JP2013017967A - ハニカム構造体 - Google Patents

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Abstract

【課題】 外圧が作用しても破損し難いハニカム構造体を提供する。
【解決手段】
ハニカム構造体1は、ガスを浄化するフィルタとして用いられるハニカム構造体であって、複数の内部セル4が形成されたコア部2と、コア部2を包囲する筒状のシェル部3と、を備えている。シェル部3は、間隙を介してコア部を包囲する筒状の側壁6と、側壁6を内側から支持する複数のシェル隔壁7と、を有し、側壁6は、コア部を包囲する方向に対して波打つ波形の形状を有している。
【選択図】図2

Description

本発明は、ガスを浄化するフィルタとして用いられるハニカム構造体に関する。
DPF(Dieselparticulate filter)用等、内燃機関から排出されるガスを浄化するフィルタ用として、ハニカム構造体が広く知られている。ハニカム構造体は、一端部が封口材で封じられたセルに対し、他端部が封口材で封じられたセルが少なくとも一つ隣接するように、各セルが配列された構造を有している(例えば、特許文献1参照)。
特開2005−270755号公報
上述したようなハニカム構造体では、例えば、構造体の外形が円柱状であり、セルの断面形状が矩形状であると、構造体の側面近傍におけるセルの断面形状が、ランダムに切欠かれた形状となる。そのため、ハニカム構造体の側面近傍に、外圧に対する強度が低下する部分が生じ、その部分が破損するおそれがある。
そこで、本発明は、外圧が作用しても破損し難いハニカム構造体を提供することを目的とする。
本発明のハニカム構造体は、ガスを浄化するフィルタとして用いられるハニカム構造体であって、複数の内部セルが形成されたコア部と、コア部を包囲する筒状のシェル部と、を備え、シェル部は、間隙を介してコア部を包囲する筒状の第1側壁と、第1側壁を内側から支持する複数の第1シェル隔壁と、を有し、第1側壁は、コア部を包囲する方向に対して波打つ波形の形状を有している。
このハニカム構造体では、コア部を包囲するシェル部の第1側壁がコア部を包囲する方向に対して波打つ波形の形状を有している。これにより、第1側壁に外圧が作用しても、第1側壁が弾性的に変形することで吸収され、その結果、第1側壁、第1シェル隔壁及びコア部に生じる応力が低減されることになる。従って、このハニカム構造体は、外圧が作用しても破損し難いものとなる。
また、第1側壁は、外側に凸の複数の第1山部と、隣り合う第1山部の間に接続され、内側に凸の複数の第1谷部と、を含み、第1シェル隔壁のそれぞれの外側端部は、第1谷部に接続されていてもよい。この構成によれば、例えば、第1側壁の第1山部がシェル隔壁によって内側から支持される場合に比べ、第1山部が弾性的に変形し易くなるため、第1側壁に作用する外圧がより確実に吸収される。
また、シェル部は、第1側壁よりも内側において、間隙を介してコア部を包囲する筒状の第2側壁と、第2側壁を内側から支持する複数の第2シェル隔壁と、を更に有し、第2側壁は、コア部を包囲する方向に対して波打つ波形の形状を有していてもよい。この構成によれば、コア部が、第1側壁及び第2側壁という複数の壁で包囲されると共に、その複数の壁が弾性的に変形するため、コア部に生じる応力が一層低減されることになる。
また、第1側壁は、外側に凸の複数の第1山部と、隣り合う第1山部の間に接続され、内側に凸の複数の第1谷部と、を含み、第2側壁は、外側に凸の複数の第2山部と、隣り合う第2山部の間に接続され、内側に凸の複数の第2谷部と、を含み、第1シェル隔壁のそれぞれの外側端部は、第1谷部に接続され、第1シェル隔壁のそれぞれの内側端部は、第2山部に接続されており、第2シェル隔壁のそれぞれの外側端部は、第2谷部に接続されていてもよい。この構成によれば、例えば第1側壁の第1山部が第1シェル隔壁によって内側から支持される場合に比べ、第1山部が弾性的に変形し易くなる。更に、第2側壁の第2山部が第2シェル隔壁によって内側から支持される場合に比べ、第2山部が弾性的に変形し易くなる。しかも、第1シェル隔壁によって第1側壁の第1谷部と第2側壁の第2山部とが結ばれているため、第1側壁の第1山部に外圧が作用すると、第1側壁の第1山部及び第2側壁の第2山部の両方が弾性的に変形することになる。これにより、シェル部に作用する外圧が第1側壁及び第2側壁に分散して吸収されることになる。
