JP2022507549A - 目封止ハニカム体、押出ダイ、及び目封止ハニカム体の製造方法 - Google Patents

目封止ハニカム体、押出ダイ、及び目封止ハニカム体の製造方法 Download PDF

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Abstract

目封止ハニカム構造は、上記目封止ハニカム構造の入口端部と出口端部との間に軸方向に延在する、交差する多孔質壁を備え、上記交差する多孔質壁は、反復パターンで配設された反復単位セルのマトリックスを形成する。上記反復単位セルは：３つ又は４つのチャネルであって、各上記チャネルは４つの壁で形成され、上記３つ又は４つのチャネルは出口チャネルより多数の入口チャネルを含み、１つの上記入口チャネル又は１つの上記出口チャネルの少なくとも１つの上記壁は、１つの上記壁と壁延在範囲内で交差し、１つの上記出口チャネルの面積は、上記入口チャネルのうちのいずれの面積以下である、３つ又は４つのチャネル；及び少なくとも３つの上記反復単位セルの上記壁に沿って延在する、連続する線状セグメントを備える。他の目封止ハニカム構造、目封止ハニカム体、ハニカム押出ダイ、及び方法が開示される。

Description

優先権
本出願は、米国特許法第１１９条の下で、２０１８年１１月１６日出願の米国仮特許出願第６２／７６８，６８８号の優先権を主張するものであり、上記仮特許出願の内容は、参照によりその全体が本出願に援用される。
本開示の実施形態は、ハニカム構造及びハニカム体に関し、より詳細には目封止ハニカム体、押出ダイ、及び目封止ハニカム体の製造方法に関する。
相互接続された多孔質壁から形成されたマトリックスを有するセラミックハニカム構造を、排気後処理システムで利用できる。
本開示の実施形態は、ハニカム構造及びハニカム体を提供する。
本開示の他の実施形態は、ハニカム構造及びハニカム体を押出成形するよう構成されたハニカム押出ダイも提供する。
本開示の他の実施形態は、ハニカム構造及びハニカム体の製造方法も提供する。
本開示の別の実施形態は、目封止ハニカム構造を提供する。上記目封止ハニカム構造は、上記目封止ハニカム構造の入口端部と出口端部との間に軸方向に延在する、交差する多孔質壁を備え、上記交差する多孔質壁は、反復パターンで配設された反復単位セルのマトリックスを形成し、ここで上記反復単位セルは：３つ又は４つのチャネルであって、各上記チャネルは４つの壁で形成され、上記３つ又は４つのチャネルは出口チャネルより多数の入口チャネルを含み、１つの上記入口チャネル又は１つの上記出口チャネルの少なくとも１つの上記壁は、１つの上記壁と壁延在範囲内で交差し、１つの上記出口チャネルの面積は、上記入口チャネルのうちのいずれの面積以下である、３つ又は４つのチャネル；及び少なくとも３つの上記反復単位セルの上記壁に沿って延在する、連続する線状セグメントを備える。
本開示の別の実施形態は、ハニカム押出ダイを提供する。上記ハニカム押出ダイは、交差するスロットを形成する複数のピンの配置を備え、上記ピンは、反復パターンで配設された上記ピンの反復単位のマトリックスを形成する入口ピン及び出口ピンを含み、ここで上記反復単位は：３つ又は４つのピンであって、各上記ピンは４つのスロットと当接し、上記３つ又は４つのピンは上記出口ピンより多数の上記入口ピンを含む、３つ又は４つのピン；少なくとも１つのスロットであって、上記少なくとも１つのスロットは、１つの上記スロットとスロット延在範囲内で交差する１つの上記入口ピン又は１つの上記出口ピンと当接する、少なくとも１つのスロット；上記入口ピンのうちのいずれの面積以下である、１つの上記出口ピンの面積；及び少なくとも３つの上記反復単位の上記スロットに沿って延在する、連続するスロットセグメントを備える。
本開示の別の実施形態は、ハニカム構造を製造する方法を提供する。上記方法は：押出ダイを提供するステップであって、上記押出ダイは、入口面及び出口面と、スロット入口と、上記スロット入口と上記出口面との間に配置された複数のピンとを備え、上記複数のピンは、交差するスロットのマトリックスを画定するよう構成された側面を含み、上記複数のピンは、反復パターンで配設された上記ピンの反復単位のマトリックスを形成する入口ピン及び出口ピンを含み、ここで上記反復単位は：３つ又は４つのピンであって、各上記ピンは４つのスロットと当接し、上記３つ又は４つのピンは上記出口ピンより多数の上記入口ピンを含む、３つ又は４つのピン；少なくとも１つのスロットであって、上記少なくとも１つのスロットは、１つの上記スロットとスロット延在範囲内で交差する１つの上記入口ピン又は１つの上記出口ピンと当接する、少なくとも１つのスロット；上記入口ピンのうちのいずれの面積以下である、１つの上記出口ピンの面積；及び少なくとも３つの上記反復単位の上記スロットに沿って延在する、連続するスロットセグメントを備える、ステップ；並びに上記押出ダイを通してバッチ混合物を押出成形するステップを含む。
本開示の更なる特徴は、以下の説明中に記載され、以下の説明から明らかとなるか、又は本開示の実践によって学習できる。以上の「発明の概要」及び以下の「発明を実施するための形態」はいずれも、例示的実施形態を提供しており、本開示の更なる説明を提供することを意図したものであることを理解されたい。
添付の図面（これらは本開示の更なる理解を提供するために含まれているものであり、本明細書に組み込まれて本明細書の一部を構成する）は、本開示の例示的実施形態を図示しており、本記載と併せて、本開示の原理を説明する役割を果たす。
本開示の実施形態による、反復単位セルを備えるハニカム体を押出成形するよう構成された押出成形機装置の概略断面側面図 本開示の実施形態による、押出成形機装置の前端と、上記前端から押出成形されているハニカム構造を備えたハニカム押出成形品との概略図 本開示の実施形態による、反復単位セルを含むハニカム構造を備えた目封止ハニカム体の概略等角図 本開示の実施形態による、反復単位セルを含む目封止ハニカム体内のハニカム構造の概略部分拡大端面図 本開示の実施形態による、図４Ａのハニカム構造内の反復単位セルの概略拡大図 本開示の実施形態による、反復単位セルを含む目封止ハニカム体内の別のハニカム構造の概略部分拡大端面図 本開示の実施形態による、図５Ａのハニカム構造内の反復単位セルの概略拡大図 本開示の実施形態による、反復単位セルを含む目封止ハニカム体内の別のハニカム構造の概略部分拡大端面図 本開示の実施形態による、図６Ａのハニカム構造内の反復単位セルの概略拡大図 本開示の実施形態による、反復単位セルを含む目封止ハニカム体内の別のハニカム構造の概略部分拡大端面図 本開示の実施形態による、図７Ａのハニカム構造内の反復単位セルの概略拡大図 本開示の実施形態による、反復単位セルを含む目封止ハニカム体内の別のハニカム構造の概略部分拡大端面図 本開示の実施形態による、図８Ａのハニカム構造内の反復単位セルの概略拡大図 本開示の実施形態による、反復単位セルを含む目封止ハニカム体内の別のハニカム構造の概略部分拡大端面図 本開示の実施形態による、図９Ａのハニカム構造内の反復単位セルの概略拡大図 本開示の実施形態による、反復単位セルを含む目封止ハニカム体内の別のハニカム構造の概略部分拡大端面図 本開示の実施形態による、図１０Ａのハニカム構造内の反復単位セルの概略拡大図 本開示の実施形態による、本明細書で開示されるハニカム構造を製造するために構成されたハニカム押出ダイの概略部分正面図 本開示の実施形態による、図１１Ａのハニカム押出ダイの、切断線１１Ｂ‐１１Ｂに沿って得られた概略部分側面断面図 本開示の実施形態による、ハニカム構造を製造する方法を説明するフローチャート
これより、目封止ハニカム体及びその中に形成されるハニカム構造の実施形態を詳細に参照する。上記目封止ハニカム体は例えば、多孔質セラミックウォールフロー微粒子フィルタといった多孔質セラミックハニカム物品に使用できる。目封止ハニカム体の例示的実施形態は、添付の図面に図示されている。可能な限り、同一又は同様の部分を指すために、図面全体を通して同一又は同様の参照番号を使用する。
目封止及び／又は部分目封止ハニカム体は、ディーゼル及び／又はガソリンエンジンからの排気の後処理等において、微粒子フィルタに使用できる。目封止ハニカム体は、相互接続された開放細孔を含む多孔質セラミック壁等の、複数の交差する多孔質壁から形成された、ハニカム構造を備えてよい。多孔質壁は、目封止ハニカム体の入口端部と出口端部との間に延在する複数のチャネルを形成する。いくつかのチャネル（例えば入口チャネル）は、ハニカム体の出口端部において目封止でき、残りのチャネルのうちの少なくともいくつか（例えば出口チャネル）は、入口端部において目封止されていてよい。目封止ハニカム体の入口端部において入口チャネルに入るガスは、ハニカム構造を構成する多孔質壁を通って出口チャネルへと流れる。ガス中の微粒子（例えばスート、灰分、及び排気ガス中の他の微粒子）は、多孔質壁中又は多孔質壁上においてろ過又は捕捉され、入口チャネルに、及び／又はその多孔質壁に蓄積され得る。ガスは、目封止ハニカム体の出口端部において、出口チャネルを介して目封止ハニカム体を出る。微粒子は、使用中、入口チャネルの多孔質壁に蓄積し続けるが、再生プロセスによって周期的に燃焼させることによって、目封止ハニカム体のフィルタを、スートが堆積していない、背圧が低い状態へと戻すことができる。
再生プロセス間の時間間隔を増大させるために、目封止ハニカム体の貯蔵能力を向上させてよい。灰分貯蔵能力は、目封止ハニカム体に堆積していないときの灰分の最大量を、排気後処理システムにおいて許容可能な小さい圧力降下をもたらす、再生前の可能な最大スート堆積量と組み合わせたものとして定義できる。
