DE102020101341A1

DE102020101341A1 - Wabenstruktur

Info

Publication number: DE102020101341A1
Application number: DE102020101341.8A
Authority: DE
Inventors: Yuki TAKAMURO; Takashi Kinoshita
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2019-01-23
Filing date: 2020-01-21
Publication date: 2020-08-13
Also published as: CN111468194A; US11020733B2; US20200230588A1; JP7139260B2; JP2020116520A

Abstract

Es wird eine Wabenstruktur geschaffen, von der erwartet wird, dass sie eine verbesserte Temperaturanstiegsleistung zeigt, während sie eine Zunahme des Druckverlusts unterbindet. Die Wabenstruktur enthält einen säulenförmigen Wabenstrukturkörper, an dem poröse Trennwände 1, die mehrere Zellen 2 umgebend, die Strömungskanäle eines Fluids bilden und die von einer ersten Stirnfläche zu einer zweiten Stirnfläche verlaufen, vorgesehen sind, und eine Umfangswand, die die Trennwände 1 einschließend vorgesehen ist. Unter den Trennwänden 1 weisen die Trennwände 1, die zwei gegenüberliegende Seiten bilden, wobei die Zelle 2 dazwischen eingefügt ist, jeweils einen Vorsprung 21 auf, der in die Zelle 2 verlaufend vorsteht. Falls die Breite eines oberen Teils 25 des Vorsprungs 21 durch W1 bezeichnet ist und die Breite eines unteren Teils 26 des 8Vorsprungs 21 durch W2 bezeichnet ist, gilt W1 > W2 und ist W2/W1, das einen durch Dividieren von W2 durch W1 erhaltenen Wert bezeichnet, 0,5 bis 0,9.

Description

Die vorliegende Anmeldung beruht auf der Anmeldung JP 2019-009669 , die am 23.01.2019 beim japanischen Patentamt eingereicht wurde und deren Inhalt hier durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Wabenstruktur und insbesondere auf eine Wabenstruktur, die besonders geeignet als ein Katalysatorträger, der mit einem Katalysator zum Reinigen eines Abgases beschickt ist, verwendet werden kann.
Beschreibung des verwandten Gebiets
In den letzten Jahren nimmt überall in der Gesellschaft das Bewusstsein hinsichtlich Umweltproblemen zu. Somit sind auf dem Gebiet der Technologie zum Erzeugen von Bewegungsleistung durch Verbrennen eines Kraftstoffs verschiedene Techniken zum Entfernen einer gefährlichen Komponente wie etwa eines Stickoxids aus einem Abgas, das erzeugt wird, wenn der Kraftstoff verbrannt wird, entwickelt worden. Zum Beispiel sind verschiedene Techniken zum Entfernen einer gefährlichen Komponente wie etwa eines Stickoxids aus einem Abgas, das von einer Kraftmaschine eines Kraftfahrzeugs emittiert wird, entwickelt worden. Allgemein wird zum Entfernen einer solchen gefährlichen Komponente aus einem Abgas ein Katalysator verwendet, der veranlasst, dass die gefährliche Komponente eine chemische Reaktion besitzt, um die gefährliche Komponente in eine andere Komponente umzuwandeln, die weniger gefährlich ist. Als ein Katalysatorträger, der mit einem Katalysator zum Reinigen eines Abgases beschickt werden soll, wird eine Wabenstruktur verwendet.
Bisher ist eine Wabenstruktur vorgeschlagen worden, die mit einem Wabenstrukturkörper versehen ist, der poröse Trennwände aufweist, die mehrere Zellen definieren, die die Strömungskanäle eines Fluids bilden. Als dieser Typ einer Wabenstruktur ist eine Wabenstruktur vorgeschlagen worden, die mit Rippen versehen ist, die von den Trennwänden nach innen vorstehen, um die geometrischen Flächeninhalte der Trennwände zu vergrößern (siehe z. B. Patentdokument 1).
[Patentdokument 1] JP-A-62-266298
Die im Patentdokument 1 beschriebene Wabenstruktur kann die geometrischen Flächeninhalte der Trennwände durch die an den Trennwänden vorgesehenen Rippen vergrößern. Allerdings belegen die wie im Patentdokument 1 beschrieben angeordneten Rippen unzweckmäßig einen großen Teil der Räume, die als Strömungskanäle in den Zellen verwendet werden sollen, was somit leicht zu dem Stau einer Gasströmung führt. Dies stellt ein Problem, dass die Gasströmung in einer Zelle lokal konzentriert ist, was veranlasst, dass sich Emissionen insbesondere unter hoher Last während einer Fahrt in der Antriebsbetriebsart eines Kraftfahrzeugs verschlechtern.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts des oben beschriebenen Problems im Stand der Technik gemacht. Die vorliegende Erfindung schafft eine Wabenstruktur, die besonders geeignet als ein Katalysatorträger verwendet werden kann, der mit einem Katalysator zum Reinigen eines Abgases beschickt ist. Die vorliegende Erfindung schafft eine Wabenstruktur, von der erwartet wird, dass sie insbesondere die Verschlechterung der Emissionen unterbindet und die Reinigungsleistung verbessert.
Die vorliegende Erfindung schafft eine im Folgenden beschriebene Wabenstruktur.
(1) Wabenstruktur, die enthält:

einen säulenförmigen Wabenstrukturkörper mit porösen Trennwänden, die mehrere Zellen umgebend, die von einer ersten Stirnfläche zu einer zweiten Stirnfläche verlaufen und die Strömungskanäle eines Fluids bilden, vorgesehen sind, und mit einer Umfangswand, die die Trennwände einschließend vorgesehen ist,
wobei eine spezifische Zelle der Zellen mit einem Paar von Vorsprüngen versehen ist, das von der Trennwand in die Zelle vorsteht, wobei der Vorsprung in wenigstens einem Paar gegenüberliegender Trennwände unter den Trennwänden, die die Zelle bilden, von einer ersten Seite und von einer zweiten Seite in die Zelle vorsteht und in einer Richtung, in der die Zelle verläuft, ununterbrochen vorgesehen ist, und
wobei W1 > W2 gilt und W2/W1, was einen durch Dividieren von W2 durch W1 erhaltenen Wert angibt, 0,5 bis 0,9 beträgt, falls die Breite eines oberen Teils des Vorsprungs durch W1 bezeichnet ist und die Breite eines unteren Teils des Vorsprungs durch W2 bezeichnet ist.

(2) Wabenstruktur nach dem oben beschriebenen (1), wobei in der Zelle, in der der Vorsprung vorsteht, eine durch den im Folgenden gegebenen Ausdruck (1) repräsentierte Beziehung erfüllt ist, falls eine Höhe des Vorsprungs durch H2 bezeichnet ist und eine Öffnungsbreite der Zelle in einer Höhenrichtung des Vorsprungs durch H1 bezeichnet ist: $15 % \leq H2 / H1 \cdot 100 % < 40 % .$
(3) Wabenstruktur nach dem oben beschriebenen (1) oder (2), wobei, falls:

in der spezifischen Zelle ein Punkt, bei dem von einem Mittelteil in einer Breitenrichtung des oberen Teils des Vorsprungs, der auf der ersten Seite vorgesehen ist, eine Senkrechte nach unten auf eine erste Seite gezeichnet ist, durch P bezeichnet ist,
die Entfernungen von dem Punkt P zu beiden Enden der ersten Seite durch L1 und L2 bezeichnet sind (sofern L1 ≥ L2 ist),
ein Punkt, bei dem von einem Mittelteil in der Breitenrichtung des oberen Teils des Vorsprungs, der auf der zweiten Seite vorgesehen ist, eine Senkrechte nach unten auf eine zweite Seite gezeichnet ist, durch Q bezeichnet ist, und
die Entfernungen von dem Punkt Q zu beiden Enden der zweiten Seite durch L3 und L4 bezeichnet sind (sofern L3 ≥ L4 ist),
eine durch den im Folgenden gegebenen Ausdruck (2) repräsentierte Beziehung erfüllt ist: $L2 / L1 + L4 / L3 \geq 1.$

(4) Wabenstruktur nach einem des oben beschriebenen (1) bis (3), wobei eine Dicke jeder der Trennwände 0,05 bis 0,153 mm beträgt.
(5) Wabenstruktur nach einem des oben beschriebenen (1) bis (4), wobei W1, das die Breite des oberen Teils des Vorsprungs bezeichnet, 0,0127 bis 0,203 mm beträgt.
Die Wabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung weist Vorsprünge auf, die in Zellen vorstehend auf die Weise vorgesehen sind, dass die geometrischen Flächeninhalte der Trennwände durch die Vorsprünge erhöht sein können. Ferner sind die Vorsprünge in der Weise konfiguriert, dass W2/W1 wie oben beschrieben im Bereich von 0,5 bis 0,9 liegt, was somit zu einer verhältnismäßig größeren Breite des oberen Teils jedes Vorsprungs, der auf der Seite des Mittelteils jeder Zelle positioniert ist, führt. Somit kann die Kontaktfläche zwischen den Vorsprüngen und einem Gas auf der Seite des Mittelteils der Zelle, wo die Durchflussmenge des Gases höher ist, erhöht sein. Somit nimmt ein Gebiet, in dem der Wärmeaustausch mit den Vorsprüngen aktiv ausgeführt wird, zu, so dass erwartet wird, dass sich die Temperaturanstiegsleistung der Wabenstruktur als ein Katalysatorträger verbessert. Ferner wird in jedem Vorsprung die Breite des unteren Teils davon verhältnismäßig klein, so dass die gesamte Wabenstruktur ein verringertes Gewicht und eine niedrigere Wärmekapazität aufweist und somit eine weiter verbesserte Temperaturanstiegsleistung erwartet wird.
Figurenliste
1 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Ausführungsform einer Wabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