また、第1側壁と第2側壁とは、第1山部のそれぞれと第2谷部のそれぞれとが対向しかつ第1谷部のそれぞれと第2山部のそれぞれとが対向するように、配置されていてもよい。この構成によれば、第1側壁の第1谷部から第2側壁の第2山部に外圧が確実に伝わることになる。
本発明によれば、外圧が作用しても破損し難いハニカム構造体を提供を提供することができる。
本発明の一実施形態のハニカム構造体の斜視図である。 図1のII−II線に沿っての断面の一部拡大図である。 図1のハニカム構造体の一端面の一部拡大図である。 図1のハニカム構造体の他端面の一部拡大図である。 図1のハニカム構造体のシェル部の断面の一部拡大図である。 シェル部の変形例の断面の一部拡大図である。
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
図1は、本発明の一実施形態のハニカム構造体の斜視図である。図1に示されるように、ハニカム構造体1は、円柱状のコア部2(図1において二点鎖線の内側の部分)と、コア部2を包囲する円筒状のシェル部3(図1において二点鎖線の外側の部分)と、を備えている。コア部2及びシェル部3は、同一の線を中心線CLとして一体的に形成されている。コア部2及びシェル部3の材料は、多孔質(例えば、平均細孔直径20μm以下)のセラミクス材料等、内燃機関から排出されるガス中の微細粒子(すす等)を捕捉しつつガスを通過させるものである。コア部2には、ハニカム構造体1の一端面1aと他端面1bとの間に渡って延在する細長い孔である内部セル4が複数形成されている。ここでは、各内部セル4は、中心線CLに略平行となるように延在している。
ここで、ハニカム構造体1の高さ(すなわち、一端面1aと他端面1bとの距離)は、例えば40〜350mmとすることができる。ハニカム構造体1の外径は、例えば100〜320mmとすることができる。各内部セル4の開口面積(断面積)は、例えば0.6〜7.0mm程度(より好ましくは、0.8〜6.0mm程度)とすることができる。隣り合う内部セル4,4の中心線間の距離(いわゆるセルピッチ)は、例えば1.1〜2.8mmとすることができる。
また、コア部2及びシェル部3に用いられるセラミクス材料としては、例えば、アルミナ、シリカ、ムライト、コーディエライト、ガラス、チタン酸アルミニウム等の酸化物、シリコンカーバイド、窒化珪素、金属等が挙げられる。チタン酸アルミニウムは、更に、マグネシウム及び/又はケイ素を含むことができる。
なお、コア部2及びシェル部3は、上述したセラミクス材料となるグリーン成形体(未焼成成形体)を焼成することにより得ることができる。グリーン成形体は、セラミクス原料である無機化合物源粉末、メチルセルロース等の有機バインダ、及び必要に応じて添加される添加剤を含む。
例えば、チタン酸アルミニウムのグリーン成形体の場合、無機化合物源粉末は、αアルミナ粉等のアルミニウム源粉末、及びアナターゼ型やルチル型のチタニア粉末等のチタニウム源粉末を含み、必要に応じて、更に、マグネシア粉末やマグネシアスピネル粉末等のマグネシウム源粉末、及び/又は、酸化ケイ素粉末やガラスフリット等のケイ素源粉末を含むことができる。
有機バインダとしては、メチルセルロース、カルボキシルメチルセルロース、ヒドロキシアルキルメチルセルロース、ナトリウムカルボキシルメチルセルロース等のセルロース類;ポリビニルアルコール等のアルコール類;リグニンスルホン酸塩が挙げられる。
添加物としては、例えば、造孔剤、潤滑剤、可塑剤、分散剤及び溶媒が挙げられる。
造孔剤としては、グラファイト等の炭素材;ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル等の樹脂類;でんぷん、ナッツ殻、クルミ殻、コーン等の植物材料;氷;及びドライアイス等が挙げられる。
潤滑剤及び可塑剤としては、グリセリン等のアルコール類;カプリル酸、ラウリン酸、パルミチン酸、アラキジン酸、オレイン酸、ステアリン酸等の高級脂肪酸;ステアリン酸Al等のステアリン酸金属塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル(POAAE)等が挙げられる。