微粒子フィルタで使用される一部の従来の目封止ハニカム体（本明細書では図示せず）では、チャネルは１つおきに、一方の端部において市松模様パターンで目封止され、残りのチャネルは反対側の端部において同様に市松模様パターンで目封止される。このような従来の目封止ハニカム体では、チャネルの５０％が入口チャネルであり、各入口チャネルでは４つの壁が、出口チャネルの隣接する壁によって共有されている。更に、従来の目封止ハニカム体では、全ての入口チャネルが出口チャネルと同一の断面積を有する。従って、目封止ハニカム体の入口壁の１００％を、微粒子を直接ろ過するよう構成された「ろ過壁（ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ ｗａｌｌ）」とみなすことができる。微粒子フィルタの目封止ハニカム体全体を考える場合、全ての壁がろ過壁である必要はない。例えば、目封止ハニカム体の交差する多孔質壁の大部分よりも多孔率が低くなり得る外周の外皮によって提供される境界は、ろ過壁でなくてよい。
一部の目封止ハニカム体は、増大した入口容積又は入口開口面積率（例えばＯＦＡＩＮ）を提供し、ここで、入口チャネルの断面積（例えばサイズ）を出口チャネルの断面積に対して大きくすることによって、この比較的大きな入口チャネルの灰分貯蔵能力を向上させる。このような目封止ハニカム体は、「非対称のチャネル、又は非対称のチャネルサイズを有する」と言われる。非対称のチャネル構成を有するこのような目封止ハニカム体は、再生の頻度を低下させるものの、水力直径比（ＯＦＡＩＮ／ＯＦＡＯＵＴ）を増大させることができる程度は、出口チャネルのサイズ（例えば出口チャネルの水力直径）の減少の結果である圧力降下の増大によって、制限される。各チャネルの水力直径は、チャネルの断面積の４倍を、同一断面における該チャネルの外周で除算したものとして計算される。
入口：出口チャネル数の比（入口チャネルの数対出口チャネルの数）が特定の値を越えて増大すると、出口チャネルのサイズが比較的小さいことにより、圧力降下に比較的大きな不利益がもたらされる可能性がある。更に、ダイの設計及び製造は、出口チャネルが小さいほど困難かつ高コストになる。例えば、押出ダイは小さな出口チャネルを製造するために小さなピンを備えることになり、このような小さなピンは、ダイ本体に十分に係留できない場合があり、また通常使用中に破壊される、又は曲がってしまう可能性が高い。更に、このような小さな出口チャネルは、そのサイズの小ささにより、目封止が困難になり得る。更なる困難が押出成形中に生じる可能性もある。例えば、素地ハニカム押出成形品は、素地状態において劣化する傾向が強い可能性があり、又は非対称でないハニカムに比べてアイソスタティック強度が比較的低くなる場合さえあり得る。以上に加えて、このような非対称セルハニカム体のための押出ダイは、全体として、コストが高い放電加工（ＥＤＭ）及び比較的複雑な電極に応じて、コストが比較的高く、また製造が複雑になる傾向がある。
他の目封止ハニカム体は、入口チャネルの個数が出口チャネルより多くなる目封止パターンによって、灰分貯蔵能力の上昇を提供できる。このようなあるハニカム体は、入口：出口チャネル数の比（入口チャネルの数対出口チャネルの数）が３：１である。これらのハニカム体の一部は、Ａタイプ入口チャネル及びＢタイプ入口チャネルと呼ばれる２タイプの入口チャネルを備える。Ａタイプ入口チャネルでは、２つの壁が、隣接する出口チャネルによって共有されている。Ｂタイプ入口チャネルでは、１つの壁が、隣接する出口チャネルによって共有され、他の３つの壁は他の隣接した入口チャネルによって共有されている。このタイプの目封止ハニカム体では、各反復単位セルに、１つのＡタイプ入口チャネル及び２つのＢタイプ入口チャネルが存在する。よってこのタイプの目封止ハニカム体は、平均して入口壁の３３％を直接のろ過に使用する。このタイプの目封止ハニカム体は、約５０％の入口容積（又は面積）の増大を提供することにより、灰分貯蔵能力の上昇が比較的大きいが、このタイプの目封止ハニカム体は、比較的小さく個数が少ない出口チャネルに全ての出口流が制限されるため、圧力降下の不利益を被る可能性がある。
本開示の目封止ハニカム体は、微粒子フィルタに使用すると、清浄な微粒子フィルタの圧力降下を低減し、またスート及び灰分が堆積した微粒子フィルタの圧力降下を低減できる。よってスート除去（例えば再生）間の間隔を大幅に増大できる。
更に、従来の目封止ハニカム体とは対照的に、本開示の目封止ハニカム体は、３つ又は４つのチャネルを含む反復単位セル（チャネルの反復するグループ分け）を含むことによって、上述の課題を緩和するのに役立つ、ハニカム構造を備える。上記３つ又は４つのチャネルは、出口チャネルより多数の入口チャネルを含む。各チャネルは４つの壁で形成でき、ある入口チャネル又はある出口チャネルの少なくとも１つの壁は、ある壁と壁延在範囲内で交差する。（チャネルの長さに対して垂直な横断方向断面における面積として測定される）出口チャネルの面積は、（横断方向断面における面積として測定される）入口チャネルのうちのいずれの面積以下である。各反復単位セルは、出口チャネルを１つだけ含んでよい。本明細書で開示される様々な実施形態は、正方形セルと長方形セルとの組み合わせを含む。本明細書中で使用される場合、「長方形（ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ）」は、２つの直角、及び他の２つの辺よりも長い２つの辺を有する、四辺形を意味する。本明細書中で使用される場合、「隣接したチャネル（ｎｅｉｇｈｂｏｒｉｎｇ ｃｈａｎｎｅｌ）」は、別のチャネルに直接隣接（当接）して、チャネル間の共通の壁を共有する、チャネルを指す。
以上に加えて、本開示の目封止ハニカム体は、増大した入口開口面積率（ＯＦＡＩＮ）を有してよい。この増大したＯＦＡＩＮによって、本開示の目封止ハニカム体を内包するフィルタの微粒子又は灰分貯蔵能力を向上させることができる。いくつかの実施形態では、開いている入口セルのＯＦＡＩＮは、ＯＦＡＩＮ≧４５％、いくつかの実施形態ではＯＦＡＩＮ≧５０％、いくつかの実施形態ではＯＦＡＩＮ≧６０％、及びいくつかの実施形態では５０％≦ＯＦＡＩＮ≦７５％である。いくつかの実施形態では、全てのセルの（入口セル（ＯＦＡＩＮ）及び出口セル（ＯＦＡＯＵＴ）の）ＯＦＡＡｌｌは≧６０％であり、いくつかの実施形態では≧７０％であり、いくつかの実施形態では≧８０％であり、いくつかの実施形態では≧６０％かつ≦９０％である。ハニカム体のいくつかの実施形態は、ＯＦＡＯＵＴより大きなＯＦＡＩＮを有してよく、比ＯＦＡｉｎ／ＯＦＡｏｕｔは１．１～５．０であってよい。
ハニカム構造は、複数の反復単位セルの間に延在する、長く直線状の壁を備えてよい。これらの長く直線状の壁は、ワイヤカット技術によって形成できる、押出ダイの長いスロットから形成される。得られた押出ダイは、非対称セル技術（ＡＣＴ）設計を有するダイの製造に使用されるプランジ放電加工（ＥＤＭ）技術に比べて、製造コストを低くすることができる。更に本明細書に記載のハニカム体及びハニカム構造は、出口チャネルのより多くの壁が入口チャネルと壁を共有できるようにすることによって、流れを増大させることができる。
反復単位セルのうちのいくつかは、大きな長方形チャネル及び比較的小さな長方形チャネルを備えてよく、上記大きな長方形チャネルは、高い灰分貯蔵能力及び低い圧力降下を可能とする。反復単位セルのうちのいくつかは、比較的大きな正方形及び／又は正方形と長方形との組み合わせと、比較的小さな正方形及び／又は正方形と長方形との組み合わせとを備えてよい。ハニカム構造内のいくつかのチャネルはオフセットされ、レンガのような設計を形成する。いくつかの実施形態では、目封止ハニカム体は、非対称セルを備える目封止ハニカム体内の共有される壁に比べて、入口チャネルと出口チャネルとの間で共有される壁の面積が大きい。
図１～１１Ｂに概略図で示されているようなハニカム構造、目封止ハニカム体、及びハニカム押出ダイは、上述の利点のうちの１つ以上を提供できる。本開示の目封止ハニカム体は、互いからオフセットされていてよいチャネルを備えてよく、これにより、入口チャネルの大きな表面積を、出口チャネルによって共有できる。これらのオフセットされたチャネルはまた、目封止ハニカム体が微粒子を蓄積する際にも、目封止ハニカム体を通る空気流を改善する。
ここで、押出成形機１００（例えば連続２軸スクリュ押出成形機）の一実施形態の概略側面断面図である図１を参照する。押出成形機１００はバレル１０２を備え、これはその中に形成された、互いに連通する第１のチャンバ部分１０４及び第２のチャンバ部分１０６を備える。バレル１０２はモノリシックであってよく、又は長手（例えば軸）方向に連続して接続された複数のバレルセグメントから形成されていてよい。第１のチャンバ部分１０４及び第２のチャンバ部分１０６は、上流側１０８と下流側１１０との間に、長手方向にバレル１０２を通って延在する。バレル１０２の上流側１０８には、バッチ混合物１１６を押出成形機１００に供給するために、ホッパー又は他の材料供給構造を含むことができる材料供給ポート１１４を設けてよい。ハニカム押出ダイ１２０は、バッチ混合物１１６を素地ハニカム押出成形品１２４等の所望の形状に押出成形するために、バレル１０２の下流側１１０の排出ポート１２２に設けられ、またこれに連結される。バッチ混合物１１６がハニカム押出ダイ１２０に到達する前に、安定したプラグタイプの流れの先頭部分の形成を促進するために、全体的に開放されたキャビティ、スクリーン／ホモジナイザ（図示せず）等といった他の構造がハニカム押出ダイ１２０に先行していてよい。