2 ist eine Draufsicht, die schematisch die Einströmstirnfläche der Ausführungsform der Wabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 ist eine Schnittansicht, die schematisch einen Schnitt entlang der Linie A-A' aus 2 zeigt;
4 ist eine Draufsicht, die schematisch in einer vergrößerten Ansicht einen Teil (das Gebiet R) der in 2 gezeigten Einströmstirnfläche zeigt;
5 ist eine weitere vergrößerte Draufsicht des in 4 gezeigten Teils;
6 ist eine vergrößerte Draufsicht, die schematisch in einer vergrößerten Ansicht einen Teil der Einströmstirnfläche einer anderen Ausführungsform der Wabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 ist eine vergrößerte Draufsicht, die schematisch in einer vergrößerten Ansicht einen Teil der Einströmstirnfläche einer nochmals anderen Ausführungsform der Wabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und
8 ist eine vergrößerte Draufsicht, die schematisch in einer vergrößerten Ansicht einen Teil der Einströmstirnfläche einer abermals anderen Ausführungsform der Wabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden genauer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt. Selbstverständlich liegen jene, die durch Hinzufügen von Änderungen, Verbesserungen oder dergleichen soweit erforderlich zu den folgenden Ausführungsformen auf der Grundlage der üblichen Kenntnis des Fachmanns auf dem Gebiet ohne Abweichung von dem Erfindungsgedanken der vorliegenden Erfindung erhalten werden, im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung.
Wabenstruktur
Eine Ausführungsform der Wabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine in 1 bis 5 gezeigte Wabenstruktur 100. Die Wabenstruktur 100 enthält einen säulenförmigen Wabenstrukturkörper 10. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Ausführungsform des Wabenstrukturkörpers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. 2 ist eine Draufsicht, die schematisch die Einströmstirnfläche der Ausführungsform der Wabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. 3 ist eine Schnittansicht, die schematisch einen Schnitt entlang der Linie A-A' aus 2 zeigt. 4 ist eine Draufsicht, die schematisch einen Teil (das Gebiet R) der in 2 gezeigten Einströmstirnfläche in einer vergrößerten Ansicht zeigt. 5 ist eine weiter vergrößerte Draufsicht des in 4 gezeigten Teils.
Der Wabenstrukturkörper 10 weist poröse Trennwände 1, die mehrere Zellen 2, die Strömungskanäle eines Fluids bilden, die von einer ersten Stirnfläche 11 zu einer zweiten Stirnfläche 12 verlaufen, umgebend vorgesehen sind, und eine Umfangswand 20, die die Trennwände 1 einschließend vorgesehen ist, auf. Wie in 4 und 5 gezeigt ist, weist jede der Trennwände 1 ferner Vorsprünge 21, 21, die in jede der Zellen 2 verlaufend vorstehen und die in der Richtung, in der die Zellen 2 verlaufen, ununterbrochen vorgesehen sind, auf. Insbesondere weist in der Wabenstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform unter den Trennwänden 1, die eine Zelle 2 umgeben, jede der Trennwände 1, die zwei gegenüberliegende Seiten bilden, wobei die Zelle 2 dazwischen eingefügt ist, einen Vorsprung 21 auf. In der vorliegenden Patentschrift bedeutet die „zwei gegenüberliegenden Seiten“ zwei Seiten, die eine parallele Positionsbeziehung aufweisen, und zwei Seiten mit einer Positionsbeziehung, in der der durch die zwei Seiten gebildete Winkel 10 Grad oder kleiner ist. Wie in 4 gezeigt ist, können die Vorsprünge 21, 21, die in jede Zelle 2 vorstehen, ferner derart sein, dass z. B. die Richtung des Vorstehens der Vorsprünge 21, 21 für jede Zelle 2 anders sein kann. Anhand von 4 stehen die Vorsprünge 21, 21 in der zweiten Zelle 2 in der Zeichnung von links in der seitlichen Richtung vor, während die Vorsprünge 21, 21 in den verbleibenden Zellen 2 in der Zeichnung in der vertikalen Richtung vorstehen. Diese Konfiguration bietet eine noch gleichförmigere Gasströmung und verringert außerdem die ungleichmäßige Erosion (eine Verringerung der Dicke, die der Kollision konkreter Materialien, die zusammen mit einem Abgas hereinströmen, zuzuschreiben ist).
In dem Schnitt des Wabenstrukturkörpers 10, wobei der Schnitt orthogonal zu der Richtung ist, in der die Zelle 2 verläuft, sind die zwei Vorsprünge 21, 21, die in die Zelle 2 vorstehen, wie im Folgenden beschrieben konfiguriert. Falls die Breite eines oberen Teils 25 jedes der Vorsprünge 21 durch W1 bezeichnet ist und die Breite eines unteren Teils 26 des Vorsprungs 21 durch W2 bezeichnet ist, gilt W1 > W2 und beträgt W2/W1, was einen Wert angibt, der durch Dividieren von W2 durch W1 erhalten wird, 0,5 bis 0,9. Unter den Zellen 2 können die Zellen 2 mit den darin vorstehenden Vorsprüngen 21 im Folgenden als „spezifische Zellen 2a“ bezeichnet sein.
Die Wabenstruktur 100 weist die Vorsprünge 21 auf, die in der Weise vorgesehen sind, dass die Vorsprünge 21 in die spezifischen Zellen 2a vorstehen, und die einer vorgegebenen Bedingung genügen. Somit kann die Wabenstruktur 100 den geometrischen Flächeninhalt der Trennwände 1 erhöhen. Wenn die Wabenstruktur 100 mit einem Katalysator beschickt ist, nimmt die mit einem Katalysator beschickte Fläche der Wabenstruktur 100 durch die vorgesehenen Vorsprünge 21 im Vergleich mit einer Wabenstruktur, die nicht mit den Vorsprüngen 21 versehen ist, zu. Im Ergebnis wird der Kontakt zwischen dem Katalysator und einem Abgas verstärkt, was somit zu einer verbesserten Abgasreinigungsleistung führt. Außerdem brauchen unter den Trennwänden 1, die eine spezifische Zelle 2a umgeben, nur die Trennwände 1, die zwei gegenüberliegende Seiten bilden, wobei die spezifische Zelle 2a dazwischen eingefügt ist, mit den Vorsprüngen 21 versehen zu sein, was somit eine übermäßige Erhöhung der Menge der Vorsprünge 21 zu verhindern ermöglicht und das Auftreten eines Staus einer Gasströmung wirksam unterbindet. Somit wird erwartet, dass die Wabenstruktur 100 einen Vorteil schafft, zu verhindern, dass sich Emissionen verschlechtern, und dass sich die Reinigungsleistung verbessert.
Ferner sind die Vorsprünge 21, wie oben beschrieben ist, in der Weise konfiguriert, dass W2/W1 0,5 bis 0,9 ist, und wird die Breite des oberen Teils 25 jedes der Vorsprünge 21, die auf der Seite des Mittelteils der spezifischen Zelle 2a positioniert sind, verhältnismäßig größer. Dies ermöglicht es, die Kontaktfläche zwischen dem Vorsprung 21 und einem Gas auf der Seite des Mittelteils der Zelle 2, auf der die Gasdurchflussmenge höher ist, zu erhöhen. Somit nimmt das Gebiet, in dem der Wärmeaustausch mit den Vorsprüngen 21 aktiv ausgeführt wird, zu, was somit einen Vorteil schafft, dass erwartet wird, dass sich die Temperaturanstiegsleistung der Wabenstruktur 100 als ein Katalysatorträger verbessert. Außerdem ist die Breite des unteren Teils 26 jedes der Vorsprünge 21 verhältnismäßig klein, was somit einen Vorteil schafft, dass erwartet wird, dass die gesamte Wabenstruktur 100 leichter wird, und dass ferner wegen einer verringerten Wärmekapazität eine verbesserte Temperaturanstiegsleistung erwartet wird. Dass W2/W1 0,5 bis 0,9 ist, gibt an, dass der Wert des Verhältnisses von W1:W2 1:0,9 bis 1:0,5 ist. Im Folgenden kann W1 als „die Breite W1 des oberen Teils 25“ bezeichnet sein und kann W2 als „die Breite W2 des unteren Teils 26“ bezeichnet sein.
Falls die durch die Vorsprünge 21 in der spezifischen Zelle 2a belegte Fläche festgesetzt ist, wird die Breite W1 des oberen Teils 25 jedes der Vorsprünge 21 verhältnismäßig klein, falls W2/W1 0,9 übersteigt, was es somit erschwert, die Kontaktfläche zwischen den Vorsprüngen 21 und einem Gas auf der Seite des Mittelteils der spezifischen Zelle 2a zu erhöhen. Falls ferner W2/W1 unter 0,5 liegt, falls die durch die Vorsprünge 21 in der spezifischen Zelle 2a belegte Fläche festgesetzt ist, wird die Breite W1 des oberen Teils 25 jedes der Vorsprünge 21 verhältnismäßig übermäßig groß, was zu einem höheren Druckverlust der Wabenstruktur 100 führt. Somit gibt es keine bestimmte Beschränkung an W2/W1, sofern das Verhältnis in dem Bereich von 0,5 bis 0,9 bleibt; allerdings liegt W2/W1 vorzugsweise in dem Bereich von 0,6 bis 0,7.
Die Breite W1 des oberen Teils 25 und die Breite W2 des unteren Teils 26 jedes der Vorsprünge 21 kann gemäß dem im Folgenden beschriebenen Verfahren bestimmt werden. Zunächst wird die erste Stirnfläche 11 der Wabenstruktur 100 unter Verwendung eines Projektors (z. B. eines durch die Mitutoyo Corporation hergestellten Profilprojektors) abgebildet. Daraufhin wird das erhaltene Bild einer Bildanalyse ausgesetzt, die durch Bildanalysesoftware (z. B. durch eine durch die Mitutoyo Corporation hergestellte Bildanalysesoftware) ausgeführt wird, um dadurch die Breite W1 des oberen Teils 25 und die Breite W2 des unteren Teils 26 des Vorsprungs 21 zu bestimmen. Der obere Teil 25 des Vorsprungs 21 ist eine Fläche von 25 % des distalen Endteils davon in der Richtung, in der der Vorsprung 21 verläuft, und die maximale Breite in der Fläche ist als die Breite W1 des oberen Teils 25 des Vorsprungs 21 definiert. Ferner ist der untere Teil 26 des Vorsprungs 21 eine Fläche, die 25 % des proximalen Endteils davon in der Richtung, in der der Vorsprung 21 verläuft, beträgt, und ist die minimale Breite in der Fläche als die Breite W2 des unteren Teils 26 des Vorsprungs 21 definiert.