分散剤としては、例えば、硝酸、塩酸、硫酸等の無機酸;シュウ酸、クエン酸、酢酸、リンゴ酸、乳酸等の有機酸;メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール類;ポリカルボン酸アンモニウム等の界面活性剤等が挙げられる。
溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、ブタノール、プロパノール等のアルコール類;プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコール等のグリコール類;及び水等を用いることができる。
図2は、図1のII−II線に沿っての断面の一部拡大図である。図2に示されるように、コア部2は、複数の内部セル4のそれぞれを仕切るコア隔壁5を有している。各内部セル4は、六角形状の断面形状(内部セル4が延在する方向に垂直な断面形状)を有している。内部セル4は、隣り合う内部セル4,4がコア隔壁5によって仕切られた状態で、六角形の最密配置となるように配列されている。
ここでは、内部セル4は、正六角形状の断面形状を有する内部セル4aと、規則的六角形(例えば、内部セル4aの一辺と長さが同じ長辺、及び内部セル4aの一辺よりも長さが短い短辺からなる六角形)状の断面形状を有する内部セル4bと、を含んでいる。つまり、コア部2の構造は、互いに異なる断面形状を有する複数種類の内部セル4を含む非対称セル構造となっている。なお、コア部2では、1つの内部セル4aに対し、その断面形状の各辺に内部セル4bの断面形状の長辺が対向するように、6つの内部セル4bが隣接しているが、これに限定されない。内部セル4a,4bは、内部セル4a又は内部セル4bの一方に対し、他方が少なくとも1つ隣接するように配列されていればよい。
図3は、ハニカム構造体1の一端面1aの一部拡大図であり、図4は、ハニカム構造体1の他端面1bの一部拡大図である。図3に示されるように、ハニカム構造体1の一端面1aにおいては、内部セル4aの一端部が封口材で封じられており、内部セル4bが開口している。一方、図4に示されるように、ハニカム構造体1の他端面1bにおいては、内部セル4bの他端部が封口材で封じられており、内部セル4aが開口している。
なお、封口材の材料は、内燃機関から排出されるガス中の微細粒子(すす等)を捕捉しつつガスを通過させる材料であってもよいし、或いはガスを通過させない材料であってもよい。また、封口材の材料は、コア部2及びシェル部3と同じ材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。
図2〜図4に示されるように、シェル部3(図2〜図4において二点鎖線の外側の部分)は、ハニカム構造体1の一端面1aにおいて内部セル4bの開口を露出させると共に、ハニカム構造体1の他端面1bにおいて内部セル4aの開口を露出させるように、コア部2(図2〜図4において二点鎖線の内側の部分)を包囲している。シェル部3は、間隙を介してコア部2を包囲する円筒状の側壁6と、コア部2と側壁6との間に、コア部2を包囲するように配置された複数のシェル隔壁7と、を有している。
図2に示されるように、各シェル隔壁7は、側壁6に対向しかつ側壁6に対して凸となるように接続された一対のコア隔壁5,5の角部5aと、側壁6との間に、掛け渡されている。ここでは、一つの角部5aと側壁6との間に、一つのシェル隔壁7のみが掛け渡されている。そして、シェル隔壁7は、そのシェル隔壁7が接続された角部5aに集合する一対のコア隔壁5,5のそれぞれと鈍角の角度(90度より大きく180度より小さい角度)を成している。つまり、シェル隔壁7の中心面(厚さの中心面)は、そのシェル隔壁7が接続された角部5aに集合する一対のコア隔壁5,5のそれぞれの中心面(厚さの中心面)と鈍角の角度を成している。また、シェル隔壁7は、側壁6と略90度の角度を成すように(すなわち、側壁6に略直交するように)、側壁6に接続されている。つまり、シェル隔壁7の中心面(厚さの中心面)は、そのシェル隔壁7と側壁6との接続箇所において側壁6の中心面(厚さの中心面)に接する面に対して略90度の角度を成している。
