 3 - 198,0 102,0 178,0 52
    Vergleichsbeispiel 20 431 31 viereckig rund 4 × 4 143,8 - - 254,0 52
    Vergleichsbeispiel 21 431 31 viereckig rund 4 × 4 143,8 - - 254,0 52
    Vergleichsbeispiel 22 254 46,5 viereckig, achteckig rund 7 × 7 266,7 - - 305,0 63
    Vergleichsbeispiel 23 254 46,5 viereckig, achteckiq rund 7 × 7 266,7 - - 305,0 63
    Vergleichsbeispiel 24 254 46,5 viereckig, achteckig rund 7 × 7 266,7 - - 305,0 63
    Tabelle 8
    Segmentgröße Z (mm) Maximale Verschiebung YMAX von benachbarten Segmenten (mm) Maximales Verschiebungsverhältnis (%) Anordnung einer Reihe der Verbindungsschicht Wärmeschockfestigkeit Scherfestigkeit
    Vergleichsbeispiel 13 36 0 0,0 e A C
    Vergleichsbeispiel 14 36 18 50,0 a,b,c C A
    Vergleichsbeispiel 15 36 3 8,3 a,d A C
    Vergleichsbeispiel 16 39 0,1 0,3 e A C
    Vergleichsbeispiel 17 39 10 25,6 a,b,d C C
    Vergleichsbeispiel 18 36 0,2 0,6 e A C
    Vergleichsbeispiel 19 36 15 41,7 a,b,d C C
    Vergleichsbeispiel 20 37 0,1 0,3 d A C
    Vergleichsbeispiel 21 37 10 27,0 a,b C A
    Vergleichsbeispiel 22 42 0,2 0,5 a,d A C
    Vergleichsbeispiel 23 42 20 47,6 a,b,c C A
    Vergleichsbeispiel 24 42 15 35,7 c,d C C
  • Bei den erhaltenen Bienenwabenstrukturen der Beispiele 13 bis 24 und der Vergleichsbeispiele 13 bis 24 wurde eine Bewertung hinsichtlich einer „Wärmeschockfestigkeit (2)“ und einer „Scherfestigkeit“ durchgeführt. Ein Bewertungsverfahren der „Wärmeschutzfestigkeit (2)“ für die Beispiele 13 bis 24 und die Vergleichsbeispiele 13 bis 24 war das folgende. Des Weiteren war ein Bewertungsverfahren der „Scherfestigkeit“ für die Beispiele 13 bis 24 und die Vergleichsbeispiele 13 bis 24 ähnlich dem Bewertungsverfahren in Beispiel 1. Bei den Bewertungskriterien und dergleichen der jeweiligen Bewertungen entsprechen diejenigen der Bienenwabenstrukturen der Beispiele 13 bis 24 denjenigen der Bienenwabenstrukturen der Beispiele 1 bis 12 in dieser Reihenfolge, und entsprechen diejenigen der Bienenwabenstrukturen der Vergleichsbeispiele 13 bis 24 denjenigen der Bienenwabenstrukturen der Vergleichsbeispiele 1 bis 12 in dieser Reihenfolge. Tabelle 6 und Tabelle 8 zeigen die Bewertungsergebnisse.
  • Wärmeschockfestigkeit (2)
  • Die Wärmeschockfestigkeit (2) der Bienenwabenstruktur wurde unter Verwendung einer „Propangasbrennereinrichtung“ durchgeführt, die in der Lage ist, ein Heizgas in ein Umhüllungselement zur Unterbringung der Bienenwabenstruktur zuzuführen. Genauer ausgedrückt wurde die Bienenwabenstruktur jedes Beispiels in dem Umhüllungselement untergebracht (umhüllt) und das Umhüllungselement wurde in der vorstehend genannten Propangasbrennereinrichtung eingebaut. Anschließend wurde ein brennendes Gas durch die Bienenwabenstruktur geleitet. Anfänglich wurde das brennende Gas mit einer Durchflussgeschwindigkeit von 60 NL/min 10 Minuten lang durchgeleitet. Eine Gastemperatur eines mittleren Teils an einer Position 10 mm vor der Bienenwabenstruktur betrug nach 10 Minuten 1100 °C. Anschließend wurde das Durchleiten des brennenden Gases beendet und anstelle des brennenden Gases wurde Kühlluft mit einer Durchflussgeschwindigkeit von 250 NL/min 10 Minuten lang durchgeleitet. Nach dem Durchleiten der Kühlluft betrug die Gastemperatur in dem mittleren Teil an der Position 10 mm vor der Bienenwabenstruktur nach 10 Minuten 100 °C. Dieses Durchleiten von brennendem Gas und Kühlluft wurde als ein Zyklus definiert und dieses Durchleiten wurde in 20 Zyklen ausgeführt. Dann wurde durch Sichtprüfung festgestellt, ob auf der Seite einer Auslassstirnseite und auf der Seite einer Einlassstirnseite der Bienenwabenstruktur Risse erzeugt wurden oder nicht. Wenn keine Risse festgestellt wurden, war das Bewertungsergebnis „bestanden“, und wenn Risse festgestellt wurden, war das Bewertungsergebnis „nicht bestanden“. Auf der Grundlage des Ergebnisses jeweils auf der Seite der Auslassstirnseite und der Seite der Einlassstirnseite wurde die Bewertung der Wärmeschockfestigkeit (2) gemäß den folgenden Bewertungskriterien durchgeführt. Bei der Bewertung der Wärmeschockfestigkeit (2) war dann, wenn die Ergebnisse auf der Seite der Einlassstirnseite und der Seite der Auslassstirnseite beide „bestanden“ waren, das Bewertungsergebnis A. Wenn bei der Bewertung der Wärmeschockfestigkeit (2) mindestens eines der Ergebnisse auf der Seite der Einlassstirnseite und der Seite der Auslassstirnseite „nicht bestanden“ war, war das Bewertungsergebnis C.