Unter Verwendung der durch den vorangehenden Projektor erfassten Bilder können ebenfalls eine Öffnungsbreite H1 der spezifischen Zelle 2a, eine Höhe H2 (H2a oder H2b) des Vorsprungs 21 und ein Winkel θ, der durch eine Seitenfläche des Vorsprungs 21 gebildet ist, der später diskutiert wird, gemessen werden. Wenn die Höhe H2 (H2a oder H2b) des Vorsprungs 21 gemessen wird, muss in dem Schnitt, der orthogonal zu der Richtung ist, in der die Zelle 2 verläuft, das distale Ende (der Scheitel) des Vorsprungs 21 in der Richtung, in der der Vorsprung 21 von der Basis des Vorsprungs 21 ausgeht, am weitesten positioniert sein. Für jede Messung wird ein erfasstes Bild, soweit erforderlich, vorzugsweise auf eine gewünschte Vergrößerung vergrößert, bevor die Messung ausgeführt wird.
Vorzugsweise enthält die Wabenstruktur 100 die spezifischen Zellen 2a zu 50 % oder mehr aller Zellen 2. Zum Beispiel beträgt das Verhältnis der spezifischen Zellen 2a zu allen Zellen 2 (Formel: der durch (die Menge der spezifischen Zellen 2a / die Menge aller Zellen 2) · 100 % berechnete Wert) vorzugsweise 65 bis 99 % und noch bevorzugter 80 bis 99 %. Ein Verhältnis der spezifischen Zellen 2a zu allen Zellen 2 innerhalb der vorangehenden Bereiche führt zu einer höheren Abgasreinigungsleistung. Das Verhältnis der spezifischen Zellen 2a zu allen Zellen 2 kann auf 100 % eingestellt werden. Falls das Verhältnis der spezifischen Zellen 2a zu allen Zellen 2 unter dem vorangehenden unteren Grenzwert liegt, kann sich die Reinigungsleistung wegen einer verringerten Kontaktfläche mit einem Gas oder wegen einer Schwierigkeit, die Wirkung der durch die Vorsprünge 21 geschaffenen Temperaturanstiegsleistung zu erhalten, verschlechtern.
Vorzugsweise ist jeder der Vorsprünge 21 in der Weise platziert, dass eine Seitenfläche des Vorsprungs 21 in Bezug auf die Oberfläche jeder der Trennwände 1 den Winkel θ von 20 bis 160 Grad bildet. Im Folgenden kann der durch eine Seitenfläche des Vorsprungs 21 in Bezug auf die Oberfläche der Trennwand 1 gebildete Winkel θ einfach als „der durch die Seitenfläche des Vorsprungs 21 gebildete Winkel θ“ bezeichnet werden. Besonders bevorzugt beträgt der durch die Seitenfläche des Vorsprungs 21 gebildete Winkel θ 40 bis 70 Grad. Der durch die Seitenfläche des Vorsprungs 21 gebildete Winkel θ, der in dem vorangehenden Bereich liegt, erschwert, dass sich ein Katalysator an dem proximalen Ende des Vorsprungs 21 beim Auftragen des Katalysators (wenn die Katalysatorbeschichtung bereitgestellt wird) ansammelt. Somit kann der Flächeninhalt erhöht werden, nachdem der Katalysator aufgetragen worden ist (nach dem Katalysatorbeschichten), was somit zu einer verbesserten Abgasreinigungsleistung führt. Der durch die Seitenfläche des Vorsprungs 21 gebildete Winkel θ ist als der Winkel definiert, der in dem Schnitt, der orthogonal zu der Richtung ist, in der die Zelle 2 verläuft, durch die Tangente der Seitenfläche des Vorsprungs 21 und durch eine verlängerte Linie der Basis des Vorsprungs 21 bei einer Position der Hälfte der Höhe des Vorsprungs 21 gebildet ist. Ferner ist der durch die Seitenfläche des Vorsprungs 21 gebildete Winkel θ unter den Winkeln, die durch die Oberfläche der Trennwand 1 und durch die Seitenflächen des Vorsprungs 21 gebildet sind, als der Winkel auf der Seite eines Raums in der spezifischen Zelle 2a, wie von einer Seite der Einströmstirnfläche gesehen, definiert. Der durch eine Seitenfläche des Vorsprungs 21 gebildete Winkel θ und der durch die andere Seite des Vorsprungs 21 gebildete Winkel θ können derselbe Winkel oder unterschiedliche Winkel sein. Falls der durch eine Seitenfläche des Vorsprungs 21 gebildete Winkel θ und der durch die andere Seitenfläche des Vorsprungs 21 gebildete Winkel θ verschieden sind, liegen beide Winkel θ vorzugsweise innerhalb der vorstehenden Zahlenbereiche.
In der Zelle 2 mit den darin vorstehenden Vorsprüngen 21 (d. h. in der spezifischen Zelle 2a) genügen die Höhen H2 (die Höhe H2a und die Höhe H2b in 4 und 5) der Vorsprünge 21 und die Öffnungsbreite H1 der spezifischen Zelle 2a in der Höhenrichtung der Vorsprünge 21 vorzugsweise der im Folgenden gegebenen durch Ausdruck (1) bezeichneten Beziehung. Der folgende Ausdruck (1) ist ein allgemeiner Ausdruck, wobei die Höhe des Vorsprungs 21 durch H2 bezeichnet ist. Wie in 4 und 5 gezeigt ist, werden somit die Werte von H2a und H2b in H2 des folgenden Ausdrucks (1) ersetzt, um zu bestimmen, ob der folgende Ausdruck (1) erfüllt ist, falls die Höhen der an den einander gegenüberliegenden Trennwänden 1 vorgesehenen Vorsprünge 21, 21 durch die Höhe H2a und durch die Höhe H2b bezeichnet sind. $15 % \leq H2 / H1 \cdot 100 % < 40 % .$
Falls der Wert von „H2/H1 · 100 %“ des Ausdrucks (1) unter 15 % liegt, wird der Raum in der spezifischen Zelle 2a durch die Vorsprünge 21 nicht ausreichend unterteilt und wird eine Gasströmung in einer spezifischen Zelle 2a lokal konzentriert, was somit in einigen Fällen, insbesondere unter einer hohen Last während einer Fahrt in der Antriebsbetriebsart eines Kraftfahrzeugs, zur Verschlechterung von Emissionen führt. Ein Wert von „H2/H1 · 100 %“ des Ausdrucks (1), der 40 % übersteigt, ist unerwünscht, da ein Druckverlust zunimmt. Ein Wert von „H2/H1 · 100 %“ bezieht sich besonders bevorzugt auf Bereiche von 15 bis 30 %. Die Höhen H2a und H2b der Vorsprünge 21 beziehen sich in einem Schnitt, der orthogonal zu der Richtung ist, in der die Zellen 2 verlaufen, auf die kürzeste Entfernung von dem Scheitel jedes der Vorsprünge 21 (dem höchsten Punkt jedes der Vorsprünge 21) bis zur Basis jedes der Vorsprünge 21. Ferner bezieht sich die Öffnungsbreite H1 der spezifischen Zelle 2a in der Höhenrichtung der Vorsprünge 21 auf die Entfernung zwischen den einander gegenüberliegenden Trennwänden 1. Mit anderen Worten, die Öffnungsbreite H1 der spezifischen Zelle 2a enthält nicht die Dicke des wesentlichen Teils der Trennwände 1. Die Öffnungsbreite H1 der spezifischen Zelle 2a kann einfach als „die Öffnungsbreite H1 der Zelle 2“ bezeichnet sein.
In der spezifischen Zelle 2a ist ein Paar von Vorsprüngen 21, 21 vorzugsweise wie im Folgenden beschrieben konfiguriert. Zunächst ist in der spezifischen Zelle 2a ein Punkt, bei dem eine Senkrechte von einem Mittelteil in der Breitenrichtung des oberen Teils 25 des Vorsprungs 21, der auf der ersten Seite, die die spezifische Zelle 2a bildet, angeordnet ist, nach unten gezeichnet ist, durch P bezeichnet. Ferner sind die Entfernungen von dem Punkt P zu beiden Seiten, die unter den Seiten, die die spezifischen Zellen 2a bilden, an beiden Enden der ersten Seite angeordnet sind, durch L1 und L2 bezeichnet (sofern L1 ≥ L2 ist). Ferner ist ein Punkt, bei dem eine Senkrechte von dem Mittelteil in der Breitenrichtung des oberen Teils 25 des Vorsprungs 21, der auf der zweiten Seite, die der ersten Seite gegenüberliegt, vorgesehen ist, auf eine zweite Seite nach unten gezeichnet ist, durch Q bezeichnet. Ferner sind die Entfernungen von dem Punkt Q zu beiden Seiten, die unter den Seiten, die die spezifische Zelle 2a bilden, an beiden Enden der zweiten Seite angeordnet sind, durch L3 und L4 bezeichnet (sofern L3 ≥ L4 ist). In diesem Fall genügt das Paar der Vorsprünge 21, 21 vorzugsweise der durch den im Folgenden gegebenen Ausdruck (2) repräsentierten Beziehung. $L2 / L1 + L4 / L3 \geq 1.$
Das Paar der Vorsprünge 21, 21, die so konfiguriert sind, dass sie der Beziehung des vorangehenden Ausdrucks (2) genügen, erhöht die Überlappung der oberen Teile 25 des Paars der Vorsprünge 21, 21 an der Position auf der Seite des Mittelteils der spezifischen Zelle 2a, wobei erwartet wird, dass die Temperaturanstiegsleistung der Wabenstruktur 100 weiter verbessert ist. Der Maximalwert von „L2 / L1 + L4/L3“ des vorangehenden Ausdrucks (2) ist 2. Genauer ist der Maximalwert erreicht, wenn der Wert von „L2/L1“ 1 ist und wenn der Wert von „L4/L3“ 1 ist. Vorzugsweise ist der Wert von „L2 / L1 + L4 / L3“ 1,0 oder mehr und besonders bevorzugt 1,5 oder mehr.
Anhand von 5 sind die Werte der Entfernung L1 und der Entfernung L2 im Wesentlichen gleich und kann gesagt werden, dass der Wert von L2/L11 ist. Ferner sind die Werte der Entfernung L3 und der Entfernung L4 im Wesentlichen gleich und kann gesagt werden, dass der Wert von L4/L3 im Wesentlichen 1 ist. Somit kann gesagt werden, dass der Wert des durch den Ausdruck (2) repräsentierten „L2/L1 + L4/L3“ in der in 5 gezeigten Gestaltung 2 ist.