図１に示されているように、押出成形機スクリュのペアがバレル１０２内に設置される。第１のスクリュ１３０は、少なくとも部分的に第１のチャンバ部分１０４内に、回転可能に設置され、第２のスクリュ１３２は、少なくとも部分的に第２のチャンバ部分１０６内に、回転可能に設置される。第１のスクリュ１３０及び第２のスクリュ１３２は、図示されているように互いに対して概ね平行に配設されていてよいが、互いに対して様々な角度で配設することもできる。第１のスクリュ１３０及び第２のスクリュ１３２はまた、同一の又は異なる方向の回転のために、バレル１０２の外側の駆動機構に連結されていてもよい。第１のスクリュ１３０及び第２のスクリュ１３２の両方を単一の駆動機構（図示せず）に連結しても、図示されているように個別の駆動機構１３６に連結してもよいことを理解されたい。第１のスクリュ１３０及び第２のスクリュ１３２は、軸方向１４０のポンピング及び混合動作によって、バレル１０２を通してバッチ混合物１１６を移動させる。第１のスクリュ１３０及び第２のスクリュ１３２をその長さに沿って支持するために、更なる支持構造（点線で示す）を設けることができる。このような支持構造は、それを通してバッチ混合物１１６を流すことができるようにするための、穿孔又は孔を含むことができる。
図２は、押出成形機１００の端部と、そこから押出成形された素地ハニカム押出成形品１２４とを示す、概略斜視図である。押出成形機１００は、押出成形機前端２０２を、バッチ混合物１１６（図１）が素地ハニカム押出成形品１２４として押出成形機１００を出る場所であるものとして、示されている。押出成形機前端２０２の付近に位置する押出成形機カートリッジ２０４は、ハニカム押出ダイ１２０及び外皮形成用マスク２０６等の押出成形ハードウェアを備えることができる。
素地ハニカム押出成形品１２４は、第１の端面２０８を備える。素地ハニカム押出成形品１２４はまた、複数のチャネル２１０と、外皮を含む外周面２１２とを備えることができる。複数の交差する壁２１４は、軸方向１４０に延在するチャネル２１０を形成できる。例えば軸方向１４０に延在するチャネル２１６を形成する、交差する壁２１４が、例として破線で示されている。図２に示されている素地ハニカム押出成形品２００の第１の端面２０８の断面は円形であるが、長方形、楕円形、レースのトラックの形状、正方形、三角形若しくは三葉形、六角形、八角形、非対称形状、対称形状、又は他の所望の多角形、及びこれらの組み合わせといった、他の形状を有することもできる。
素地ハニカム押出成形品１２４から製造される、乾燥及び焼成済みのハニカム体の平均セル密度は、約１００～９００セル毎平方インチ（ｃｅｌｌｓ ｐｅｒ ｓｑｕａｒｅ ｉｎｃｈ：ｃｐｓｉ）（約１５．５～１３９．５セル／ｃｍ２）であってよい。交差する壁２１４は、乾燥及び焼成後、約２．０ミル～約６０ミル（約０．０７９ｍｍ～約１．５２４ｍｍ）の厚さを有してよい。例えば、素地ハニカム押出成形品１２４のジオメトリは、乾燥及び焼成時、平均セル密度約４００ｃｐｓｉかつ壁厚約８ミル（４００／８構成）、又は平均セル密度４００ｃｐｓｉかつ壁厚約６ミル（４００／６構成）であってよい。素地ハニカム押出成形品１２４から製造されるハニカム体の他のジオメトリとしては、例えば１００／１７、２００／１２、２００／１９、２７０／１９、６００／４、４００／４、６００／３、９００／３等の、平均セル密度／壁厚の組み合わせを含むことができる。
押出成形機１００を軸方向１４０に出ると、素地ハニカム押出成形品１２４を硬化させてよく、そして乾燥及び焼成してハニカム体を形成でき、これを目封止することによって、図３に示されているような目封止ハニカム体３００を形成できる。ハニカム体３００は、入口端部３０８と、入口端部３０８の反対側に位置する出口端部３１６とを備え、また、入口端部３０８と出口端部３１６との間に延在する長さＬ３１を備える。ハニカム体３００の周囲の外皮３１２は、入口端部３０８と出口端部３１６との間に軸方向に延在できる。ハニカム体３００は、入口端部３０８と出口端部３１６との間に延在する複数の多孔質壁３１４によって少なくとも部分的に画定される、ハニカム構造３０２を備える。
ハニカム体３００は微粒子フィルタに使用でき、この場合、入口端部３０８は流体（例えば排気ガス）を受け取って、ろ過した流体（ろ過した排気ガス）を出口端部３１６から吐出する。チャネル２１０（図２）に対応する複数のチャネル３１０は、入口端部３０８と出口端部３１６との間に延在してよい。チャネル３１０のうちの少なくともいくつかは、入口端部３０８又は出口端部３１６において目封止できる。入口チャネル３２０は、入口端部３０８から見た場合に陰影がないことによって図示されており、出口端部３１６又はその付近において目封止されている。出口チャネル３２２は、入口端部３０８から見た場合に陰影が付けられていることによって示されており、入口端部３０８又はその付近において目封止されているが、出口端部３１６では目封止されていない。排気ガス等の流体は、入口チャネル３２０において目封止ハニカム体３００に入る。入口チャネル３２０は出口端部３１６の付近で目封止されているため、流体は、流体がろ過される場所である多孔質壁３１４を強制的に通され、出口チャネル３２２に向かって多孔質壁３１４を通過する。次に流体は、出口チャネル３２２を介して目封止ハニカム体３００を出る。セルは、目封止ハニカム体３００の軸方向１４０に対して垂直な横断方向断面において得られるチャネルの面積として定義される。よって入口セルは入口チャネル３２０の断面積であり、出口セルは出口チャネル３２２の断面積である。
ここで、第１の実施形態において構成されるハニカム構造４００の入口端部４０８の少なくとも一部分を概略図で示す図４Ａを参照する。ハニカム構造４００は複数のチャネル４１０を備えてよく、これらはそれぞれ４つの交差する多孔質壁４１４で形成される。図４Ａに示されているチャネル４１０は、例示のために大幅に拡大されている場合がある。チャネル４１０は入口チャネル４１０ｉ及び出口チャネル４１０ｏを備える。上述のように、出口チャネル４１０ｏは入口端部４０８の付近で目封止されていてよく、入口チャネル４１０ｉはハニカム構造４００の反対側の端部（例えば出口端部）において目封止されていてよい。
チャネル４１０は、反復単位セル４３０のマトリックスとして配設されていてよい。反復単位セル４３０の概略拡大端面図を示す図４Ｂを更に参照する。反復単位セル４３０は４つのチャネルを備え、これらは、ｘ‐ｙ平面（横断方向平面）内で測定される面積を有する個別のセルと呼ぶことができ、ｘ方向、ｙ方向、及び軸方向１４０（例えばｚ方向）は、直交していてよい。図４Ａ及び４Ｂに示されている反復単位セル４３０の構成は、３つの入口チャネル４３２Ａ、４３２Ｂ、及び４３２Ｃと、入口端部４０８の付近で目封止されている１つの出口チャネル４３４とを備える。反復単位セル４３０は、２つのグループを含むと言うことができる。第１のグループ４３６は入口チャネル４３２Ａ及び４３２Ｃを備えることができ、これらはｙ方向に整列している。第２のグループ４３８は入口チャネル４３２Ｂ及び出口チャネル４３４を備えることができ、これらもｙ方向に整列していてよい。図４Ａ及び４Ｂに示されているように、第１のグループ４３６は第２のグループ４３８に直接当接できる。
反復単位セル４３０のチャネルを形成する多孔質壁は、チャネル間で共有できる。例えば入口チャネル４３２Ａは、入口チャネル４３２Ｂの壁４４０Ｂによって少なくとも部分的に共有された壁４４０Ａを備えることができる。入口チャネル４３２Ｃは、壁４４０Ｂ及び出口チャネル４３４の壁４４０Ｄによって少なくとも部分的に共有された壁４４０Ｃを備えることができる。共有される壁は、２つの隣接するチャネルを少なくとも部分的に画定するか又はこれらの境界を定める、単一の壁又は単一の壁の一部分とすることができる。上記壁の横断方向厚さは、２．０ミル～８．３ミル（０．０５１ｍｍ～０．２１１ｍｍ）であってよい。
第１のグループ４３６及び第２のグループ４３８内のチャネルも壁を共有できる。例えば図示されている実施形態では、第１の共通の壁４４２Ａは、入口チャネル４３２Ａと入口チャネル４３２Ｃとの間で共有されている。第２の共通の壁４４２Ｂは、入口チャネル４３２Ｂと出口チャネル４３４との間で共有されている。第１の共通の壁４４２Ａは、入口チャネル４３２Ｂの壁４４０Ｂと交差できる。いくつかの実施形態では、第１の共通の壁４４２Ａは、壁４４０Ｂを二分でき、即ち壁４４０Ｂと壁延在範囲内で交差できる。「壁延在範囲内で（ｍｉｄｗａｌｌ）」という語句の意味は、壁４４０Ｂの両端部の間のいずれの位置、例えば中央等である。第２の共通の壁４４２Ｂは入口チャネル４３２Ｃの壁４４０Ｃと交差できる。いくつかの実施形態では、第２の共通の壁４４２Ｂは、壁４４０Ｃと壁延在範囲内で交差でき、例えば壁４４０Ｃを二分してよい。
第１のグループ４３６のチャネルは、ｘ方向に延在する長さＬ４１を有してよく、第２のグループ４３８のチャネルは、ｘ方向に延在する長さＬ４２を有してよい。図４Ａ及び４Ｂに示されている実施形態では、長さＬ４１と長さＬ４２とは等しくてよい。本明細書に記載の他の実施形態は、異なるグループのチャネル間で異なる長さを有する。図４Ａ及び４Ｂに示されている実施形態では、反復単位セル４３０内の各チャネルの幅は同一であり、入口チャネル４３２Ａは幅Ｗ４１を有し、入口チャネル４３２Ｃは、ｙ方向に延在する幅Ｗ４２を有する。幅Ｗ４１は、長さＬ４１又は長さＬ４２より長くてよく、従って反復単位セル４３０のチャネル全ては、横断方向の断面において（正方形ではなく）長方形であってよく、ここで上記横断方向の断面は、ｘ‐ｙ平面に対して平行かつ軸方向１４０に対して垂直である（図２）。
