JPH0911315A - ハニカム構造体並びにそれを製造する押出ダイおよび方法 - Google Patents
ハニカム構造体並びにそれを製造する押出ダイおよび方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 セルの方向が押出軸に対して斜めにあるクロ
スフロー構造体を製造する。 【解決手段】 押出軸に対して略平行に延びる複数のま
っすぐな流動セルを定義するまっすぐなセル壁のマトリ
ックス、並びに、複数の流動チャンネルを定義する交差
方向または波型セル壁のマトリックスを有する。交差方
向または波型セル壁がまっすぐな流動セル壁に対して垂
直にある。
スフロー構造体を製造する。 【解決手段】 押出軸に対して略平行に延びる複数のま
っすぐな流動セルを定義するまっすぐなセル壁のマトリ
ックス、並びに、複数の流動チャンネルを定義する交差
方向または波型セル壁のマトリックスを有する。交差方
向または波型セル壁がまっすぐな流動セル壁に対して垂
直にある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セルラクロスフロ
ー（cross-flow）ボディ、並びにそのようなボディを製
造する押出ダイおよび方法に関するものである。本発明
は特に、熱交換、濾過、触媒作用、酸素の製造、および
エネルギーの製造のような様々な用途に有用なクロスフ
ローハニカム構造体を押し出すダイおよび方法に関する
ものである。クロスフロー用途において、気体または流
体がこの構造体中を複数の方向に流動する。
ー（cross-flow）ボディ、並びにそのようなボディを製
造する押出ダイおよび方法に関するものである。本発明
は特に、熱交換、濾過、触媒作用、酸素の製造、および
エネルギーの製造のような様々な用途に有用なクロスフ
ローハニカム構造体を押し出すダイおよび方法に関する
ものである。クロスフロー用途において、気体または流
体がこの構造体中を複数の方向に流動する。
【０００２】
【従来の技術】ハニカムモノリシック構造体は一般的
に、まっすぐな流体通過（flow-through）セルからな
る。しかしながら、このような流体通過構造体は、流体
を排出する前にチャンネルに数回通すことが望ましい場
合、熱交換器におけるような流動チャンネルが望ましい
場合、または増大した乱流が有益である場合等の用途に
とっては適していない。多数の通路および長い接触によ
り、流体が熱交換器、触媒またはフィルタと長い間接触
できるようになっているので、より完全に加熱および／
または洗浄が行なわれるようになる。
に、まっすぐな流体通過（flow-through）セルからな
る。しかしながら、このような流体通過構造体は、流体
を排出する前にチャンネルに数回通すことが望ましい場
合、熱交換器におけるような流動チャンネルが望ましい
場合、または増大した乱流が有益である場合等の用途に
とっては適していない。多数の通路および長い接触によ
り、流体が熱交換器、触媒またはフィルタと長い間接触
できるようになっているので、より完全に加熱および／
または洗浄が行なわれるようになる。
【０００３】非平行チャンネルまたは通路を有する構造
体を製造する従来の方法は全般的に多数の工程を必要と
している。例えば、ある手法において、セルラセラミッ
クボディを切断して、非平行流動方向を形成するように
塞ぐ。熱交換器および燃料電池のような交差方向流体通
過構造体にしばしば用いられている別の手法において
は、生のまたは焼成したサブアッセンブリの層がフリッ
ト結合により形成されている。これは、モノリシック平
面型構造体が、熱交換器に見られるような燃料および空
気用の非平行チャンネルを備えている燃料電池にしばし
ば用いられている方法である。典型的なクロスフロー構
造体（例えば、熱交換器）は、最初にダイのオリフィス
からセラミック材料のハニカム状ボディを押し出すこと