An den Wert von „L2/L1“ und an den Wert von „L4/L3“ gibt es keine besondere Beschränkung. Zum Beispiel sind der Wert von „L2/L1“ und der Wert von „L4/L3“ vorzugsweise z. B. 0,1 oder mehr.
Anhand von 6 wird nun eine Beschreibung einer anderen Ausführungsform der Wabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung gegeben. 6 ist eine vergrößerte Draufsicht, die schematisch in einer vergrößerten Draufsicht einen Teil der Einströmstirnfläche einer anderen Ausführungsform der Wabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. In 6 sind gleichen Bestandteilen wie den in 5 gezeigten Bestandteilen gleiche Bezugszeichen zugewiesen und werden ihre Beschreibungen weggelassen.
In 6 sind die Positionen, an denen ein Paar von Vorsprüngen 21, 21 in einer spezifischen Zelle 2a platziert sind, von jenen der in 5 gezeigten Gestaltung verschieden. Zum Beispiel besitzen in 6 eine Entfernung L1 und eine Entfernung L2 im Wesentlichen gleiche Werte und kann gesagt werden, dass der Wert von L2/L11 ist. Ferner ist eine Entfernung L3 eine Entfernung, die näherungsweise das 3,4-fache einer Entfernung L4 ist, und kann gesagt werden, dass der Wert von L4/L3 näherungsweise 0,3 ist. Somit kann gesagt werden, dass der durch den Ausdruck (2) repräsentierte Wert von „L2/L1 + L4/L3“ in der in 6 gezeigten Gestaltung näherungsweise 1,3 ist.
Nun anhand von 7 und 8 wird eine Beschreibung einer nochmals anderen Ausführungsform der Wabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung gegeben. 7 und 8 sind vergrößerte Draufsichten, die schematisch in vergrößerten Ansichten einen Teil einer Einströmstirnfläche einer nochmals anderen Ausführungsform der Wabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen. In 7 und 8 sind gleichen Bestandteilen wie den in 5 gezeigten Bestandteilen gleiche Bezugszeichen zugewiesen und werden ihre Beschreibungen weggelassen.
Sowohl in 7 als auch in 8 unterscheiden sich die Positionen, an denen ein Paar von Vorsprüngen 21, 21 in einer spezifischen Zelle 2a platziert ist, ebenfalls von jenen der in 5 gezeigten Gestaltung. Zum Beispiel ist in 7 eine Entfernung L1 eine Entfernung, die näherungsweise das Doppelte einer Entfernung L2 ist, und kann gesagt werden, dass der Wert von L2/L1 näherungsweise 0,5 ist. Ferner ist eine Entfernung L3 eine Entfernung, die näherungsweise das Doppelte einer Entfernung L4 ist, und kann gesagt werden, dass der Wert von L4/L3 näherungsweise 0,5 ist. Somit kann gesagt werden, dass der durch den Ausdruck (2) repräsentierte Wert von „L2/L1 + L4/L3“ in der in 7 gezeigten Gestaltung näherungsweise 1 ist.
Anhand von 8 ist von dem Paar von Vorsprüngen 21, 21 in der spezifischen Zelle 2a der Vorsprung 21, der in der Zeichnung auf der unteren Seite positioniert ist, in der Zeichnung links positioniert, während der Vorsprung 21, der in der Zeichnung auf der oberen Seite positioniert ist, in der Zeichnung rechts positioniert ist. Wie oben beschrieben wurde, erfordert eine der Bedingungen in dem Ausdruck (2), dass die Beziehung L1 ≥ L2 erfüllt ist, wenn die Entfernung L1 und die Entfernung L2 definiert sind, oder dass die Beziehung L3 ≥ L4 erfüllt ist, wenn die Entfernung L3 und die Entfernung L4 definiert sind. In 8 ist die Entfernung L1 ebenfalls näherungsweise das Doppelte der Entfernung L2 und kann gesagt werden, dass der Wert von L2/L1 näherungsweise 0,5 ist. Ferner ist die Entfernung L3 näherungsweise das Doppelte der Entfernung L4 und kann gesagt werden, dass der Wert von L4/L3 näherungsweise 0,5 ist. Somit kann auch in der in 8 gezeigten Gestaltung gesagt werden, dass der durch den Ausdruck (2) repräsentierte Wert von „L2/L1 + L4/L3“ näherungsweise 1 ist. Die Platzierung des Paars der Vorsprünge 21, 21 in der spezifischen Zelle 2a ist nicht auf die in 6 bis 8 gezeigte Gestaltung beschränkt und ihre Positionen können auf verschiedene Arten geändert werden.
Anhand von 1 bis 5 wird der Rest der Konfiguration der Wabenstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform weiter beschrieben. In der Wabenstruktur 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Breite W1 des oberen Teils 25 des Vorsprungs 21 näherungsweise 0,0127 bis 0,203 mm und besonders bevorzugt 0,0381 bis 0,1524 mm. Eine Breite W1 des oberen Teils 25 des Vorsprungs 21, die unter dem unteren Grenzwert des vorstehenden Bereichs liegt, ist nicht bevorzugt, da die Bearbeitungskosten von Formen und der Schwierigkeitsgrad der Herstellung höher wären. Eine Breite W1 des oberen Teils 25 des Vorsprungs 21, die den oberen Grenzwert des vorstehenden Bereichs übersteigt, ist nicht bevorzugt, da sich die Reinigungseffizienz mit einer resultierenden Erhöhung des Druckverlusts verschlechtern würde.
In dem Schnitt, der orthogonal zu der Richtung ist, in der die Zellen 2 verlaufen, gibt es keine besondere Beschränkung an die Form der Vorsprünge 21. Zum Beispiel kann die Form des Vorsprungs 21, wie in 4 und 5 gezeigt ist, ein liniensymmetrisches umgekehrtes Trapez (d. h. ein umgekehrtes gleichschenkliges Trapez) mit dem oberen Teil 25 als die obere Basis und mit dem unteren Teil 26 als die untere Basis sein, oder kann sie andere Formen als das umgekehrte gleichschenklige Trapez sein, obgleich dies nicht gezeigt ist.
Die Dicke jeder der Trennwände 1 beträgt vorzugsweise 0,05 bis 0,153 mm und besonders bevorzugt 0,05 bis 0,110 mm. Falls die Dicke der Trennwand 1 unter dem unteren Grenzwert liegt, kann die mechanische Festigkeit unzureichend sein. Falls die Dicke der Trennwand 1 den oberen Grenzwert übersteigt, kann der Druckverlust der Wabenstruktur 100 zunehmen. Die Dicke der Trennwand 1 bezieht sich auf die Dicke eines Abschnitts davon, wo der Vorsprung 21 nicht vorgesehen ist.
An die Materialien der Trennwände 1 gibt es keine besondere Beschränkung. Zum Beispiel verwendet das Material vorzugsweise Keramik als eine Hauptkomponente. Genauer ist das Material vorzugsweise eines, das aus einer Gruppe gewählt ist, die Siliciumcarbid, ein Verbundmaterial auf der Grundlage von Silicium-Siliciumcarbid, Cordierit, Mullit, Aluminiumoxid, Aluminiumtitanat, Siliciumnitrid und ein Verbundmaterial auf der Grundlage von Siliciumcarbid-Cordierit enthält.
An die Form der Zellen 2 gibt es insofern, als die Form ein Mehreck mit zwei gegenüberliegenden Seiten ist, keine besondere Beschränkung. Die Form der Zellen 2 kann z. B. ein Mehreck wie etwa ein Viereck, ein Fünfeck, ein Sechseck oder ein Achteck sein. In dem Wabenstrukturkörper 10 können die Zellen 2 mit unterschiedlichen Formen gemischt sein. Zum Beispiel können in einem Wabenstrukturkörper 10 viereckige Zellen 2 und die sechseckigen oder achteckigen Zellen 2 gemischt sein. In der vorliegenden Patentschrift bedeutet der Begriff „die Form der Zellen 2“ in den spezifischen Zellen 2a die Form der Zellen 2, falls es keinen Vorsprung 21 gibt. Ferner bezieht sich der Begriff, dass „die Form der Zellen 2 mehreckig ist“, auf ein Konzept, dass die Form der Zellen 2 eine einem Mehreck entsprechende Form enthält. Vorzugsweise ist die Form der Zellen 2 eine Form, in der die zwei gegenüberliegenden Seiten, die mit den Vorsprüngen 21, 21 versehen sind, parallel sind.
Die Umfangswand 20 ist eine vorgesehene Wand, die die Trennwände 1 einschließt. Die Umfangswand 20 kann mit den Trennwänden 1 einteilig gebildet sein.
Vorzugsweise ist die Dicke der Umfangswand 20 0,1 bis 0,6 mm und besonders bevorzugt 0,1 bis 0,3 mm. Falls die Dicke der Umfangswand 20 unter dem unteren Grenzwert liegt, kann sich die mechanische Festigkeit verschlechtern. Falls die Dicke der Umfangswand 20 den oberen Grenzwert übersteigt, kann ein großer Raum erforderlich sein, um die Wabenstruktur 100 aufzunehmen.
Vorzugsweise beträgt die Zellendichte der Wabenstruktur 100 31 bis 155 Zellen/cm² und besonders bevorzugt 43 bis 148 Zellen/cm². Falls die Zellendichte unter dem unteren Grenzwert liegt, kann die Festigkeit nicht aufrechterhalten werden. Falls die Zellendichte den oberen Grenzwert übersteigt, kann der Druckverlust der Wabenstruktur 100 zunehmen.
An die Menge der Vorsprünge 21 in einer spezifischen Zelle 2a gibt es keine besondere Beschränkung. Allerdings ist in den Trennwänden, die eine spezifische Zelle 2a umgeben, an den Trennwänden 1, die die zwei gegenüberliegenden Seiten bilden, zwischen denen die spezifische Zelle 2a eingefügt ist, ein Paar von Vorsprüngen 21, 21 vorgesehen, so dass der untere Grenzwert der Menge der Vorsprünge 21 in einer spezifischen Zelle 2a zwei ist. Zum Beispiel ist die Menge der Vorsprünge 21 in einer Zelle 2 vorzugsweise zwei pro Zelle, um eine Zunahme des Druckverlusts der Wabenstruktur 100 zu unterbinden.
Herstellungsverfahren der Wabenstruktur:

Die Wabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch ein Verfahren mit einem Wabenbildungsprozess und einem Brennprozess hergestellt werden. Im Folgenden sind die Prozesse beschrieben.

Wabenbildungsprozess:

In diesem Prozess wird ein Keramikbildungs-Ausgangsstoff, der einen Keramikausgangsstoff enthält, zu einem Wabenformling gebildet, in dem Trennwände angeordnet sind, die mehrere Zellen, die die Strömungskanäle eines Fluids bereitstellen, umgeben.

Der in dem Keramikbildungs-Ausgangsstoff enthaltene Keramikausgangsstoff ist vorzugsweise wenigstens einer, der aus einer Gruppe gewählt wird, die einen Cordieritbildungs-Ausgangsstoff, Cordierit, Siliciumcarbid, ein Verbundmaterial auf der Grundlage von Silicium-Siliciumcarbid, Mullit und Aluminiumtitanat enthält. Der Cordieritbildungs-Ausgangsstoff ist ein Keramikausgangsstoff, der in der Weise gemischt wird, dass er eine chemische Zusammensetzung aufweist, in der Siliciumdioxid in einem Bereich von 42 bis 56 Masseprozent liegt, Aluminiumoxid in dem Bereich von 30 bis 45 Masseprozent liegt und Magnesiumoxid in dem Bereich von 12 bis 16 Masseprozent liegt. Der Cordieritbildungs-Ausgangsstoff wird zu Cordierit gebrannt.
Ferner kann der Keramikbildungs-Ausgangsstoff durch Mischen eines Dispergiermediums, eines organischen Bindemittels, eines anorganischen Bindemittels, eines Porenbildners, eines oberflächenaktiven Stoffs oder dergleichen in den vorstehenden Keramikausgangsstoff vorbereitet werden. An das Zusammensetzungsverhältnis jedes Ausgangsstoffs gibt es keine bestimmte Beschränkung, wobei das Zusammensetzungsverhältnis vorzugsweise auf der Grundlage der Struktur, des Materials und dergleichen einer herzustellenden Wabenstruktur bestimmt wird.
Um einen Keramikbildungs-Ausgangsstoff zu bilden, wird der Keramikbildungs-Ausgangsstoff zunächst zu einem Knetmaterial geknetet und wird das erhaltene Knetmaterial zu einer Wabenform gebildet. Der Keramikbildungs-Ausgangsstoff wird durch ein Verfahren z. B. unter Verwendung eines Kneters, eines Unterdrucktonschneiders oder dergleichen zu dem Knetmaterial geknetet. Als ein Verfahren zum Bilden des Knetmaterials zu einem Wabenformling kann ein öffentlich bekanntes Bildungsverfahren wie etwa Extrusion oder Spritzguss verwendet werden.
Genauer kann als ein bevorzugtes Beispiel ein Verfahren angewendet werden, in dem eine Form verwendet wird, um durch Extrusion einen Wabenformling zu bilden. Vorzugsweise ist das Material der Form ein Sintercarbid, das abriebbeständig ist.
Vorzugsweise wird die wie im Folgenden beschrieben hergestellte Form verwendet. Zunächst wird eine Form (eine herkömmliche Form) vorbereitet, die zur Herstellung einer herkömmlichen öffentlich bekannten Wabenstruktur ohne Vorsprung verwendet wird. Daraufhin wird in Richtung des Formhauptkörpers der herkömmlichen Form durch einen Schlitz (einen Zwischenraum zum Bilden von Trennwänden) der herkömmlichen Form ein Gebiet gebildet, das komplementär zu einem Vorsprung ist (ein Gebiet, das durch den Eintritt des Knetmaterials zu einem Vorsprung wird). Das vorstehende „Gebiet, das komplementär zu einem Vorsprung ist“, kann z. B. dadurch gebildet werden, dass an dem Formhauptkörper der herkömmlichen Form eine Bearbeitung durch elektrische Entladung oder dergleichen ausgeführt wird. Somit kann die vorgegebene Form hergestellt werden.
Der Wabenformling mit den Vorsprüngen, die den Bedingungen der Wabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung genügen, kann unter Verwendung der oben beschriebenen Form leicht hergestellt werden.
An die Form des Wabenformlings gibt es keine besondere Beschränkung und die Form kann in Form einer runden Säule, in Form einer elliptischen Säule oder in Form einer mehreckigen Säule mit einer Stirnfläche, die quadratisch, rechteckig, dreieckig, fünfeckig, sechseckig, achteckig oder dergleichen ist, sein.
Ferner kann der erhaltene Wabenformling nach dem vorstehenden Bildungsprozess getrocknet werden. An das Trocknungsverfahren gibt es keine besondere Beschränkung. Zum Beispiel kann Warmlufttrocknen, Mikrowellentrocknen, dielektrisches Trocknen, Unterdrucktrocknen, Vakuumtrocknen, Gefriertrocknen oder dergleichen verwendet werden. Unter diesem Trocknungsverfahren wird vorzugsweise das dielektrische Trocknen, das Mikrowellentrocknen oder das Warmlufttrocknen allein oder zusammen ausgeführt.
Brennprozess
Nachfolgend wird der Wabenformling gebrannt, um einen gebrannten Wabenkörper herzustellen. Der Wabenformling wird gebrannt, um den Bildungsausgangsstoff, der den Wabenformling bildet, zu sintern, um den Bildungsausgangsstoff zu verdichten und um eine vorgegebene Festigkeit sicherzustellen. Die Brennbedingungen (Temperatur, Zeit, Atmosphäre und dergleichen) variieren gemäß dem Typ des Bildungsausgangsstoffs, so dass gemäß dem Typ geeignete Bedingungen gewählt werden können. Zum Beispiel beträgt die Brenntemperatur vorzugsweise 1410 bis 1440 °C, falls ein Cordieritbildungs-Ausgangsstoff verwendet wird. Ferner beträgt die Brennzeit vorzugsweise 4 bis 8 Stunden, während denen eine Maximaltemperatur aufrechterhalten wird. Als eine Brennvorrichtung kann ein Elektroofen, ein Gasofen oder dergleichen verwendet werden. Der wie oben beschrieben erhaltene Wabenformling kann als die Wabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Ferner kann das Herstellungsverfahren für die Wabenstruktur einen wie im Folgenden beschriebenen Umfangsbeschichtungsprozess enthalten.
Umfangsbeschichtungsprozess
In diesem Prozess wird auf den Umfang des erhaltenen gebrannten Wabenkörpers ein Umfangsbeschichtungsmaterial aufgetragen, um eine Umfangswand zu bilden. Die Umfangswand kann einteilig mit den Trennwänden gebildet werden, wenn der Wabenformling hergestellt wird. Das Bilden der zusätzlichen Umfangswand durch den Umfangsbeschichtungsprozess ermöglicht es zu verhindern, dass die Wabenstruktur abblättert, wenn auf die Wabenstruktur eine äußere Kraft ausgeübt wird.
Ein Umfangsbeschichtungsmaterial wird z. B. durch Zugeben von Wasser zu einem Gemisch, das durch Zugeben eines Additivs wie etwa eines organischen Bindemittels, eines aufschäumbaren Harzes, eines Dispergiermittels oder dergleichen zu einem anorganischen Ausgangsstoff wie etwa einer anorganischen Faser, Colloidsiliciumdioxid-, Ton- oder SiC-Partikeln vorbereitet wird, und daraufhin Kneten des Gemischs erhalten. Als ein Verfahren zum Auftragen eines Umfangsbeschichtungsmaterials kann ein Verfahren verwendet werden, in dem z. B. „ein geschnittener gebrannter Wabenkörper“ auf einer Töpferscheibe gedreht wird und durch einen Gummispatel oder dergleichen mit einem Umfangsbeschichtungsmaterial beschichtet wird.
(Beispiele)
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung mittels Beispielen genauer beschrieben; allerdings ist die vorliegende Erfindung keineswegs durch die Beispiele beschränkt.
(Beispiel 1)