更に、この実施形態の反復単位セル４３０の全てのチャネルの面積（例えば断面積）は等しくてよい。従って、入口の面積は出口の面積の３倍であり、即ちＯＦＡＩＮ＝３×ＯＦＡＯＵＴである。いくつかの実施形態では、第１のグループ４３６の全てのチャネルは入口チャネルである。図４Ａに示されているように、連続する直線状セグメント４１５は、少なくとも３つの反復単位セル４３０の壁４１４に沿って延在する。例えばｙ方向に延在する全ての壁４１４は、ハニカム構造４００の入口端部４０８全体にわたって連続していてよい。従ってこれらの壁は、比較的安価なワイヤＥＤＭ、又は研磨ディスクスロット加工プロセスによって構築できる。
これより表１～３を参照する。表１は、図４Ａ～４Ｂのハニカム構造４００を備える目封止ハニカム体の６つの例示的実施形態の寸法と、得られたこれらの特徴とを提供する。フィルタサイズ、壁の多孔率、及び他の寸法を含む、サンプルの寸法は、本明細書に記載の他の目封止ハニカム体に適用可能である。表２は第１の比較例の寸法及び特徴を提供し、表３は第２の比較例の寸法及び特徴を提供する。第１の比較例は従来のＡＣＴパターンであり、第２の比較例は従来の２×２ハニカムパターンである。いずれの比較例も、本明細書に記載の目封止ハニカム体のオフセットされたチャネルパターン又は構成を含まない。これらの表に示されているように、表１で提供されている実施形態の例の圧力降下は、比較例より小さい。
Figure 2022507549000002
Figure 2022507549000003
Figure 2022507549000004
Figure 2022507549000005
ここで、反復単位セル５３０のマトリックスの別の実施形態を概略図で示す図５Ａ及び５Ｂを参照する。図５Ａは、目封止ハニカム体の別の実施形態で構成されたハニカム構造５００の入口端部５０８を概略図で示す。ハニカム構造５００は複数の交差する多孔質壁５１４を備え、これらはチャネル５１０を形成する。チャネル５１０は、入口チャネル５１０ｉ及び出口チャネル５１０ｏを備えることができ、出口チャネル５１０ｏは、入口端部５０８の付近で目封止でき、入口チャネル５１０ｉは、ハニカム構造５００を備える目封止ハニカム体の反対側の端部（例えば出口端部）において目封止できる。入口チャネル５１０ｉ及び出口チャネル５１０ｏはそれぞれ、４つの交差する多孔質壁５１４によって形成できる。
入口チャネル５１０ｉ及び出口チャネル５１０ｏは、反復単位セル５３０のマトリックスとして配設されていてよい。反復単位セル５３０の概略拡大図を示す図５Ｂを更に参照する。反復単位セル５３０は４つのチャネルを備えることができる。図５Ａ及び５Ｂに概略図で示されている反復単位セル５３０の構成は、３つの入口チャネル５３２Ａ、５３２Ｂ、及び５３２Ｃと、入口端部５０８の付近で目封止されている１つの出口チャネル５３４とを備えることができる。反復単位セル５３０は、２つのグループを含むと言うことができる。第１のグループ５３６は入口チャネル５３２Ａ及び５３２Ｃを備えることができ、これらはｙ方向に整列している。第２のグループ５３８は入口チャネル５３２Ｂ及び出口チャネル５３４を備えることができ、これらもｙ方向に整列していてよい。図５Ａ及び５Ｂに示されているように、第１のグループ５３６は第２のグループ５３８に直接当接できる。
反復単位セル５３０のチャネル５１０を形成する壁５１４は、チャネル間で共有できる。例えば入口チャネル５３２Ａは、入口チャネル５３２Ｂの壁５４０Ｂによって少なくとも部分的に共有された壁５４０Ａを備えることができる。入口チャネル５３２Ｃは、入口チャネル５３２Ｂの壁５４０Ｂ及び出口チャネル５３４の壁５４０Ｄによって少なくとも部分的に共有された壁５４０Ｃを備えることができる。
第１のグループ５３６及び第２のグループ５３８のチャネルも壁を共有できる。第１の共通の壁５４２Ａは、入口チャネル５３２Ａと入口チャネル５３２Ｃとの間で共有できる。第２の共通の壁５４２Ｂは、入口チャネル５３２Ｂと出口チャネル５３４との間で共有できる。第１の共通の壁５４２Ａは、入口チャネル５３２Ｂの壁５４０Ｂと交差できる。例えば第１の共通の壁５４２Ａは、壁５４０Ｂを二分できるか、又は壁５４０Ｂと壁延在範囲内で交差できる。本明細書中で使用される場合、「壁延在範囲内で」は上述した通りである。第２の共通の壁５４２Ｂは、壁５４０Ｃと壁延在範囲内で交差できるか、又は例えば壁５４０Ｃを二分できる。
第１のグループ５３６のチャネルは、ｘ方向に延在する長さＬ５１を有することができ、第２のグループ５３８のチャネルは、ｘ方向に延在する長さＬ５２を有することができる。図５Ａ及び５Ｂに示されている実施形態では、長さＬ５１は長さＬ５２より大きくすることができる。反復単位セル５３０の各チャネルは、ｙ方向に延在する同一の幅Ｗ５１を有してよい。幅Ｗ５１は、長さＬ５１及び長さＬ５２の両方より大きくてよく、また反復単位セル５３０の全てのチャネルは、横断方向の断面において長方形であってよい。いくつかの実施形態では、幅Ｗ５１は長さＬ５２の２倍又は約２倍である。第１のグループ５３６の全てのチャネルの面積（例えば横断方向断面積）は、互いに等しくすることができ、また第２のグループ５３８のチャネルの面積は互いに等しくすることができる。第１のグループ５３６のチャネルの面積は、第２のグループ５３８のチャネルの面積より大きくすることができる。上述の面積に基づいて、入口の面積は出口の面積の３倍より大きい（例えば図示されているように５倍である）。例えば、ＯＦＡＩＮはＯＦＡＯＵＴの３倍より大きい。図５Ａに示されているように、連続する線状セグメント５１５は、少なくとも３つの反復単位セル５３０の壁５１４に沿って延在する。例えば上述の実施形態と同様に、ｙ方向に延在する全ての壁５１４は、ハニカム構造５００の入口端部５０８全体にわたって連続していてよく、ハニカム構造５００を備える目封止ハニカム体３１２の外皮３１２の一部分から外皮３１２の別の部分まで延在できる。
ここで、反復単位セル６３０のマトリックスの一実施形態の概略図を示す図６Ａ及び６Ｂを参照する。ここでは、反復単位セル６３０の全てのチャネルは、正方形又は略正方形であり、等しいか又は略等しい横断方向の断面積を有する。用語「略正方形（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ ｓｑｕａｒｅ）」は、全ての辺の長さが互いの１０％以内であり、頂点の角度が８５°～９５°である、四辺形を含む。用語「略等しい横断方向の断面積（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ ｅｑｕａｌ ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎａｌ ａｒｅａｓ）」は、互いの１５％以内である２つ以上の面積を含む。図６Ａは、ハニカム構造６００の入口端部６０８の少なくとも一部分の概略図を示す。ハニカム構造６００は、複数のチャネル６１０を形成する、複数の交差する多孔質壁６１４を備える。チャネル６１０は入口チャネル６１０ｉ及び出口チャネル６１０ｏを備え、出口チャネル６１０ｏは、入口端部６０８の付近において目封止でき、入口チャネル６１０ｉは、ハニカム構造６００を備える目封止ハニカム体の反対側の端部（出口端部）において目封止できる。入口チャネル６１０ｉ及び出口チャネル６１０ｏはそれぞれ、４つの交差する多孔質壁６１４で形成できる。
入口チャネル６１０ｉ及び出口チャネル６１０ｏは、図６Ｂに示されているように反復単位セル６３０のマトリックスとして配設されていてよい。図６Ａ及び６Ｂに示されている反復単位セル６３０の構成は、３つの入口チャネル６３２Ａ、６３２Ｂ、及び６３２Ｃと、入口端部６０８の付近で目封止されている１つの出口チャネル６３４とを備えることができる。反復単位セル６３０は、２つのグループを含むと言うことができる。第１のグループ６３６は入口チャネル６３２Ａ及び６３２Ｃを備えることができ、これらはｙ方向に整列できる。第２のグループ６３８は入口チャネル６３２Ｂ及び出口チャネル６３４を備えることができ、これらもｙ方向に整列していてよい。図６Ａ及び６Ｂに示されているように、第１のグループ６３６は第２のグループ６３８に直接当接できる。
反復単位セル６３０のチャネルを形成する壁は、チャネル間で共有できる。例えば入口チャネル６３２Ａは、入口チャネル６３２Ｂの壁６４０Ｂによって少なくとも部分的に共有された壁６４０Ａを備えることができる。入口チャネル６３２Ｃは、壁６４０Ｂ及び出口チャネル６３４の壁６４０Ｄによって少なくとも部分的に共有された壁６４０Ｃを備えることができる。
第１のグループ６３６及び第２のグループ６３８のチャネルも壁を共有できる。第１の共通の壁６４２Ａは、入口チャネル６３２Ａと入口チャネル６３２Ｃとの間で共有できる。第２の共通の壁６４２Ｂは、入口チャネル６３２Ｂと出口チャネル６３４との間で共有できる。第１の共通の壁６４２Ａは、入口チャネル６３２Ｂの壁６４０Ｂと交差する。いくつかの実施形態では、第１の共通の壁６４２Ａは壁６４０Ｂと交差でき、例えば壁６４０Ｂを二分でき、及び／又は壁６４０Ｂと壁延在範囲内で交差できる。第２の共通の壁６４２Ｂは出口チャネル６３４の壁６４０Ｄと交差でき、例えば壁６４０Ｄを二分でき、及び／又は壁６４０Ｄと壁延在範囲内で交差できる。
第１のグループ６３６のチャネルは、ｘ方向に延在する長さＬ６１を有することができ、第２のグループ６３８のチャネルは、ｘ方向に延在する長さＬ６２を有することができる。図６Ａ及び６Ｂに示されている実施形態では、長さＬ６１は長さＬ６２と等しいか、又は略等しい。単位セル６３０の各チャネルは、ｙ方向に延在する同一の幅Ｗ６１を有することができる。図６Ａ及び６Ｂに示されている実施形態では、単位セル６３０の全てのチャネルは正方形又は略正方形であり、従って長さＬ６１、長さＬ６２、及び幅Ｗ６１は全て等しいか又は略等しい。チャネル６１０の上記ジオメトリにより、チャネルの面積は等しいか又は略等しくなる。よって、入口の面積は出口の面積の３倍となる。例えばＯＦＡＩＮ＝３×ＯＦＡＯＵＴである。図６Ａに示されているように、連続する線状セグメント６１５は、少なくとも３つの隣接する反復単位セル６３０の壁６１４に沿って延在する。例えば、ｙ方向に延在する全ての壁６１４は、ハニカム構造６００を備える目封止ハニカム体の入口端部６０８のうちのいくつか又は全てにわたって連続していてよい。