更に、シェル隔壁7は、側壁6に接続される平板状の接続部7aを含んでおり、コア部2を包囲する方向(ここでは周方向)において隣り合う接続部7a,7aの間隔Dは、内部セル4aの断面形状である正六角形における最長の対角線(すなわち、正六角形の中心を通る三本の対角線)の長さL以下となっている。そして、コア隔壁5、側壁6及びシェル隔壁7によって仕切られることでシェル部3に形成された複数の外周セル8の断面積は、全ての外周セル8の平均断面積の40%以上となっている。ここでは、中心線CLに平行な方向から見た場合に、一部のシェル隔壁7(例えば、図2において破線で囲んだシェル隔壁7)が折り曲げられることで、全ての外周セル8において、隣り合う接続部7a,7aの間隔Dが最長の対角線の長さL以下とされ、かつ外周セル8の断面積が平均断面積の40%以上とされている。
図3に示されるように、ハニカム構造体1の一端面1aにおいては、内部セル4aに隣接しない外周セル8aの一端部が封口材で封じられており、外周セル8のうち外周セル8a以外の外周セル8bが開口している。一方、図4に示されるように、ハニカム構造体1の他端面1bにおいては、外周セル8bの他端部が封口材で封じられており、外周セル8aが開口している。
以上のように構成されたハニカム構造体1は、ガスを浄化するフィルタとして用いられる。すなわち、ハニカム構造体1は、断熱材等に包まれ、更に金属製のケースに収容された状態で、一端面1aが上流側となりかつ他端面1bが下流側となるように、内燃機関から排出されるガスの流路上に配置される。そして、内燃機関から排出されたガスは、一端面1a側からハニカム構造体1に供給され、内部セル4b及び外周セル8bの開口を介して各セル4b,8b内に流入する。各セル4b,8b内に流入したガスは、内部セル4b及び外周セル8bの他端部が封口されているため、コア隔壁5及びシェル隔壁7を介して各セル4a,8a内に流入する。ガスがコア隔壁5及びシェル隔壁7を通過する際にガス中の微細粒子(すす等)が捕捉され、各セル4a,8a内に流入したガスは、内部セル4a及び外周セル8aの開口を介してハニカム構造体1外に流出する。これにより、浄化されたガスがハニカム構造体1の他端面1b側から排出されることになる。
続いて、側壁6の形状についてより詳細に説明する。側壁6は、コア部2を包囲する方向に対して波打つ波形の形状を有している。図5に示されるように、側壁6は、円柱面M1に対して外側に突出した部分と、円柱面M1に対して内側に陥没した部分と、が円柱面M1のコア部2を包囲する方向に沿って交互に並んだ形状を有している。より具体的には、側壁6は、外側に凸の複数の山部6aと、内側に凸の複数の谷部6bとが、コア部2を包囲する方向に沿って交互に並んで互いに接続された形状を有している。各山部6aは円柱面M1に対して外側に突出し、各谷部6bは、円柱面に対して内側に陥没している。隣り合う山部6aと谷部6bとは、側壁6の外面及び内面が連続する曲面となるように接続されている。
なお、コア部2を包囲する方向とは、中心線CLに平行な方向から見て、コア部2を包囲する線に沿う方向である。外側に凸であるとは、中心線CLに平行な方向から見て曲線を描くように曲がっていて、その曲線上の任意の点における接線が、その曲線に対して外側に位置することを意味している。また、内側に凸であるとは、中心線CLに平行な方向から見て曲線を描くように曲がっていて、その曲線上の任意の点における接線が、その曲線に対して内側に位置することを意味している。すなわち、外側に凸であるとは、中心線CLに平行な方向から見て、外側に膨らむ曲線を描くように曲がっていることを意味している。内側に凸であるとは、中心線CLに平行な方向から見て、内側に膨らむ曲線を描くように曲がっていることを意味している。
山部6a及び谷部6bの個数は、シェル隔壁7の個数と等しくなっている。各山部6a及び谷部6bは、シェル隔壁7のそれぞれに一個の谷部6bが対応するように位置しており、シェル隔壁7のそれぞれの外側端部7bが谷部6bに接続されている。