In Beispiel 1 wurde zunächst der Bildungsausgangsstoff zum Herstellen von Wabenstrukturen vorbereitet. Genauer wurde zu einem Keramikausgangsstoff ein Bindemittel, ein oberflächenaktiver Stoff, ein Porenbildner und Wasser zugegeben, um den Bildungsausgangsstoff vorzubereiten. Als der Keramikausgangsstoff wurden Kaolin, Talk und Aluminiumoxid, die Cordieritbildungs-Ausgangsstoffe sind, verwendet.
Nachfolgend wurde der erhaltene Bildungsausgangsstoff durch einen Kneter geknetet und daraufhin durch einen Unterdrucktonschneider bodengeknetet, um ein Knetmaterial zu bilden. Nachfolgend wurde das erhaltene Knetmaterial unter Verwendung einer Form extrudiert, wodurch der Wabenformling hergestellt wurde. Die verwendete Form war eine mit einem Gebiet, das komplementär zu einem Vorsprung ist (das Gebiet, das durch den Eintritt des Knetmaterials zu einem Vorsprung wird). Nachdem der Wabenformling gebrannt wurde, hatte er eine Trennwanddicke von 0,089 mm und eine Zellendichte von 62 Zellen/cm². Die Zellen des Wabenformlings wurden mit einer quadratischen Form gebildet. Der Wabenformling wurde in Form einer runden Säule gebildet. Der Durchmesser jeder der Stirnflächen des Wabenformlings in Form einer runden Säule wurde in der Weise eingestellt, dass der Durchmesser nach dem Brennprozess 103 mm betrug. Ferner wurde die Länge des Wabenformlings in der Richtung, in der die Zellen verlaufen, in der Weise eingestellt, dass die Länge nach dem Brennprozess 84 mm betrug. Die vorangehende Form wurde so ausgelegt, dass die hergestellte Wabenstruktur den in Tabelle 1 gezeigten Bedingungen genügte.
Nachfolgend wurde der Wabenformling getrocknet, um einen getrockneten Wabenkörper zu erhalten. In dem Trocknungsprozess wurde zunächst das Mikrowellentrocknen ausgeführt und wurde daraufhin für zwei Stunden das Warmlufttrocknen bei einer Warmlufttemperatur von 120 °C ausgeführt. Anschließend wurden beide Endabschnitte des Wabenformlings abgeschnitten.
Nachfolgend wurde der erhaltene Wabenformling entfettet. Das Entfetten wurde für fünf Stunden bei 450 °C ausgeführt. Daraufhin wurde der entfettete Wabenformling gebrannt, um einen gebrannten Wabenkörper zu erhalten. Das Brennen wurde in der Atmosphäre für sieben Stunden bei 1425 °C ausgeführt. Die Zeit zum Erhöhen der Temperatur von 1200 auf 1425 °C wurde auf fünf Stunden eingestellt. Somit wurde die Wabenstruktur des Beispiels 1 hergestellt.
Wie in 4 und 5 gezeigt ist, hatte die Wabenstruktur des Beispiels 1 an jeder der Trennwände 1, die zwei gegenüberliegende Seiten bilden, zwischen denen die Zelle 2 eingefügt ist, die eine quadratische Querschnittsform aufweist, den Vorsprung 21. Mit anderen Worten, die Menge der Vorsprünge 21 pro Zelle 2 betrug in der Wabenstruktur des Beispiels 1 zwei pro Zelle. Die Menge der Vorsprünge pro Zelle ist in der Spalte „Menge der Vorsprünge (Vorsprünge/Zelle)“ aus Tabelle 1 gezeigt.
Die Höhe H2 der Vorsprünge betrug in der Wabenstruktur des Beispiels 1 0,18 mm. Die Breite W1 des oberen Teils jedes Vorsprungs betrug 0,142 mm und die Breite W2 des unteren Teils des Vorsprungs betrug 0,128 mm. Das Verhältnis zwischen der Breite W1 des oberen Teils des Vorsprungs und der Breite W2 des unteren Teils des Vorsprungs (W1:W2) betrug 1:0,9 und der Wert von W2/W1, der der durch Dividieren von W2 durch W1 erhaltene Wert ist, betrug 0,9. Ferner betrug die Öffnungsbreite H1 jeder Zelle in der Wabenstruktur des Beispiels 11,18 mm. Somit betrug der Wert von „H2/H1 · 100 %“ 15,3 %. Die Höhe H2 des Vorsprungs, die Breite W1 des oberen Teils des Vorsprungs, die Breite W2 des unteren Teils des Vorsprungs und die Öffnungsbreite H1 jeder Zelle wurden gemäß dem im Folgenden beschriebenen Verfahren bestimmt. Zunächst wurde eine erste Stirnfläche der Wabenstruktur unter Verwendung eines durch die Mitutoyo Corporation hergestellten Profilprojektors abgebildet. Daraufhin wurde das erhaltene Bild einer Bildanalyse ausgesetzt, die durch von der Mitutoyo Corporation hergestellte Bildanalysesoftware ausgeführt wurde, um die oben beschriebenen Werte zu bestimmen. Für jede Messung wurde ein erfasstes Bild vor Ausführung der Messung soweit erforderlich auf eine gewünschte Vergrößerung vergrößert. In der Bildanalyse wurde das durch den Profilprojektor erfasste Bild der Binarisierungsbearbeitung ausgesetzt und die Messfunktion der Bildanalysesoftware wurde verwendet, um jede Messung auszuführen und das Messergebnis davon zu prüfen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Ferner wurden die durch den vorstehenden Profilprojektor erfassten Bilder verwendet, um eine Entfernung L1, eine Entfernung L2, eine Entfernung L3 und eine Entfernung L4, wie sie in 5 gezeigt sind, zu messen. Auf der Grundlage der bestimmten Werte der Entfernung L1, der Entfernung L2, der Entfernung L3 und der Entfernung L4 wurde der Wert von „L2/L1 + L4/L3“ (sofern L1 ≥ L2 und L3 ≥ L4 ist) berechnet. In der Wabenstruktur des Beispiels 1 betrug der Wert von „L2/L1 + L4/L3“ 2,0. Der Wert von „L2/L1“ betrug 1,0. Im Folgenden kann der Wert von „L2/L1 + L4/L3“ als „das L-Verhältnis“ bezeichnet sein. Die Messergebnisse des L-Verhältnisses sind in der Spalte „L-Verhältnis; (L2/L1 + L4/L3)“ aus Tabelle 1 gezeigt. Ferner sind die Werte von „L2/L1“ in der Spalte „L2/L1“ aus Tabelle 1 gezeigt.

Ferner wurden an der hergestellten Wabenstruktur unter Verwendung des Profilprojektors und der Bildanalysesoftware, die oben beschrieben sind, die Dicke jeder Trennwand (mm) und die Zellendichte (Zellen/cm²) gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. (Tabelle 1)

	Beispiel 1	Beispiel 2	Beispiel 3	Beispiel 4	Beispiel 5	Beispiel 6	Beispiel 7	Beispiel 8	Beispiel 9	Beispiel 10
Dicke der Trennwand (mm)	0,089	0,089	0,089	0,089	0,089	0,089	0,089	0,089	0,089	0,089
Zellendichte (Zellen/cm²)	62	62	62	62	62	62	62	62	62	62
Öffnungsbreite H1 (mm)	1,18	1,18	1,18	1,18	1,18	1,18	1,18	1,18	1,18	1,18
Menge der Vorsprünge (Vorsprünge/Zelle)	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2
Vorsprunghöhe H2 (mm)	0,18	0,18	0,18	0,47	0,47	0,47	0,18	0,18	0,18	0,47
H2/H1 · 100(%)	15,3	15,3	15,3	39,8	39,8	39,8	15,3	15,3	15,3	39,8
Breite W1 des oberen Teils des Vorsprungs (mm)	0,142	0,142	0,142	0,142	0,142	0,142	0,180	0,180	0,180	0,180
Breite W2 des unteren Teils des Vorsprungs (mm)	0,128	0,128	0,128	0,128	0,128	0,128	0,090	0,090	0,090	0,090
W1:W2	1:0,9	1:0,9	1:0,9	1:0,9	1:0,9	1:0,9	1:0,5	1:0,5	1:0,5	1:0,5
W2/W1	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,5	0,5	0,5	0,5
L-Verhältnis; (L2/L1 +L4/L3)	2,0	1,0	1,0	2,0	1,0	1,0	2,0	1,0	1,0	2,0
L2/L1	1,0	0,5	0,8	1,0	0,5	0,8	1,0	0,5	0,8	1,0
Druckverlust (kPa)	2,10	2,10	2,10	3,10	3,10	3,10	2,18	2,18	2,18	3,25
Bewertung des Druckverlusts	A	A	A	A	A	A	B	B	B	B
Temperaturanstiegsleistung (°C)	92	86	86	102	96	96	107	101	101	122
Bewertung der Temperaturanstiegsleistung	B	B	B	B	B	B	A	A	A	A
Gesamtbewertung	OK	OK	OK	OK	OK	OK	OK	OK	OK	OK