により形成される。この押出しにより、押出軸に沿って
互いに平行に隣接して配列された、一般的に、正方形ま
たは他の矩形の断面である直流チャンネルまたはセルを
有するセラミック材料のブロックが得られる。クロスフ
ロー構造体を形成するために、押出セラミックブロック
の側面の一部を切り離して、直流通路を有するセラミッ
クブロックを、直流、Ｚ型流、Ｌ型流、Ｕ型流、または
セラミックブロックを通る他の同様な交差方向流の交互
の列を有する複合体ブロックに転換する。次いで、セラ
ミックブロック内のいくつかのチャンネルの側面をのこ
ぎりで引いて、その後これらのチャンネルの端部にシー
ルを施し、それによって、クロスフローチャンネルを形
成することにより、クロスフロー（Ｚ型流、Ｌ型流等）
チャンネルが作成されている。
体を製造する従来の方法は全般的に多数の工程を必要と
している。例えば、ある手法において、セルラセラミッ
クボディを切断して、非平行流動方向を形成するように
塞ぐ。熱交換器および燃料電池のような交差方向流体通
過構造体にしばしば用いられている別の手法において
は、生のまたは焼成したサブアッセンブリの層がフリッ
ト結合により形成されている。これは、モノリシック平
面型構造体が、熱交換器に見られるような燃料および空
気用の非平行チャンネルを備えている燃料電池にしばし
ば用いられている方法である。典型的なクロスフロー構
造体（例えば、熱交換器）は、最初にダイのオリフィス
からセラミック材料のハニカム状ボディを押し出すこと
により形成される。この押出しにより、押出軸に沿って
互いに平行に隣接して配列された、一般的に、正方形ま
たは他の矩形の断面である直流チャンネルまたはセルを
有するセラミック材料のブロックが得られる。クロスフ
ロー構造体を形成するために、押出セラミックブロック
の側面の一部を切り離して、直流通路を有するセラミッ
クブロックを、直流、Ｚ型流、Ｌ型流、Ｕ型流、または
セラミックブロックを通る他の同様な交差方向流の交互
の列を有する複合体ブロックに転換する。次いで、セラ
ミックブロック内のいくつかのチャンネルの側面をのこ
ぎりで引いて、その後これらのチャンネルの端部にシー
ルを施し、それによって、クロスフローチャンネルを形
成することにより、クロスフロー（Ｚ型流、Ｌ型流等）
チャンネルが作成されている。
【０００４】クロスフロー構造体を作成する様々な方法
（例えば、のこ引きおよび積層）が提案されている。一
般的に、提案されている方法には多数の工程が必要とさ
れている。例えば、ある手法においては、セルラセラミ
ックボディを切断して、非平行流動方向を形成するよう
に栓をしている。別の手法においては、セラミック材料
の生のまたは焼成したサブアッセンブリを積層して、焼
結またはフリット結合により互いに結合している。のこ
引き技術を用いて、Ｌ型流クロスフロー熱交換器を製造
することも提案されている。この熱交換器を通る両方の
流動方向は、Ｌ型通路にしたがっている。このようなの
こ引き技術を用いてクロスフロー熱交換器を製造する場
合に、良好な品質のクロスフロー熱交換器を完成するた
めには、非常に高精度の寸法、並びに精密な切断装置が
必要とされる。押出装置または切断装置のいずれかにお
いて精度が悪いと、チャンネル間に漏れ通路が生じるこ
とがある。このことは、熱交換器の性能に悪影響を及ぼ
す。さらに、そのような熱交換器は、押出セラミックボ
ディの側面にのこ引きを行なうことにより一般的に作成
しているので、セラミックボディの端部を一貫して精密
かつ均一に切断することは非常に困難である。このよう
に一貫性が損なわれると、隣接するチャンネル間で望ま
しくない漏れ通路が形成されることがある。
（例えば、のこ引きおよび積層）が提案されている。一
般的に、提案されている方法には多数の工程が必要とさ
れている。例えば、ある手法においては、セルラセラミ
ックボディを切断して、非平行流動方向を形成するよう
に栓をしている。別の手法においては、セラミック材料