このように、ハニカム構造体1では、コア部2を包囲するシェル部3の側壁6がコア部2を包囲する方向に対して波打つ波形の形状を有している。これにより、側壁6に外圧が作用しても、側壁6が弾性的に変形することで吸収され、その結果、側壁6、シェル隔壁7及びコア部2に生じる応力が低減されることになる。従って、このハニカム構造体1は、外圧が作用しても破損し難いものとなる。
また、側壁6は、外側に凸の複数の山部6aと、隣り合う山部6aの間に接続され、内側に凸の複数の谷部6bと、を含み、シェル隔壁7のそれぞれの外側端部7bは、谷部6bに接続されている。この構成により、例えば、側壁6の山部6aがシェル隔壁7によって内側から支持される場合に比べ、山部6aが弾性的に変形し易くなるため、側壁6に作用する外圧がより確実に吸収される。
また、山部6a及び谷部6bの個数は、シェル隔壁7の個数と等しく、各山部6a及び谷部6bは、シェル隔壁7のそれぞれに一個の谷部6bが対応するように位置している。このため、それぞれのシェル隔壁7に一個の山部6a及び谷部6bが対応している。これにより、山部6a及び谷部6bがコア部2を包囲する方向に分散して配置され、側壁6の全域が弾性的に変形し易くなっている。
なお、ハニカム構造体1では、捕捉された微細粒子(すす等)を燃焼するコア部2の再生処理が行われる場合がある。この再生処理では、コア部2等が熱膨張するため、側壁6、シェル隔壁7、及びコア部2に熱応力が生じる。側壁6が弾性的に変形し易くなっていることで、このような熱応力も低減されることになる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。例えば、側壁の山部及び谷部の個数は、必ずしもシェル隔壁との個数と同じでなくてもよく、山部及び谷部の個数を減らして側壁の形状を単純化してもよい。また、山部及び谷部の個数を増やし、側壁の柔軟性を高めてもよい。
また、図6に示されるように、側壁が二重になっていてもよい。図6に示されるシェル部9は、間隙を介してコア部2を包囲する筒状の側壁10と、側壁10を内側から支持するシェル隔壁11と、側壁10よりも内側において、間隙を介してコア部2を包囲する筒状の側壁12と、側壁12を内側から支持するシェル隔壁13と、を有し、側壁10及び側壁12は、コア部を包囲する方向に対して波打つ波形の形状を有していている。この構成により、コア部が、側壁10及び側壁12という複数の壁で包囲されると共に、その複数の壁が弾性的に変形するため、コア部に生じる応力が一層低減されることになる。
また、図6では、側壁10は、コア部を包囲する方向に対して外側に凸の複数の山部10aと、隣り合う山部10aの間に接続され、コア部を包囲する方向に対して内側に凸の複数の谷部10bと、からなり、側壁12は、コア部を包囲する方向に対して外側に凸の複数の山部12aと、隣り合う山部12aの間に接続され、コア部を包囲する方向に対して内側に凸の複数の谷部12bと、からなる。シェル隔壁11のそれぞれの外側端部11aは、谷部10bに接続され、シェル隔壁11のそれぞれの内側端部11bは、山部12aに接続されており、シェル隔壁13のそれぞれの外側端部13aは、谷部12bに接続されている。この構成により、例えば側壁10の山部10aがシェル隔壁11によって内側から支持される場合に比べ、山部10aが弾性的に変形し易くなる。更に、側壁12の山部12aがシェル隔壁13によって内側から支持される場合に比べ、山部12aが弾性的に変形し易くなる。しかも、シェル隔壁11によって側壁10の谷部10bと側壁12の山部12aとが結ばれているため、側壁10の山部10aに外圧が作用すると、側壁10の山部10a及び側壁12の山部12aの両方が弾性的に変形することになる。これにより、シェル部9に作用する外圧が側壁10及び側壁12に分散して吸収されることになる。
更に、図6では、側壁10と側壁12とは、山部10aのそれぞれと谷部12bのそれぞれとが対向し、谷部10bのそれぞれと山部12aのそれぞれとが対向するように配置されている。この構成により、側壁10の谷部10bから側壁12の山部12aに外圧が確実に伝わることになる。
なお、側壁は、二重よりも多重になっていてもよい。この場合、側壁と側壁との間に位置するシェル隔壁の外側端部は、外側の側壁の谷部に接続され、そのシェル隔壁の内側端部は、内側の側壁の山部に接続されていることが好ましい。