ここで、反復単位セル７３０のマトリックスの別の実施形態を示す図７Ａ及び７Ｂを参照する。ここでは、第１のグループ７３６の全てのチャネルが長方形であり、第２のグループ７３８の全てのチャネルが正方形又は略正方形である。ハニカム構造７００は、入口チャネル７１０ｉ及び出口チャネル７１０ｏを形成する、複数の交差する多孔質壁７１４を備え、出口チャネル７１０ｏは入口端部７０８の付近で目封止されていてよく、入口チャネル７１０ｉは、ハニカム構造７００の反対側の端部（例えば出口）において目封止されていてよい。入口チャネル７１０ｉ及び出口チャネル７１０ｏは、４つの交差する多孔質壁７１４で形成できる。
入口チャネル７１０ｉ及び出口チャネル７１０ｏは、図７Ｂに示されているように反復単位セル７３０のマトリックスとして配設されていてよい。図７Ａ及び７Ｂに示されている反復単位セル７３０の構成は、３つの入口チャネル７３２Ａ、７３２Ｂ、及び７３２Ｃと、入口端部７０８の付近で目封止されている１つの出口チャネル７３４とを備えることができる。反復単位セル７３０は、２つのグループを含むと言うことができる。第１のグループ７３６は入口チャネル７３２Ａ及び７３２Ｃを備えることができ、これらはｙ方向に整列できる。第２のグループ７３８は入口チャネル７３２Ｂ及び出口チャネル７３４を備えることができ、これらもｙ方向に整列していてよい。図７Ａ及び７Ｂに示されているように、第１のグループ７３６は第２のグループ７３８に直接当接できる。
反復単位セル７３０のチャネルを形成する壁は、チャネル間で共有できる。例えば入口チャネル７３２Ａは、入口チャネル７３２Ｂの壁７４０Ｂによって少なくとも部分的に共有された壁７４０Ａを備えることができる。入口チャネル７３２Ｃは、壁７４０Ｂ及び出口チャネル７３４の壁７４０Ｄによって少なくとも部分的に共有された壁７４０Ｃを備えることができる。
第１のグループ７３６及び第２のグループ７３８のチャネルも壁を共有できる。例えば第１の共通の壁７４２Ａは、入口チャネル７３２Ａと入口チャネル７３２Ｃとの間で共有できる。第２の共通の壁７４２Ｂは、入口チャネル７３２Ｂと出口チャネル７３４との間で共有できる。第１の共通の壁７４２Ａは、入口チャネル７３２Ｂの壁７４０Ｂと交差できる。第２の共通の壁７４２Ｂは、入口チャネル７３２Ｃの壁７４０Ｃを二分できるか、又は例えば壁７４０Ｃと壁延在範囲内で交差できる。
第１のグループ７３６のチャネルは、ｘ方向に延在する長さＬ７１を有してよく、第２のグループ７３８のチャネルは、ｘ方向に延在する長さＬ７２を有してよい。図７Ａ及び７Ｂに示されている実施形態では、長さＬ７１は長さＬ７２より大きくすることができる。単位セル７３０の各チャネルは、ｙ方向に延在する同一の幅Ｗ７１を有してよい。いくつかの実施形態では、第１のグループ７３６の全てのチャネルは入口チャネルであってよい。いくつかの実施形態では、第２のグループ７３８の全てのチャネルは、正方形又は略正方形であってよい。
チャネル７１０の上記ジオメトリは、第１のグループ７３６の長方形のチャネル、及び第２のグループ７３８の正方形のチャネルを提供し、ここで第１のグループ７３６の長方形の面積は、第２のグループ７３８の正方形の面積より大きい。よって入口の面積は出口の面積の３倍より大きく、即ちＯＦＡＩＮ≧３×ＯＦＡＯＵＴである。図７Ａに示されているように、連続する線状セグメント７１５は、少なくとも３つの反復単位セル７３０の壁７１４に沿って延在する。例えば、ｙ方向に延在する全ての壁７１４は、ハニカム構造７００の入口端部７０８全体にわたって連続していてよく、また目封止ハニカム体の全マトリックスにわたって連続していてよい。
ここで、ハニカム構造８００の別の実施形態を示す図８Ａ及び８Ｂを参照する。ここでは反復単位セル８３０は、２つの入口チャネル８３２Ａ及び８３２Ｃと、１つの出口チャネル８３４とを備える。反復単位セル８３０の全てのチャネルは長方形とすることができ、同一の面積又は略同一の面積を有することができる。ハニカム構造８００は、入口チャネル８１０ｉ及び出口チャネル８１０ｏを備えるチャネル８１０を形成する、複数の交差する多孔質壁８１４を備え、出口チャネル８１０ｏは入口端部８０８の付近で目封止でき、入口チャネル８１０ｉは、ハニカム構造８００の反対側の端部（例えば出口）において目封止できる。チャネル８１０は、４つの交差する多孔質壁８１４で形成できる。
入口チャネル８１０ｉ及び出口チャネル８１０ｏは、図８Ｂに示されているように反復単位セル８３０のマトリックスとして配設されていてよい。図８Ａ及び８Ｂに示されている反復単位セル８３０の構成は、２つの入口チャネル８３２Ａ及び８３２Ｃと、入口端部８０８の付近で目封止されている１つの出口チャネル８３４とを含むことができる。反復単位セル８３０は、ｙ方向に整列した入口チャネル８３２Ａ及び８３２Ｃを含むことができるグループ８３６を含む、と言うことができる。出口チャネル８３４はグループ８３６と当接できる。
反復単位セル８３０のチャネルを形成する壁は、チャネル間で共有できる。例えば入口チャネル８３２Ａは、出口チャネル８３４の壁８４０Ｄによって少なくとも部分的に共有された壁８４０Ａを備えることができる。入口チャネル８３２Ｃは、これもまた出口チャネル８３４の壁８４０Ｄによって少なくとも部分的に共有された、壁８４０Ｃを備えることができる。
グループ８３６のチャネル、及び出口チャネル８３４も、壁を共有してよい。例えば、共通の壁８４２は、入口チャネル８３２Ａと入口チャネル８３２Ｃとの間で共有できる。共通の壁８４２は出口チャネル８３４の壁８４０Ｄと交差できる。いくつかの実施形態では、共通の壁８４２は、出口チャネル８３４の壁８４０Ｄを二分でき、及び／又は例えば壁８４０Ｄと壁延在範囲内で交差できる。
グループ８３６のチャネルは、ｘ方向に延在する長さＬ８１を有することができ、出口チャネル８３４は、ｘ方向に延在する長さＬ８２を有することができる。図８Ａ及び８Ｂに示されている実施形態では、長さＬ８１は長さＬ８２と等しいか又は略等しい。反復単位セル８３０の各チャネルは、ｙ方向に延在する同一の幅Ｗ８１を有してよい。いくつかの実施形態では、幅Ｗ８１は長さＬ８１の２倍であってよい。従って、反復単位セル８３０のチャネルの面積は同一又は略同一であり、各出口チャネル８１０ｏに対して２つの入口チャネル８１０ｉが存在する。よって、入口の面積は出口の面積の２倍であり、即ちＯＦＡＩＮ＝２×ＯＦＡＯＵＴである。図８Ａに示されているように、連続する線状セグメント８１５は、少なくとも３つの反復単位セル８３０の壁８１４に沿って延在する。例えば、ｙ方向に延在する全ての壁８１４は、ハニカム構造８００の入口端部８０８にわたって連続していてよく、またハニカム構造８００を備える目封止ハニカム体の入口端部にわたって連続していていよい。
ここで、ハニカム構造９００の別の実施形態を示す図９Ａ及び９Ｂを参照する。ここでは反復単位セル９３０は、２つの入口チャネル９３２Ａ及び９３２Ｃと、１つの出口チャネル９３４とを備える。反復単位セル９３０の全てのチャネルは長方形とすることができ、同一の面積又は略同一の面積を有することができる。ハニカム構造９００は、チャネル９１０を形成する複数の交差する多孔質壁９１４を備える。チャネル９１０は入口チャネル９１０ｉ及び出口チャネル９１０ｏを備えることができ、出口チャネル９１０ｏは入口端部９０８の付近で目封止されていてよく、入口チャネル９１０ｉは、ハニカム構造９００の反対側の端部（例えば出口）において目封止できる。入口チャネル９１０ｉ及び出口チャネル９１０ｏは、４つの交差する多孔質壁９１４で形成できる。
チャネル９１０は、図９Ｂに示されているように反復単位セル９３０のマトリックスとして配設されていてよい。図９Ａ及び９Ｂに示されている反復単位セル９３０の構成は、２つの入口チャネル９３２Ａ及び９３２Ｃと、入口端部９０８の付近で目封止されている１つの出口チャネル９３４とを含むことができる。反復単位セル９３０は、グループ９３６が入口チャネル９３２Ａ及び９３２Ｃを含む構成を含む、と言うことができる。出口チャネル９３４はグループ９３６と直接当接できる。図９Ａ及び９Ｂに示されているように、グループ９３６は、出口チャネル９３４を少なくとも部分的に取り囲むことができる。
単位セル９３０のチャネルを形成する壁は、チャネル間で共有できる。例えば入口チャネル９３２Ａは、出口チャネル９３４の壁９４０Ｂによって少なくとも部分的に共有された壁９４０Ａを備えることができる。入口チャネル９３２Ｃは、これもまた出口チャネル９３４の壁９４０Ｄによって少なくとも部分的に共有された、壁９４０Ｃを備えることができる。
壁９４０Ｂ及び壁９４０Ｃは、入口チャネル９３２Ｃと出口チャネル９３４との間で共有された共通の壁９４２であってよい。共通の壁９４２は、入口チャネル９３２Ａの壁９４０Ａと交差してよい。いくつかの実施形態では、共通の壁９４２は、出口チャネル９３４の壁９４０Ａを二分してよく、又は例えば壁９４０Ａと壁延在範囲内で交差してよい。