An der Wabenstruktur des Beispiels 1 wurden die Messung des Druckverlusts (kPa) und die Messung der Temperaturanstiegsleistung (°C) gemäß dem folgenden Verfahren ausgeführt. Tabelle 1 zeigt die Messergebnisse des Druckverlusts (kPa) und die Bewertungsergebnisse davon sowie die Messergebnisse der Temperaturanstiegsleistung (°C) und die Bewertungsergebnisse davon. Ferner wurden auf der Grundlage aller Bewertungsergebnisse die folgenden Gesamtwertungsergebnisse ausgeführt. Die Bewertungen sind in Tabelle 1 gezeigt.
(Druckverlust (kPa))
An den hergestellten Wabenstrukturen wurden unter Verwendung einer großen Windtunneltestmaschine die Druckverluste gemessen. Gleichzeitig wurde die Gastemperatur auf 25 °C eingestellt und wurde die Gasdurchflussmenge auf 10 Nm³/min eingestellt. Ferner wurde dasselbe Verfahren verwendet, um die Druckverluste der Wabenstrukturen von Vergleichsbeispielen 1 bis 5 als die Wabenstrukturen, die Bewertungsstandards bereitstellten, zu messen. Die „Wabenstruktur, die den Bewertungsstandard bereitstellt“ wird später diskutiert. Die Druckverluste der Wabenstrukturen, die die Bewertungsstandards bereitstellten, wurden als die Referenzdruckverluste definiert und der Wert des Druckverlusts jeder Wabenstruktur wurde gemäß dem folgenden Standard bewertet. In Bezug auf die Referenzdruckverluste wurde das Bewertungsergebnis durch „A“ bezeichnet, falls eine Zunahme des Druckverlusts +5 % oder weniger war, wurde das Bewertungsergebnis durch „B“ bezeichnet, falls eine Zunahme des Druckverlusts über +5 %, aber +10 % oder kleiner war, und wurde das Bewertungsergebnis durch „C“ bezeichnet, falls eine Zunahme des Druckverlusts +10 % überstieg. Die Bewertungsergebnisse A und B geben bestanden ein. Dies ist so, da sich die Ausgaben verschlechtern, falls eine Zunahme des Druckverlusts +10 % übersteigt.
Die „Wabenstruktur, die den Bewertungsstandard bereitstellt“ in den Bewertungen des Druckverlusts ist eine Wabenstruktur, die dieselbe Vorsprunghöhe H2 und dasselbe L-Verhältnis wie eine Wabenstruktur, die unter den Wabenstrukturen der Vergleichsbeispiele 1 bis 5 zu bewerten ist, aufweist. Zum Beispiel ist die Wabenstruktur, die den Bewertungsstandard für die Wabenstruktur des Beispiels 1 bereitstellt, die Wabenstruktur des Vergleichsbeispiels 1. Somit beträgt der Referenzdruckverlust in der Wabenstruktur des Beispiels 1 2,00 kPa. Ausnahmsweise ist die Wabenstruktur, die den Bewertungsstandard für die Wabenstruktur des Beispiels 14 bereitstellt, die Wabenstruktur des Vergleichsbeispiels 1. Ferner ist die Wabenstruktur, die den Bewertungsstandard für die Wabenstruktur des Beispiels 15 bereitstellt, die Wabenstruktur des Vergleichsbeispiels 3.
(Temperaturanstiegsleistung (°C))
Die Temperaturanstiegsleistung der hergestellten Wabenstruktur jedes Beispiels wurde unter Verwendung eines Brennertesters gemessen. Zunächst wurde ein Paar von Messtemperaturen angrenzend an eine Einströmstirnseite, die eine Gaseinströmseite ist, der zu messenden Wabenstruktur platziert. Das Paar wurde dadurch platziert, dass es an der Position einer Zelle, die 5 mm von der Einströmstirnfläche ist, eingeführt wurde, wobei die Zelle in dem Zentrum der Einströmstirnfläche positioniert wurde. Daraufhin wurde die Wabenstruktur mit dem platzierten Paar auf den Brennertester gesetzt. Nachfolgend wurde ein Gas auf einer Umgehungsseite des Brennertesters geleitet, so dass die Gastemperatur 293 °C betrug und die Gasdurchflussmenge 3,18 m/s betrug. Wenn sich sowohl die Gastemperatur als auch die Gasdurchflussmenge stabilisiert hatten, wurde das Gas zu der auf den Brennertester gesetzten Wabenstruktur geleitet und wurde die Temperatur des vorangehenden Paars eine Sekunde nach dem Beginn des Durchleitens des Gases gemessen. Ferner wurde die Temperaturmessung durch dasselbe Verfahren ebenfalls an den Wabenstrukturen der Vergleichsbeispiele 1 bis 5 ausgeführt, die die Bewertungsstandards liefern. In Bezug auf die Temperaturen der Wabenstrukturen, die die Bewertungsstandards liefern, wurden die Bewertungsergebnisse durch „A“ bezeichnet, falls die Temperatur der Wabenstrukturen +15 °C überstieg, wurden die Bewertungsergebnisse durch „B“ bezeichnet, falls die Temperaturen über +10 °C, aber +15 °C oder weniger betrugen, und wurden die Bewertungsergebnisse durch „C“ bezeichnet, falls die Temperaturen davon +10 °C oder weniger betrugen. Die Wabenstrukturen, die die Bewertungsstandards bereitstellten, waren dieselben wie jene, die für die Bewertung der Druckverluste verwendet wurden.
(Gesamtbewertung)
Auf der Grundlage der Bewertungen der Druckverluste und der Bewertungen der Temperaturanstiegsleistung wurden Gesamtbewertungen gemäß den folgenden Bewertungsstandards ausgeführt. Falls sowohl die Bewertung des Druckverlusts als auch die der Temperaturanstiegsleistung „A“ oder „B“ war, war die Gesamtbewertung „OK“. Falls das nicht der Fall war, war die Bewertung „NG“. Genauer wurde „NG“ angewendet, falls die Bewertung des Druckverlusts und/oder die Bewertung der Temperaturanstiegsleistung „C“ war.
(Beispiele 2 bis 15)
Abgesehen davon, dass die Dicke der Trennwand und die Konfiguration des Vorsprungs wie in Tabelle 1 und Tabelle 2 gezeigt geändert wurden, wurden die Wabenstrukturen gemäß demselben Verfahren wie für das Beispiel 1 hergestellt. An den Wabenstrukturen der Beispiele 2 bis 15 wurden ebenfalls die Messung des Druckverlusts, die Messung der Temperaturanstiegsleistung und deren Bewertungen gemäß demselben Verfahren wie für das Beispiel 1 ausgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 und Tabelle 2 gezeigt.
(Vergleichsbeispiele 1 bis 14)

Abgesehen davon, dass die Dicke der Trennwand und die Konfiguration des Vorsprungs wie in Tabelle 3 und Tabelle 4 gezeigt waren, wurden die Wabenstrukturen gemäß demselben Verfahren wie für Beispiel 1 hergestellt. An den Wabenstrukturen der Vergleichsbeispiele 1 bis 14 wurden ebenfalls die Messung des Druckverlusts, die Messung der Temperaturanstiegsleistung und deren Bewertungen gemäß demselben Verfahren wie für Beispiel 1 ausgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 und Tabelle 4 gezeigt. (Tabelle 2)

	Beispiel 11	Beispiel 12	Beispiel 13	Beispiel 14	Beispiel 15
Dicke der Trennwand (mm)	0,089	0,089	0,089	0,089	0,089
Zellendichte (Zellen/cm²)	62	62	62	62	62
Öffnungsbreite H1 (mm)	1,18	1,18	1,18	1,18	1,18
Menge der Vorsprünge (Vorsprünge/Zelle)	2	2	2	2	2
Vorsprunghöhe H2 (mm)	0,47	0,47	0,18	0,17	0,50
H2/H1 · 100(%)	39,8	39,8	15,3	14,8	42,0
Breite W1 des oberen Teils des Vorsprungs (mm)	0,180	0,180	0,142	0,142	0,142
Breite W2 des unteren Teils des Vorsprungs (mm)	0,090	0,090	0,128	0,128	0,128
W1:W2	1:0,5	1:0,5	1:0,9	1:0,9	1:0,9
W2/W1	0,5	0,5	0,9	0,9	0,9
L-Verhältnis; (L2/L1+L4/L3)	1,0	1,0	0,8	2,0	2,0
L2/L1	0,5	0,8	0,4	1,0	1,0
Druckverlust (kPa)	3,25	3,25	2,10	2,08	3,18
Bewertung des Druckverlusts	B	B	A	A	B
Temperaturanstiegsleistung (°C)	116	116	83	91	103
Bewertung der Temperaturanstiegsleistung	A	A	B	B	B
Gesamtbewertung	OK	OK	OK	OK	OK

(Tabelle 3)