  • Bewertungsergebnis 2
  • In den Bienenwabenstrukturen der Beispiele 13 bis 24 konnten sowohl bei der Bewertung der Wärmeschockfestigkeit (2) als auch der Bewertung der Scherfestigkeit geeignete Ergebnisse erzielt werden. Andererseits war bei den Bienenwabenstrukturen der Vergleichsbeispiele 13, 15 bis 20, 22 und 24 ein starker Abfall der Scherfestigkeit bei der Bewertung der Scherfestigkeit zu erkennen. Bei den Bienenwabenstrukturen der Vergleichsbeispiele 13, 15 bis 20, 22 und 24 enthält die Anordnung der Reihe der Verbindungsschicht das Muster d oder das Muster e. Ferner war bei den Bienenwabenstrukturen der Vergleichsbeispiele 14, 17, 19, 21, 23 und 24 das Bewertungsergebnis mindestens einer der Seite der Einlassstirnseite und der Seite der Auslassstirnseite „nicht bestanden“ bei der Bewertung der Wärmeschockfestigkeit (2). Bei den Bienenwabenstrukturen der Vergleichsbeispiele 14, 17, 19, 21, 23 und 24 war das „maximale Verschiebungsverhältnis“ höher als 10 %.
  • Eine Bienenwabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung ist bei der Verwendung in einer Vorrichtung zur Abgasreinigungsbehandlung oder dergleichen zur Durchführung einer Reinigungsbehandlung von Feststoffen von Teilchen oder dergleichen, die in einem Fluid eines Abgases oder dergleichen enthalten sind, das aus einem Dieselmotor, einem Benzinmotor oder dergleichen ausgestoßen wird, in besonders wirksamer Weise nutzbar.
  • Bezugszeichenliste
  • 1: Trennwand, 2: Wabe, 2a: Einlasswabe, 2b: Auslasswabe, 3: Segmentumfangswand, 4: Bienenwabensegment, 4a: vollständiges Segment, 4b: unvollständiges Segment, 5: Verschlussteil, 6: Verbindungsschicht, 7: Bienenwabensegment-Verbundkörper, 8: Außenwand, 11: Einlassstirnseite, 12: Auslassstirnseite, 16, 16a, 16b, 16c und 16d: Verbindungsschichtteil, 16x: Verbindungsschichtteil des äußersten Umfangs, 21: Umhüllungselement, 22: Matte, 23: Stützsockel, 24: Lastbeaufschlagungseinheit, 34: Bienenwabensegment (viereckiges Segment), 36: Verbindungsschicht, 37: Bienenwabensegment-Verbundkörper, 38: Außenwand, 41: Abstandhalter, 42: plattenförmiges Element, 44: Bienenwabensegment (dreieckiges Segment), 100 und 200: Bienenwabenstruktur, 110: Scherfestigkeitsprüfeinrichtung, L1: erste Lastrichtung, L2: zweite Lastrichtung, L3: dritte Lastrichtung, T1: Breite des Verbindungsschichtteils, T2: Breite der Verbindungsschicht, und X: Richtung (eine Richtung).