入口チャネル９３２Ｃ及び出口チャネル９３４は、ｘ方向に延在する長さＬ９１を有することができ、入口チャネル９３２Ａは、ｘ方向に延在する長さＬ９２を有することができる。図９Ａ及び９Ｂに示されている実施形態では、長さＬ９１は長さＬ９２の２倍とすることができる。入口チャネル９３２Ａは、ｙ方向に延在する幅Ｗ９２を有することができる。入口チャネル９３２Ｃ及び出口チャネル９３４は、ｙ方向に延在する幅Ｗ９１を有することができる。いくつかの実施形態では、幅Ｗ９１は幅Ｗ９２の２倍であってよい。長さＬ９１は幅Ｗ９２と等しいか又は略等しくてよく、幅Ｗ９１は長さＬ９２と等しいか又は略等しくてよい。従って、単位セル９３０の全てのチャネルの面積は同一又は略同一である。各出口チャネル９１０ｏに対して２つの入口チャネル９１０ｉが存在するため、入口の面積は出口の面積の２倍であり、即ちＯＦＡＩＮ＝２×ＯＦＡＯＵＴである。図９Ａに示されているように、連続する線状セグメント９１５は、少なくとも３つの反復単位セル９３０の壁９１４に沿って延在する。例えば、ｙ方向に延在する全ての壁９１４は、ハニカム構造９００の入口端部９０８にわたって連続しており、またハニカム構造９００を備える目封止ハニカム体の入口端部にわたって連続していていよい。
ここで、ハニカム構造１０００の一実施形態を示す図１０Ａ及び１０Ｂを参照する。ここでは反復単位セル１０３０は、２つの入口チャネル１０３２Ｃ及び１０３２Ｄと、１つの出口チャネル１０３４とを備える。反復単位セル１０３０の全てのチャネルは長方形とすることができる。ハニカム構造１０００は、チャネル１０１０を形成できる複数の交差する多孔質壁１０１４を備えることができる。チャネル１０１０は入口チャネル１０１０ｉ及び出口チャネル１０１０ｏを備えることができ、出口チャネル１０１０ｏは入口端部１００８の付近で目封止でき、入口チャネル１０１０ｉは、ハニカム構造１０００の反対側の端部（例えば出口）において目封止できる。入口チャネル１０１０ｉ及び出口チャネル１０１０ｏは、４つの交差する多孔質壁１０１４で形成できる。
入口チャネル１０１０ｉ及び出口チャネル１０１０ｏは、図１０Ａに示されているように反復単位セル１０３０のマトリックスとして配設されていてよい。図１０Ａ及び１０Ｂに示されている反復単位セル１０３０の構成は、２つの入口チャネル１０３２Ｃ及び１０３２Ｄと、入口端部１００８の付近で目封止されている１つの出口チャネル１０３４とを含むことができる。反復単位セル１０３０は、グループを含むと言うことができる。グループ１０３６は入口チャネル１０３２Ｃ及び１０３２Ｄを含むことができる。出口チャネル１０３４はグループ１０３６と直接当接できる。
単位セル１０３０のチャネルを形成する壁は、チャネル間で共有されていてよい。例えば、入口チャネル１０３２Ｃ及び入口チャネル１０３２Ｄは、これらの間で少なくとも部分的に共有される壁１０４０Ａを備えることができる。入口チャネル１０３２Ｃ及び入口チャネル１０３２Ｄは、出口チャネル１０３４の壁１０４０Ｄと少なくとも部分的に共有される壁１０４０Ｃを備えることができる。壁１０４０Ａは、例えば壁１０４０Ｃと壁延在範囲内で交差できる。いくつかの実施形態では、壁１０４０Ａは壁１０４０Ｃを二分できる。
入口チャネル１０３２Ｃ及び入口チャネル１０３２Ｄは、ｘ方向に延在する長さＬ１００１を有することができ、出口チャネル１０３４は、ｘ方向に延在する長さＬ１００２を有することができる。図１０Ａ及び１０Ｂに示されている実施形態では、長さＬ１００１は長さＬ１００２の２倍であってよい。出口チャネル１０３４は、ｙ方向に延在する幅Ｗ１００２を有してよい。入口チャネル１０３２Ｃ及び入口チャネル１０３２Ｄは、ｙ方向に延在する幅Ｗ１００１を有してよい。いくつかの実施形態では、幅Ｗ１００１は幅Ｗ１００２の２倍とすることができる。長さＬ１００１は幅Ｗ１００２と等しくすることができ、幅Ｗ１００１は長さＬ１００２と等しいか又は略等しくてよい。
チャネル１０１０の上述のジオメトリは、等しい面積又は略等しい面積を有するチャネル１０１０を提供できる。各出口チャネル１０１０ｏに対して２つの入口チャネル１０１０ｉが存在するため、入口の面積は出口の面積の２倍であり、即ちＯＦＡＩＮ＝２×ＯＦＡＯＵＴである。図１０Ａに示されているように、連続する線状セグメント１０１５Ａ、１０１５Ｂは、少なくとも３つの反復単位セル１０３０の壁１０１４に沿って延在する。例えば、ｙ方向及びｘ方向に延在する全ての壁１０１４は、ハニカム構造１０００の入口端部１００８にわたって連続しており、また同様に、ハニカム構造１０００を備える目封止ハニカム体の入口端部にわたって連続していていよい。
これより、ハニカム構造４００（図４Ａ）及び中にハニカム構造４００を備えるハニカム体を製造するために構成された、ハニカム押出ダイ１２０（図１Ａ）の部分正面図を提供する、図１１Ａを参照する。図１１Ｂは、ハニカム押出ダイ１２０の一部分の概略断面図である。任意に、本明細書に記載の実施形態のうちのいずれを含むハニカム構造及びハニカム体が提供される。ハニカム体は、例えば米国特許第３，８８５，９７７号明細書、米国特許第５，３３２，７０３号明細書、米国特許第６，３９１，８１３号明細書、米国特許第７，０１７，２７８号明細書、米国特許第８，９７４，７２４号明細書、国際公開第２０１４／０４６９１２号明細書、及び国際公開第２００８／０６６７６５号明細書に記載されているバッチ混合物１１６（図１）を、ハニカム押出ダイ１２０を通して押出成形して、素地ハニカム押出成形品１２４（図１及び２）を製造することによって形成できる。次に素地ハニカム押出成形品１２４を、例えば米国特許第９，０３８，２８４号明細書、米国特許第９，３３５，０９３号明細書、米国特許第７，５９６，８８５号明細書、及び米国特許第６，２５９，０７８号明細書に記載されているように乾燥させて、素地ハニカム体を製造できる。続いて素地ハニカム体を、例えば米国特許第９，４５２，５７８号明細書、米国特許第９，４４６，５６０号明細書、米国特許第９，００５，５１７号明細書、米国特許第８，９７４，７２４号明細書、米国特許第６，５４１，４０７号明細書、又は米国特許第６，２２１，３０８号明細書似記載されているように焼成して、ハニカム構造４００、又は本明細書に記載の他のハニカム構造のうちのいずれを形成できる。他の好適な形成、乾燥、及び／又は焼成方法を使用できる。
ハニカム押出ダイ１２０は、金属ディスク等のダイ本体１１５０、押出成形機からバッチ混合物１１６を受け入れるよう構成されたダイ入口面１１５２、及びダイ入口面１１５２の反対側の、バッチ材料を素地ハニカム押出成形品１２４の形態で排出するよう構成されたダイ出口面１１５４を備えることができる。ハニカム押出ダイ１２０は、押出成形機（例えば２スクリュ押出成形機１００（図１Ａ）、又は他の押出成形機タイプ）に連結でき、これはバッチ材料を受け入れて、圧力下でバッチ材料をハニカム押出ダイ１２０に通す。
ハニカム押出ダイ１２０は、ダイ入口面１１５２からダイ本体１１５０内へと延在する、複数の供給口１１５６（そのうちのいくつかが図示され、符号が付されている）を備えることができる。複数の供給口１１５６は、ダイ出口面１１５４からダイ本体１１５０内へと延在するスロット１１５８（そのうちのいくつかに符号が付されている）のアレイと交差する。複数のスロット１１５８は、スロット１１５８を横断するように測定されたスロット厚さＳｋを有してよい。スロット厚さＳｋは、使用されるバッチ材料の全体的な収縮（例えば焼成による押出成形時からの収縮）に基づいて、焼成済みのハニカム体が多孔質壁４１４（図４Ａ）の所定の横断方向壁厚を有するように、選択できる。例えば、公称押出成形‐焼成収縮が１０％となるためには、スロット厚さＳｋは、ハニカム構造４００の多孔質壁の横断方向壁厚より１０％未満だけ大きくなるように選択してよい。
複数の供給口１１５６は、スロット１１５８に接続され、またスロット１１５８にバッチ混合物を供給するように構成できる。スロット１１５８のアレイは、図１１Ａに示されているように互いに交差する。スロット１１５８のアレイはダイピン１１６０（そのうちのいくつかに符号が付されている）のアレイを形成し、これらは、ダイ出口面１１５４にわたって、１つのダイピン構造で配設される。いくつかの実施形態では、１つ以上のダイピン１１６０は少なくとも１つのディボット（図示せず）を含む。
スロット１１５８のアレイ及びダイピン１１６０は、反復単位セル４３０（図４Ａ）と同様の反復ピン単位１１３０で配設されていてよい。単一の反復ピン単位１１３０が、図１１Ａに破線で示されている。反復ピン単位１１３０は、反復単位セル４３０のチャネル４１０（図４Ａ）を形成するよう配設された４つのダイピン１１６０を備えることができる。例えば、４つのダイピン１１６０のうちの３つは入口ダイピン１１６０ｉと呼ぶことができ、入口チャネル４３２Ａ～４３２Ｃを形成するよう構成でき、またダイピン１１６０のうちの１つは出口ピン１１６０ｏと呼ぶことができ、出口チャネル４３４を形成するよう構成できる。しかしながら、出口チャネルは上述のように目封止されるまで形成されないことを認識する必要がある。各ダイピン１１６０ｉ、１１６０ｏは、４つのスロットが当接するか、又は４つのスロットによって形成される。少なくとも、入口ピン１１６０ｉ又は出口ピン１１６０ｏと当接するスロットは、別のスロットとスロット延在範囲内で交差できる。ある出口ピン１１６０ｏの面積は、入口ピン１１６０ｉのうちのいずれかの面積以下とすることができ、また連続するスロットセグメント１１１５は、少なくとも３つの反復ピン単位１１３０のスロットに沿って延在できる。