	Vgl.-Beispiel 1	Vgl.-Beispiel 2	Vgl.-Beispiel 3	Vgl.-Beispiel 4	Vgl.-Beispiel 5	Vgl.-Beispiel 6	Vgl.-Beispiel 7	Vgl.-Beispiel 8	Vgl.-Beispiel 9	Vgl.-Beispiel 10
Dicke der Trennwand (mm)	0,089	0,089	0,089	0,089	0,089	0,089	0,089	0,089	0,089	0,089
Zellendichte (Zellen/cm²)	62	62	62	62	62	62	62	62	62	62
Öffnungsbreite H1 (mm)	1,18	1,18	1,18	1,18	1,18	1,18	1,18	1,18	1,18	1,18
Menge der Vorsprünge (Vorsprünge/Zelle)	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2
Vorsprunghöhe H2 (mm)	0,18	0,18	0,47	0,47	0,18	0,18	0,18	0,47	0,47	0,18
H2/H1 · 100(%)	15,3	15,3	39,8	39,8	15,3	15,3	15,3	39,8	39,8	15,3
Breite W1 des oberen Teils des Vorsprungs (mm)	0,135	0,135	0,135	0,135	0,135	0,141	0,141	0,141	0,141	0,141
Breite W2 des unteren Teils des Vorsprungs (mm)	0,135	0,135	0,135	0,135	0,135	0,129	0,129	0,129	0,129	0,129
W1:W2	1:1	1:1	1: 1	1:1	1:1	1:0,92	1:0,92	1:0,92	1:0,92	1:0,92
W2/W1	1	1	1	1	1	0,92	0,92	0,92	0,92	0,92
L-Verhältnis; (L2/L1+L4/L3)	2,0	1,0	2,0	1,0	0,8	2,0	1,0	2,0	1,0	0,8
L2/L1	1,0	0,5	1,0	0,5	0,4	1,0	0,5	1,0	0,5	0,4
Druckverlust (kPa)	2,00	2,00	3,00	3,00	2,00	2,05	2,05	3,05	3,05	2,05
Bewertung des Druckverlusts	-	-	-	-	-	A	A	A	A	A
Temperaturanstiegsleistung (°C)	80	75	90	85	73	88	82	98	92	79
Bewertung der Temperaturanstiegsleistung	-	-	-	-	-	C	C	C	C	C
Gesamtbewertung	-	-	-	-	-	NG	NG	NG	NG	NG

(Tabelle 4)

	Vgl.-Beispiel 11	Vgl.-Beispiel 12	Vgl.-Beispiel 13	Vgl.-Beispiel 14
Dicke der Trennwand (mm)	0,089	0,089	0,089	0,089
Zellendichte (Zellen/cm²)	62	62	62	62
Öffnungsbreite H1 (mm)	1,18	1,18	1,18	1,18
Menge der Vorsprünge (Vorsprünge/Zelle)	2	2	2	2
Vorsprunghöhe H2 (mm)	0,18	0,18	0,47	0,47
H2/H1 · 100(%)	15,3	15,3	39,8	39,8
Breite W1 des oberen Teils des Vorsprungs (mm)	0,182	0,182	0,182	0,182
Breite W2 des unteren Teils des Vorsprungs (mm)	0,088	0,088	0,088	0,088
W1:W2	1:0,48	1:0,48	1:0,48	1:0,48
W2/W1	0,48	0,48	0,48	0,48
L-Verhältnis; (L2/L1+L4/L3)	2,0	1,0	2,0	1,0
L2/L1	1,0	0,5	1,0	0,5
Druckverlust (kPa)	2,50	2,50	3,75	3,75
Bewertung des Druckverlusts	C	C	c	c
Temperaturanstiegsleistung (°C)	110	104	125	119
Bewertung der Temperaturanstiegsleistung	A	A	A	A
Gesamtbewertung	NG	NG	NG	NG

(Ergebnisse)
Wie in Tabelle 1 gezeigt ist, hatten die Wabenstrukturen der Beispiele 1 bis 15 im Vergleich mit den Wabenstrukturen der Vergleichsbeispiele 1 bis 5 niedrigere Druckverluste und zeigten sie eine höhere Temperaturanstiegsleistung. Somit zeigten die Wabenstrukturen der Beispiele 1 bis 15 eine verbesserte Temperaturanstiegsleistung, während sie eine Zunahme des Druckverlusts unterbanden.
Währenddessen waren hinsichtlich der Wabenstrukturen der Vergleichsbeispiele 6 bis 10 die Werte von W2/W1 0,92 und wurde kein gutes Ergebnis der Bewertung der Temperaturanstiegsleistung erhalten. Ferner waren hinsichtlich der Wabenstrukturen der Vergleichsbeispiele 11 bis 14 die Werte von W2/W1 0,48 und wurde kein gutes Ergebnis der Bewertung des Druckverlusts erhalten.
Hinsichtlich der Wabenstruktur aus 14 war der Wert von „H2/H1 · 100 %“ 14,8 % und wurde verifiziert, dass die Temperaturanstiegsleistung (°C) dazu neigte, geringfügig abzunehmen. Hinsichtlich der Wabenstruktur des Beispiels 15 betrug der Wert von „H2/H1 • 100 %“ 42,0 % und wurde verifiziert, dass der Druckverlust dazu neigte, geringfügig zuzunehmen. Hinsichtlich der Wabenstrukturen der Vergleichsbeispiele 5 und 10 und der Wabenstruktur des Beispiels 13 betrug das L-Verhältnis 1,0 oder weniger und wurde verifiziert, dass die Temperaturanstiegsleistung (°C) im Vergleich zu dem Fall, dass das L-Verhältnis 1,0 oder mehr war, dazu neigte abzunehmen.
Die Wabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung kann als ein Katalysatorträger für die Abgasreinigung verwendet werden, um dadurch ein Abgas zu reinigen.
Bezugszeichenliste
1: Trennwand; 2: Zelle; 2a: spezifische Zelle; 10 Wabenstruktur; 11: erste Stirnfläche; 12: zweite Stirnfläche; 20: Umfangswand; 21: Vorsprung; 25: oberer Teil; 26: unterer Teil; 100: Wabenstruktur; H1: Öffnungsbreite (die Öffnungsbreite einer Zelle; H2, H2a, H2b: (Höhe (die Höhe eines Vorsprungs); L1, L2, L3, L4: Entfernung; P: Punkt (ein Punkt, bei dem von dem Mittelteil in der Breitenrichtung des oberen Teils eines auf der ersten Seite vorgesehenen Vorsprungs eine Senkrechte nach unten auf eine erste Seite gezeichnet ist); Q: Punkt (ein Punkt, bei dem von dem Mittelteil in der Breitenrichtung des oberen Teils eines auf der zweiten Seite vorgesehenen Vorsprungs eine Senkrechte nach unten auf eine zweite Seite gezeichnet ist); und θ: Winkel (ein durch eine Seitenfläche eines Vorsprungs gebildeter Winkel).
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2019009669 [0001]
JP 62266298 A [0005]

Claims

Wabenstruktur, die umfasst: einen säulenförmigen Wabenstrukturkörper mit porösen Trennwänden, die mehrere Zellen umgebend, die von einer ersten Stirnfläche zu einer zweiten Stirnfläche verlaufen und die Strömungskanäle eines Fluids bilden, vorgesehen sind, und mit einer Umfangswand, die die Trennwände einschließend vorgesehen ist, wobei eine spezifische Zelle der Zellen mit einem Paar von Vorsprüngen versehen ist, das von der Trennwand in die Zelle vorsteht, wobei der Vorsprung in wenigstens einem Paar gegenüberliegender Trennwände unter den Trennwänden, die die Zelle bilden, von einer ersten Seite und von einer zweiten Seite in die Zelle vorsteht und in einer Richtung, in der die Zelle verläuft, ununterbrochen vorgesehen ist, und wobei W1 > W2 gilt und W2/W1, was einen durch Dividieren von W2 durch W1 erhaltenen Wert angibt, 0,5 bis 0,9 beträgt, falls die Breite eines oberen Teils des Vorsprungs durch W1 bezeichnet ist und die Breite eines unteren Teils des Vorsprungs durch W2 bezeichnet ist.
Wabenstruktur nach Anspruch 1, wobei in der Zelle, in der der Vorsprung vorsteht, eine durch den im Folgenden gegebenen Ausdruck (1) repräsentierte Beziehung erfüllt ist, falls eine Höhe des Vorsprungs durch H2 bezeichnet ist und eine Öffnungsbreite der Zelle in einer Höhenrichtung des Vorsprungs durch H1 bezeichnet ist: $15 % \leq H2 / H1 \cdot 100 % < 40 % .$
Wabenstruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei, falls: in der spezifischen Zelle ein Punkt, bei dem von einem Mittelteil in einer Breitenrichtung des oberen Teils des Vorsprungs, der auf der ersten Seite vorgesehen ist, eine Senkrechte nach unten auf eine erste Seite gezeichnet ist, durch P bezeichnet ist, die Entfernungen von dem Punkt P zu beiden Enden der ersten Seite durch L1 und L2 bezeichnet sind (sofern L1 ≥ L2 ist), ein Punkt, bei dem von einem Mittelteil in der Breitenrichtung des oberen Teils des Vorsprungs, der auf der zweiten Seite vorgesehen ist, eine Senkrechte nach unten auf eine zweite Seite gezeichnet ist, durch Q bezeichnet ist, und die Entfernungen von dem Punkt Q zu beiden Enden der zweiten Seite durch L3 und L4 bezeichnet sind (sofern L3 ≥ L4 ist), eine durch den im Folgenden gegebenen Ausdruck (2) repräsentierte Beziehung erfüllt ist: $L2 / L1 + L4 / L3 \geq 1.$
Wabenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Dicke jeder der Trennwände 0,05 bis 0,153 mm beträgt.
Wabenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei W1, das die Breite des oberen Teils des Vorsprungs bezeichnet, 0,0127 bis 0,203 mm beträgt.