Claims (3)

  1. Bienenwabenstruktur, enthaltend: eine Vielzahl von prismatischen säulenförmigen Bienenwabensegmenten, die jeweils poröse Trennwände, die eine Vielzahl von Waben bilden, die sich von einer Einlassstirnseite, in welche ein Fluid strömt, zu einer Auslassstirnseite erstrecken, aus der das Fluid ausströmt, und eine Segmentumfangswand haben, die an einem äußersten Umfang angeordnet ist; und eine Verbindungsschicht, die Seitenflächen der Vielzahl von Bienenwabensegmenten miteinander verbindet, wobei die Vielzahl von Bienenwabensegmenten eine Vielzahl von vollständigen Segmenten, die in einem zu einer Verlaufsrichtung der Waben senkrechten Querschnitt dieselbe Querschnittsform haben, und eine Vielzahl von unvollständigen Segmenten enthält, die jeweils eine Querschnittsform eines Teils der Querschnittsform der vollständigen Segmente haben, wobei die Verbindungsschicht eine Vielzahl von Reihen hat, in welchen jeweils eine Vielzahl von Verbindungsschichtteilen, die jeweils zwischen zwei zueinander weisend angeordneten Bienenwabensegmenten angeordnet sind, so angeordnet sind, dass sie sich von einem Punkt eines Umfangsrands eines verbundenen Körpers der Bienenwabensegmente in dem zu der Verlaufsrichtung der Waben senkrechten Querschnitt zu dem anderen Punkt desselben erstrecken, wobei die Verbindungsschicht jeder der Vielzahl von Reihen so angeordnet ist, dass aus der Vielzahl der in einer Richtung angeordneten Verbindungsschichtteile ein im Querschnitt am äußersten Umfang angeordneter Verbindungsschichtteil des äußersten Umfangs und mindestens einer der anderen Verbindungsschichtteile, die in der einen Richtung angeordnet sind, auf einer Verlaufslinie der einen Richtung einander nicht überlagern, und bei jedem der Vielzahl von Bienenwabensegmenten ein Verhältnis der Verschiebung der Seitenflächen von benachbarten Bienenwabensegmenten, die zueinander weisen, zu einer Länge einer Seite einer Seitenfläche des vollständigen Segments 10 % oder weniger beträgt.
  2. Bienenwabenstruktur nach Anspruch 1, wobei eine Breite des Verbindungsschichtteils von 0,5 bis 3,0 mm beträgt.
  3. Bienenwabenstruktur nach Anspruch 1 oder 2, ferner enthaltend Verschlussteile, die so angeordnet sind, dass sie eines der offenen Enden jeder der in den Bienenwabensegmenten gebildeten Waben verschließen.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7037985B2 (ja) * 2018-03-30 2022-03-17 日本碍子株式会社 ハニカムフィルタ
WO2020039936A1 (ja) 2018-08-23 2020-02-27 株式会社村田製作所 濾過フィルタ
US20210292247A1 (en) * 2018-08-30 2021-09-23 Kyocera Corporation Ceramic structural body
JP7160741B2 (ja) * 2019-03-28 2022-10-25 日本碍子株式会社 ハニカム構造体

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001023069A1 (fr) 1999-09-29 2001-04-05 Ibiden Co., Ltd. Filtre en nid d'abeilles et ensemble de filtres ceramiques
WO2004096414A1 (ja) 2003-03-19 2004-11-11 Ngk Insulators Ltd. ハニカム構造体
JP5097237B2 (ja) 2010-03-31 2012-12-12 日本碍子株式会社 ハニカム構造体の製造方法
JP2017008903A (ja) 2015-06-26 2017-01-12 カルソニックカンセイ株式会社 エンジンの吸気装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS535781B2 (de) 1973-12-25 1978-03-02
JP4282960B2 (ja) * 2001-08-30 2009-06-24 日本碍子株式会社 高強度ハニカム構造体、その成形方法及びハニカム構造コンバーター
JP2005230680A (ja) * 2004-02-19 2005-09-02 Ngk Insulators Ltd ハニカム構造体
JPWO2005089901A1 (ja) * 2004-03-23 2008-01-31 日本碍子株式会社 ハニカム構造体及びその製造方法
DE102005019464A1 (de) * 2005-04-27 2006-11-02 Robert Bosch Gmbh Filtereinrichtung, insbesondere Rußpartikelfilter, für ein Abgassystem einer Brennkraftmaschine
CN100540111C (zh) * 2005-08-26 2009-09-16 揖斐电株式会社 蜂窝结构体及其制造方法
US7491373B2 (en) * 2006-11-15 2009-02-17 Corning Incorporated Flow-through honeycomb substrate and exhaust after treatment system and method
DE502008001738D1 (de) * 2007-02-15 2010-12-23 Mann & Hummel Gmbh Dieselpartikelfilter mit einem keramischen Filterkörper
JP2009256187A (ja) * 2008-03-24 2009-11-05 Ibiden Co Ltd ハニカム構造体及びハニカム構造体の製造方法
JP2009233587A (ja) * 2008-03-27 2009-10-15 Ngk Insulators Ltd 触媒付きディーゼルパティキュレートフィルタ及びその製造方法
CN101678347B (zh) * 2008-05-20 2012-10-03 揖斐电株式会社 蜂窝结构体以及废气净化装置
JP5719645B2 (ja) * 2011-03-10 2015-05-20 株式会社エフ・シー・シー 排気ガス浄化装置
JP6059954B2 (ja) * 2012-10-30 2017-01-11 日本碍子株式会社 ハニカムフィルタ
JP6014526B2 (ja) * 2013-03-22 2016-10-25 日本碍子株式会社 ハニカム構造体
JP6320798B2 (ja) * 2014-03-04 2018-05-09 日本碍子株式会社 ハニカム構造体

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001023069A1 (fr) 1999-09-29 2001-04-05 Ibiden Co., Ltd. Filtre en nid d'abeilles et ensemble de filtres ceramiques
WO2004096414A1 (ja) 2003-03-19 2004-11-11 Ngk Insulators Ltd. ハニカム構造体
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