図示されている実施形態では、連続するスロットセグメント１１１５に沿ったスロット１１５８は、例えば研磨ホイールスロット加工によって、及び／又はワイヤ放電機械加工（ＥＤＭ）プロセスによって、形成できる。例えば、ハニカム構造の実施形態は、ハニカム体の入口端部の長さだけ延在する壁を含む。これらの壁は、ハニカム押出ダイ１２０の長さだけ延在するハニカム押出ダイ１２０内の同様のスロットに対応できる。このようなスロットは、研磨ホイールスロット加工、又は他の切削方法で形成できる。反復単位セル内の短い方の壁セグメントを形成するスロット１１５９は、プランジＥＤＭ又は他の同様のプロセスで形成してよい。従って、スロット形成の大部分は、コスト効率が比較的高い方法によって達成でき、これにより、スロットの大半をこのように切削できない押出ダイに比べて、ハニカム押出ダイ１２０のコストを削減できる。
ハニカム押出ダイ１２０は、押出成形方法中に形成される素地ハニカム押出成形品１２４上に押出成形された外皮２１２を形成するために、外皮形成用供給口１１５６Ｓからのバッチと接する外皮形成用マスク１１７２（例えばリング状物品）と、ダイ出口面１１５４の外側の凹状の外皮形成用領域とを備える、外皮形成用部分１１７０を備えてよい。
別の態様では、ハニカム構造（例えばハニカム構造４００）の製造方法が提供される。上記方法が説明されている図１２のフローチャート１２００を参照する。フローチャート１２００は、１２０２において、入口面（例えばダイ入口面１１５２）及び出口面（例えばダイ出口面１１５４）を備える押出ダイ（例えばハニカム押出ダイ１２０）を提供するステップを含み、上記押出ダイは、スロット入口、及び上記スロット入口と上記出口面との間に配置された複数のピン（例えばダイピン１１６０）を備え、上記複数のピンは、交差するスロット（例えばスロット１１５８）のマトリックスを画定するよう構成された側面を備え；上記ピンの配置は、反復パターンで配設されたダイピンの反復ピン単位（例えば反復ピン単位１１３０）を形成する入口ピン（例えば入口ピン１１６０ｉ）及び出口ピン（例えば出口ピン１１６０ｏ）を含み、ここで上記反復ピン単位は：３つ又は４つのピンであって、各上記ピンには４つのスロットが当接し、上記３つ又は４つのピンは、出口ピンより多数の入口ピンを含む、３つ又は４つのピン；少なくとも１つのスロットであって、１つの上記スロットとスロット延在範囲内で交差する１つの入口ピン又は１つの出口ピンに当接する、少なくとも１つのスロット；上記入口ピンのうちのいずれの面積以下の、ある出口ピンの面積；及び上記反復ピン単位のうちの少なくとも３つに沿って延在する、連続するスロットセグメントを備える。フローチャート１２００は、１２０４において、上記押出ダイを通してバッチ混合物を押出成形するステップを含む。
本明細書に記載のハニカム体及びハニカム構造は、従来のハニカム体及びハニカム構造を上回る利点を有する。例えば、上記ハニカム体及びハニカム構造は、従来のハニカム体及びハニカム構造より多い灰分貯蔵及び小さな圧力降下を提供する。上記ハニカム体の製造に使用されるダイは、プランジＥＤＭ製造プロセスの使用を最小限に抑えて、直線状ワイヤカットＥＤＭ又はソーカット技術を用いて製造でき、これによってダイの製造コストが削減される。短いスロットの形成のためにプランジＥＤＭを使用する場合であっても、ＥＤＭ電極は簡単な設計及び構成を有することができる。ＡＣＴで使用されるダイとは対照的に、押出ダイ上のピンのうちの少なくともいくつかにディボットを追加してよい。
以上の記述は、本開示の例示的実施形態のみを開示している。本開示の範囲内での、上で開示された目封止ハニカム体、ハニカム構造、押出ダイ、及び方法の修正は、当業者には容易に明らかになるだろう。従って、本開示をその例示的実施形態に関連して説明してきたが、他の実施形態も、特許請求の範囲によって定義されるような本開示の範囲内となり得ることを理解されたい。
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
実施形態１
ハニカム構造であって、
上記ハニカム構造は：
上記ハニカム構造の入口端部と出口端部との間に軸方向に延在する、交差する多孔質壁であって、上記交差する多孔質壁は、反復パターンで配設された反復単位セルのマトリックスを形成する、交差する多孔質壁
を備え、
上記反復単位セルは：
３つ又は４つのチャネルであって、各上記チャネルは４つの壁で形成され、上記３つ又は４つのチャネルは出口チャネルより多数の入口チャネルを含み、
１つの上記入口チャネル又は１つの上記出口チャネルの少なくとも１つの上記壁は、１つの上記壁と壁延在範囲内で交差し、
１つの上記出口チャネルの面積は、上記入口チャネルのうちのいずれの面積以下である、
３つ又は４つのチャネル；及び
少なくとも３つの上記反復単位セルの上記壁に沿って延在する、連続する線状セグメント
を備える、ハニカム構造。
実施形態２
各上記反復単位セルのＯＦＡＩＮ／ＯＦＡＯＵＴは１．１～５．０であり、ここでＯＦＡＩＮは上記入口チャネルの開口面積率であり、ＯＦＡＯＵＴは上記出口チャネルの開口面積率である、実施形態１のハニカム構造。
実施形態３
各上記反復単位セルは上記出口チャネルを１つだけ備える、実施形態１に記載のハニカム構造。
実施形態４
上記反復単位セルのうちの１つ以上は、横断方向断面において、全て正方形でない、及び長方形のチャネルを含む、実施形態１に記載のハニカム構造。
実施形態５
上記反復単位セルのうちの１つ以上は、横断方向断面において、正方形でない、長方形の、及び正方形のチャネルを含む、実施形態１に記載のハニカム構造。
実施形態６
上記反復単位セルのうちの１つ以上は、横断方向断面において、全て正方形のチャネルを含む、実施形態１に記載のハニカム構造。
実施形態７
上記反復単位セルのうちの１つ以上は：
第２の入口チャネルに隣接する第１の入口チャネルを含む、上記チャネルの第１のグループであって、上記第１の入口チャネル及び上記第２の入口チャネルはｙ方向に整列されている、上記チャネルの第１のグループ；
上記第１の入口チャネル及び上記第２の入口チャネルに共通の第１の壁であって、上記第１の壁はｘ方向に延在し、上記ｘ方向、上記ｙ方向、及び上記軸方向は直交する、第１の壁；並びに
上記チャネルの上記第１のグループに隣接し、上記ｙ方向に延在する第３の入口チャネルに隣接する１つの出口チャネルを含む、上記チャネルの第２のグループ
を備え、
上記第１の壁は、上記出口チャネル又は上記第３の入口チャネルの壁と壁延在範囲内で交差する、実施形態１に記載のハニカム構造。
実施形態８
全ての上記チャネルは、上記ｙ方向に延在する幅、及び上記ｘ方向に延在する長さを有し、上記幅は上記長さより長い、実施形態７に記載のハニカム構造。
実施形態９
全ての上記チャネルは、上記ｙ方向に延在する幅、及び上記ｘ方向に延在する長さを有し、上記幅は上記長さの２倍である、実施形態７に記載のハニカム構造。
実施形態１０
上記第１のグループの上記チャネルは、上記ｙ方向に延在する第１の幅、及び上記ｘ方向に延在する第１の長さを有し、
上記第２のグループの上記チャネルは、上記ｙ方向に延在する第２の幅、及び上記ｘ方向に延在する第２の長さを有し、
上記第１の幅は上記第２の幅に等しく、
上記第１の長さは上記第２の長さより長い、実施形態７に記載のハニカム構造。
実施形態１１
上記第２の幅は上記第２の長さの２倍である、実施形態１０に記載のハニカム構造。
実施形態１２
上記第１のグループの上記チャネルは、上記ｙ方向に延在する第１の幅、及び上記ｘ方向に延在する第１の長さを有し、
上記第２のグループの上記チャネルは、上記ｙ方向に延在する第２の幅、及び上記ｘ方向に延在する第２の長さを有し、
上記第１の幅は上記第２の幅に等しく、
上記第１の長さは上記第２の長さに等しい、実施形態７に記載のハニカム構造。
実施形態１３
上記第１のグループの上記チャネルは、横断方向断面において長方形であり、
上記第２のグループの上記チャネルは、横断方向断面において正方形である、実施形態７に記載のハニカム構造。
実施形態１４
上記第１のグループの上記チャネルは、上記ｙ方向に延在する幅、及び上記ｘ方向に延在する長さを有し、上記長さは上記幅より長い、実施形態１３に記載のハニカム構造。
実施形態１５
上記反復単位セルのうちの１つ以上は：
第２の入口チャネルに隣接する第１の入口チャネル；
上記第１の入口チャネル及び上記第２の入口チャネルに共通の壁であって、上記共通の壁は上記ｘ方向に延在し、上記ｘ方向、上記ｙ方向、及び上記軸方向は直交する、共通の壁；並びに
上記第１の入口チャネル及び上記第２の入口チャネルに隣接する１つの上記出口チャネル
を備え、
上記共通の壁は、上記出口チャネルの壁と壁延在範囲内で交差する、実施形態１に記載のハニカム構造。
実施形態１６
上記第１の入口チャネル及び上記第２の入口チャネルは上記ｙ方向に整列する、実施形態１５に記載のハニカム構造。
実施形態１７
上記第１の入口チャネル及び上記第２の入口チャネルはそれぞれ、上記ｙ方向に延在する第１の幅、及び上記ｘ方向に延在する第１の長さを有し、
上記出口チャネルは、上記ｙ方向に延在する第２の幅、及び上記ｘ方向に延在する第２の長さを有し、
上記第１の幅は上記第２の幅に等しく、
上記第１の長さは上記第２の長さ未満である、実施形態１６に記載のハニカム構造。
実施形態１８
上記第１の幅は上記第１の長さより長い、実施形態１７に記載のハニカム構造。
実施形態１９
上記第１の幅は上記第１の長さの２倍である、実施形態１７に記載のハニカム構造。
実施形態２０
上記反復単位セルのうちの１つ以上は：
第２のチャネルに隣接する第１のチャネルであって、上記第１のチャネル及び上記第２のチャネルは上記ｘ方向に整列し、上記ｘ方向、上記ｙ方向、及び上記軸方向は直交する、第１のチャネル；
上記第１のチャネル及び上記第２のチャネルに共通の、第１の共通の壁であって、上記第１の共通の壁は上記ｙ方向に延在する、第１の共通の壁；並びに
上記第１のチャネル及び上記第２のチャネルに隣接し、上記ｘ方向に延在して上記第１の共通の壁と壁延在範囲内で交差する第２の共通の壁を備える、第３のチャネル
を備え、