コア部及びシェル部の形状及び材料は、上述したものに限定されず、様々な形状及び材料を適用することができる。また、内部セルの断面形状は、多角形状であれば、六角形状に限定されない。また、内部セルの角部やコア隔壁の角部は、若干の丸みを帯びていてもよい。更に、コア部2の構造は、互いに異なる断面形状を有する複数種類の内部セルを含む非対称セル構造に限定されず、略同じ断面形状を有する一種類の内部セルを含む対称セル構造であってもよい。
また、各外周セルの一端部及び他端部の少なくとも一方が封口されていれば、封口された外周セルの端部によっても側壁が支持されるため、その部分において外圧に対する強度の向上を図ることができる。また、全ての外周セルの一端部が封口されていれば、外周セルの一端部が上流側となるようにハニカム構造体をガスの流路上に配置することで、外周セル内へのガスの流入を抑制し、セル部を保温層として機能させることができる。これにより、捕捉された微細粒子(すす等)を燃焼させるコア部の再生処理において、シェル部に包囲されたコア部を効率良くかつ均一に加熱して、微細粒子の燃え残りを低減することができる。従って、コア部の再生処理の頻度を減少させ(すなわち、コア部の再生効率を高め)、燃料消費を抑制することが可能となる。更に、各外周セルの一端部及び他端部の両方が封口されていれば、両方の部分において外圧に対する強度をより一層向上させることができ、加えて、シェル部の保温層としての機能を向上させて、コア部の再生効率をより高め、燃料消費をより一層抑制することが可能となる。
1…ハニカム構造体、2…コア部、3,9…シェル部、4,4a,4b…内部セル、6,10,12…側壁、6a,10a,12a…山部、6b,10b,12b…谷部、7,11,13…シェル隔壁、7b,11a,13a…外側端部、11b…内側端部。

Claims (5)

  1. ガスを浄化するフィルタとして用いられるハニカム構造体であって、
    複数の内部セルが形成されたコア部と、
    前記コア部を包囲する筒状のシェル部と、を備え、
    前記シェル部は、
    間隙を介して前記コア部を包囲する筒状の第1側壁と、
    前記第1側壁を内側から支持する複数の第1シェル隔壁と、を有し、
    前記第1側壁は、コア部を包囲する方向に対して波打つ波形の形状を有している、ハニカム構造体。
  2. 前記第1側壁は、
    外側に凸の複数の第1山部と、
    隣り合う前記第1山部の間に接続され、内側に凸の複数の第1谷部と、を含み、
    前記第1シェル隔壁のそれぞれの外側端部は、前記第1谷部に接続されている、請求項1記載のハニカム構造体。
  3. 前記シェル部は、前記第1側壁よりも内側において、間隙を介して前記コア部を包囲する筒状の第2側壁と、
    前記第2側壁を内側から支持する複数の第2シェル隔壁と、を更に有し、
    前記第2側壁は、コア部を包囲する方向に対して波打つ波形の形状を有している、請求項1記載のハニカム構造体。
  4. 前記第1側壁は、
    外側に凸の複数の第1山部と、
    隣り合う前記第1山部の間に接続され、内側に凸の複数の第1谷部と、を含み、
    前記第2側壁は、
    外側に凸の複数の第2山部と、
    隣り合う前記第2山部の間に接続され、内側に凸の複数の第2谷部と、を含み、
    前記第1シェル隔壁のそれぞれの外側端部は、前記第1谷部に接続され、前記第1シェル隔壁のそれぞれの内側端部は、前記第2山部に接続されており、
    前記第2シェル隔壁のそれぞれの外側端部は、前記第2谷部に接続されている、請求項3記載のハニカム構造体。
  5. 前記第1側壁と前記第2側壁とは、前記第1山部のそれぞれと前記第2谷部のそれぞれとが対向しかつ前記第1谷部のそれぞれと前記第2山部のそれぞれとが対向するように、配置されている、請求項4記載のハニカム構造体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11339099B2 (en) * 2017-03-07 2022-05-24 Ngk Insulators, Ltd. Honeycomb structure

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