上記第２の共通の壁は、上記第１のチャネルの壁及び上記第２のチャネルの壁に共通であり、
上記第１のチャネル、上記第２のチャネル、及び上記第３のチャネルのうちの１つは出口チャネルである、実施形態１に記載のハニカム構造。
実施形態２１
上記第１のチャネルは、上記ｙ方向に延在する第１の幅を有し、上記第３のチャネルは、上記ｙ方向に延在する第２の幅を有し、上記第１の幅は上記第２の幅より長い、実施形態２０に記載のハニカム構造。
実施形態２２
上記第１のチャネルは、上記ｙ方向に延在する第１の幅を有し、上記第３のチャネルは、上記ｙ方向に延在する第２の幅を有し、上記第１の幅は上記第２の幅のサイズの２倍である、実施形態２０に記載のハニカム構造。
実施形態２３
上記第１のチャネルは、上記ｙ方向に延在する第１の幅を有し、上記第３のチャネルは、上記ｘ方向に延在する第１の長さを有し、上記第１の幅は上記第１の長さと同一である、実施形態２０に記載のハニカム構造。
実施形態２４
上記第１のチャネルは上記出口チャネルである、実施形態２０に記載のハニカム構造。
実施形態２５
上記第３のチャネルは上記出口チャネルである、実施形態２０に記載のハニカム構造。
実施形態２６
ハニカム押出ダイであって、
上記ハニカム押出ダイは：
交差するスロットを形成する複数のダイピンの配置であって、上記ダイピンは、反復パターンで配設された反復ピン単位のマトリックスを形成する入口ピン及び出口ピンを含む、ダイピンの配置
を備え、
上記反復ピン単位は：
３つ又は４つのピンであって、各上記ピンは４つのスロットと当接し、上記３つ又は４つのピンは上記出口ピンより多数の上記入口ピンを含む、３つ又は４つのピン；
少なくとも１つのスロットであって、上記少なくとも１つのスロットは、１つの上記スロットとスロット延在範囲内で交差する１つの上記入口ピン又は１つの上記出口ピンと当接する、少なくとも１つのスロット；
上記入口ピンのうちのいずれの面積以下である、１つの上記出口ピンの面積；及び
少なくとも３つの上記反復ピン単位の上記スロットに沿って延在する、連続するスロットセグメント
を備える、ハニカム押出ダイ。
実施形態２７
ハニカム構造を製造する方法であって、
上記方法は：
押出ダイを提供するステップであって、
上記押出ダイは：
入口面及び出口面；
スロット入口；
上記スロット入口と上記出口面との間に配置された複数のダイピンであって、上記複数のダイピンは、交差するスロットのマトリックスを画定するよう構成された側面を含む、ダイピン
を備え、
上記複数のダイピンは、反復パターンで配設された反復ピン単位のマトリックスを形成する入口ピン及び出口ピンを含み、
上記反復ピン単位は：
３つ又は４つのピンであって、各上記ピンは４つのスロットと当接し、上記３つ又は４つのピンは上記出口ピンより多数の上記入口ピンを含む、３つ又は４つのピン；
少なくとも１つのスロットであって、上記少なくとも１つのスロットは、１つの上記スロットとスロット延在範囲内で交差する１つの上記入口ピン又は１つの上記出口ピンと当接する、少なくとも１つのスロット；
上記入口ピンのうちのいずれの面積以下である、１つの上記出口ピンの面積；及び
少なくとも３つの上記反復ピン単位の上記スロットに沿って延在する、連続するスロットセグメント
を備える、ステップ；並びに
上記押出ダイを通してバッチ混合物を押出成形するステップ
を含む、方法。
１００ 押出成形機
１０２ バレル
１０４ 第１のチャンバ部分
１０６ 第２のチャンバ部分
１０８ 上流側
１１０ 下流側
１１４ 材料供給ポート
１１６ バッチ混合物
１２０ ハニカム押出ダイ
１２２ 排出ポート
１２４ 素地ハニカム押出成形品
１３０ 第１のスクリュ
１３２ 第２のスクリュ
１３６ 駆動機構
１４０ 軸方向
２０２ 押出成形機前端
２０４ 押出成形機カートリッジ
２０６ 外皮形成用マスク
２０８ 第１の端面
２１０、２１６、３１０、４１０、５１０、６１０、７１０、８１０、９１０、１０１０ チャネル
２１２ 外周面
２１４、４４０Ａ～４４０Ｄ、５４０Ａ～５４０Ｄ、６４０Ａ～６４０Ｄ、７４０Ａ～７４０Ｄ、８４０Ａ、８４０Ｃ、８４０Ｄ、９４０Ａ～９４０Ｄ、１０４０Ａ、１０４０Ｃ、１０４０Ｄ 壁
３００ 目封止ハニカム体
３０２、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００ ハニカム構造
３０８、４０８、５０８、６０８、７０８、８０８、９０８、１００８ 入口端部
３１２ 外皮
３１４、４１４、５１４、６１４、７１４、８１４、９１４、１０１４ 多孔質壁
３１６ 出口端部
３２０、４１０ｉ、４３２Ａ～４３２Ｃ、５１０ｉ、５３２Ａ～５３２Ｃ、６１０ｉ、６３２Ａ～６３２Ｃ、７１０ｉ、７３２Ａ～７３２Ｃ、８１０ｉ、８３２Ａ、８３２Ｃ、９１０ｉ、９３２Ａ、９３２Ｃ、１０１０ｉ、１０３２Ｃ、１０３２Ｄ 入口チャネル
３２２、４１０ｏ、４３４、５１０ｏ、５３４、６１０ｏ、６３４、７１０ｏ、７３４、８１０ｏ、８３４、９１０ｏ、９３４、１０１０ｏ、１０３４ 出口チャネル
４１５ 直線状セグメント
４３０、５３０、６３０、７３０、８３０、９３０、１０３０ 反復単位セル
４３６、５３６、６３６、７３６ 第１のグループ
４３８、５３８、６３８、７３８ 第２のグループ
４４２Ａ、５４２Ａ、６４２Ａ、７４２Ａ 第１の共通の壁
４４２Ｂ、５４２Ｂ、６４２Ｂ、７４２Ｂ 第２の共通の壁
５１５、６１５、７１５、８１５、９１５、１０１５Ａ、１０１５Ｂ 連続する線状セグメント
８３６、９３６、１０３６ グループ
８４２、９４２ 共通の壁
１１１５ 連続するスロットセグメント
１１３０ 反復ピン単位
１１５０ ダイ本体
１１５２ ダイ入口面
１１５４ ダイ出口面
１１５６ 供給口
１１５６Ｓ 外皮形成用供給口
１１５８、１１５９ スロット
１１６０ ダイピン
１１６０ｉ 入口ダイピン
１１６０ｏ 出口ダイピン
１１７０ 外皮形成用部分
１１７２ 外皮形成用マスク

Claims (5)

  1. ハニカム構造であって、
    前記ハニカム構造は：
    前記ハニカム構造の入口端部と出口端部との間に軸方向に延在する、交差する多孔質壁であって、前記交差する多孔質壁は、反復パターンで配設された反復単位セルのマトリックスを形成する、交差する多孔質壁
    を備え、
    前記反復単位セルは：
    ３つ又は４つのチャネルであって、各前記チャネルは４つの壁で形成され、前記３つ又は４つのチャネルは出口チャネルより多数の入口チャネルを含み、
    １つの前記入口チャネル又は１つの前記出口チャネルの少なくとも１つの前記壁は、１つの前記壁と壁延在範囲内で交差し、
    １つの前記出口チャネルの面積は、前記入口チャネルのうちのいずれの面積以下である、
    ３つ又は４つのチャネル；及び
    少なくとも３つの前記反復単位セルの前記壁に沿って延在する、連続する線状セグメント
    を備える、ハニカム構造。
  2. 前記反復単位セルのうちの１つ以上は、横断方向断面において、正方形でない、長方形の、及び正方形のチャネルを含む、請求項１に記載のハニカム構造。
  3. 前記反復単位セルのうちの１つ以上は、横断方向断面において、全て正方形のチャネルを含む、請求項１に記載のハニカム構造。
  4. ハニカム押出ダイであって、
    前記ハニカム押出ダイは：
    交差するスロットを形成する複数のダイピンの配置であって、前記ダイピンは、反復パターンで配設された反復ピン単位のマトリックスを形成する入口ピン及び出口ピンを含む、ダイピンの配置
    を備え、
    前記反復ピン単位は：
    ３つ又は４つのピンであって、各前記ピンは４つのスロットと当接し、前記３つ又は４つのピンは前記出口ピンより多数の前記入口ピンを含む、３つ又は４つのピン；
    少なくとも１つのスロットであって、前記少なくとも１つのスロットは、１つの前記スロットとスロット延在範囲内で交差する１つの前記入口ピン又は１つの前記出口ピンと当接する、少なくとも１つのスロット；
    前記入口ピンのうちのいずれの面積以下である、１つの前記出口ピンの面積；及び
    少なくとも３つの前記反復ピン単位の前記スロットに沿って延在する、連続するスロットセグメント
    を備える、ハニカム押出ダイ。
  5. ハニカム構造を製造する方法であって、
    前記方法は：
    押出ダイを提供するステップであって、
    前記押出ダイは：
    入口面及び出口面；
    スロット入口；
    前記スロット入口と前記出口面との間に配置された複数のダイピンであって、前記複数のダイピンは、交差するスロットのマトリックスを画定するよう構成された側面を含む、ダイピン
    を備え、
    前記複数のダイピンは、反復パターンで配設された反復ピン単位のマトリックスを形成する入口ピン及び出口ピンを含み、
    前記反復ピン単位は：
    ３つ又は４つのピンであって、各前記ピンは４つのスロットと当接し、前記３つ又は４つのピンは前記出口ピンより多数の前記入口ピンを含む、３つ又は４つのピン；
    少なくとも１つのスロットであって、前記少なくとも１つのスロットは、１つの前記スロットとスロット延在範囲内で交差する１つの前記入口ピン又は１つの前記出口ピンと当接する、少なくとも１つのスロット；
    前記入口ピンのうちのいずれの面積以下である、１つの前記出口ピンの面積；及び
    少なくとも３つの前記反復ピン単位の前記スロットに沿って延在する、連続するスロットセグメント
    を備える、ステップ；並びに
    前記押出ダイを通してバッチ混合物を押出成形するステップ
    を含む、方法。
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