の生のまたは焼成したサブアッセンブリを積層して、焼
結またはフリット結合により互いに結合している。のこ
引き技術を用いて、Ｌ型流クロスフロー熱交換器を製造
することも提案されている。この熱交換器を通る両方の
流動方向は、Ｌ型通路にしたがっている。このようなの
こ引き技術を用いてクロスフロー熱交換器を製造する場
合に、良好な品質のクロスフロー熱交換器を完成するた
めには、非常に高精度の寸法、並びに精密な切断装置が
必要とされる。押出装置または切断装置のいずれかにお
いて精度が悪いと、チャンネル間に漏れ通路が生じるこ
とがある。このことは、熱交換器の性能に悪影響を及ぼ
す。さらに、そのような熱交換器は、押出セラミックボ
ディの側面にのこ引きを行なうことにより一般的に作成
しているので、セラミックボディの端部を一貫して精密
かつ均一に切断することは非常に困難である。このよう
に一貫性が損なわれると、隣接するチャンネル間で望ま
しくない漏れ通路が形成されることがある。
【０００５】２つの方向にまっすぐな流動チャンネルを
有するクロスフロー熱交換器が開示されている。この熱
交換器においては、その上にリブが直立した一方の層が
他方の上に重ねられて、まっすぐな流動チャンネルの交
互の層を有する熱交換器を形成しており、全ての層が、
その前の層に対して横切る方向に配列されている。生の
状態にあるこれらの層の直立するリブは、主にそれら自
体には支持する力が比較的小さいために、比較的弱い。
その結果、これらの方法では時々、積重ね工程の前また
は最中のいずれかに、リブが曲げられてしまう。さら
に、各々の方向の流動層がチャンネルの１つの層のみか
らなるので、製造工程には比較的時間と労力がかかる。
現在まで、従来の押出ダイは、チャンネルが必ずしも平
行ではない上述した種類のセルラ構造体を製造するのに
は不適切であることが分かっている。そのような方法
は、有用なダイを製造するのにしばしば必要とされる多
くの加工工程のために、非平行クロスフローダイにとっ
ては困難で高価であることが判明した。
有するクロスフロー熱交換器が開示されている。この熱
交換器においては、その上にリブが直立した一方の層が
他方の上に重ねられて、まっすぐな流動チャンネルの交
互の層を有する熱交換器を形成しており、全ての層が、
その前の層に対して横切る方向に配列されている。生の
状態にあるこれらの層の直立するリブは、主にそれら自
体には支持する力が比較的小さいために、比較的弱い。
その結果、これらの方法では時々、積重ね工程の前また
は最中のいずれかに、リブが曲げられてしまう。さら
に、各々の方向の流動層がチャンネルの１つの層のみか
らなるので、製造工程には比較的時間と労力がかかる。
現在まで、従来の押出ダイは、チャンネルが必ずしも平
行ではない上述した種類のセルラ構造体を製造するのに
は不適切であることが分かっている。そのような方法
は、有用なダイを製造するのにしばしば必要とされる多
くの加工工程のために、非平行クロスフローダイにとっ
ては困難で高価であることが判明した。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】セルが押出軸に対して
常に平行であるわけではない交差方向流体通過構造体お
よび他のセルラ構造体を製造するより容易で効果的かつ
安価な方法が必要とされている。したがって、本発明の
目的は、セルの方向が押出軸に対して常に平行であるわ
けではないクロスフロー構造体のような幾何学的に複雑
なセル方向を作成する押出ダイおよび方法を提供するこ
とにある。
常に平行であるわけではない交差方向流体通過構造体お
よび他のセルラ構造体を製造するより容易で効果的かつ
安価な方法が必要とされている。したがって、本発明の
目的は、セルの方向が押出軸に対して常に平行であるわ
けではないクロスフロー構造体のような幾何学的に複雑
なセル方向を作成する押出ダイおよび方法を提供するこ
とにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、押出軸に対し
て略平行に延びる複数のまっすぐな流動セルを定義する
まっすぐなセル壁のマトリックス、並びに、いくつか
が、押出軸またはまっすぐな流動チャンネルに対して斜
めの、好ましくは垂直な複数の流動チャンネルを定義す
る交差方向または波型のセル壁のマトリックスを有する
ハニカム構造体を提供する。さらに、これら独特のハニ
カム構造体を押し出す押出ダイ装置および方法も記載す
る。この装置は一般的に、第１および第２の送り孔およ
び関連吐出スロットを有する押出ダイを備えている。好
ましい実施の形態においては、ダイはまた、第１のスロ
ットから出る押出物の曲げ（buckle）を生じる押出物曲
げ装置（buckler ）も備えている。
て略平行に延びる複数のまっすぐな流動セルを定義する
まっすぐなセル壁のマトリックス、並びに、いくつか
が、押出軸またはまっすぐな流動チャンネルに対して斜
めの、好ましくは垂直な複数の流動チャンネルを定義す
る交差方向または波型のセル壁のマトリックスを有する
ハニカム構造体を提供する。さらに、これら独特のハニ
カム構造体を押し出す押出ダイ装置および方法も記載す
る。この装置は一般的に、第１および第２の送り孔およ
び関連吐出スロットを有する押出ダイを備えている。好
ましい実施の形態においては、ダイはまた、第１のスロ
ットから出る押出物の曲げ（buckle）を生じる押出物曲
げ装置（buckler ）も備えている。
【０００８】ある特に有用な実施の形態において、本発
明は、押出軸に対して略平行に延びる複数のまっすぐな
セルを定義するまっすぐなセル壁のマトリックス、並び
に、押出軸に対して略垂直に延びる複数の交差方向セル
を定義する交差方向または波型のセル壁のマトリックス
を有するハニカム構造体を押し出す押出ダイを提供す
る。このダイは、入口部分および出口部分からなり、こ
の入口部分は、交差方向のセルを形成する第１の群の送
り孔およびまっすぐなセルを形成する第２の群の送り孔
を有している。これに対応して、出口部分は、第１の群
の送り孔と繋がる交差方向セルを形成する第１の群のス
ロット、および第２の群の送り孔と繋がるまっすぐなセ
ルを形成する第２の群の関連交差スロットを有してい
る。
明は、押出軸に対して略平行に延びる複数のまっすぐな
セルを定義するまっすぐなセル壁のマトリックス、並び
に、押出軸に対して略垂直に延びる複数の交差方向セル
を定義する交差方向または波型のセル壁のマトリックス
を有するハニカム構造体を押し出す押出ダイを提供す
る。このダイは、入口部分および出口部分からなり、こ
の入口部分は、交差方向のセルを形成する第１の群の送
り孔およびまっすぐなセルを形成する第２の群の送り孔
を有している。これに対応して、出口部分は、第１の群
の送り孔と繋がる交差方向セルを形成する第１の群のス
ロット、および第２の群の送り孔と繋がるまっすぐなセ
ルを形成する第２の群の関連交差スロットを有してい
る。
【０００９】この独特なハニカム構造体を形成する方法
は、 (a) 入口部分および出口部分を有し、この入口部分が
第１の送り孔および第２の送り孔を有し、この出口部分
が第１の送り孔と繋がる交差方向セルを形成する第１の
スロットおよび第２の送り孔と繋がるまっすぐなセルを
形成する第２の関連交差スロットを有する押出ダイを用
意し、 (b) 押出用材料を、(i) 入口部分から、各々の第２の
送り孔の出口部分へ、続いて関連したまっすぐなセルス
ロット交差部分、その後、各々の関連スロット交差部分
から下方に通し、そして、(ii)入口部分から、各々の第
１の送り孔の出口部分へ、続いて関連した非交差第１ス
ロットに下方に通して、それぞれ、第２および第１の押
出物を形成する、各工程からなる。さらに、第１のスロ
ットを通して吐出される第１の押出物は、曲げられて、
波型または交差方向セル壁を形成し、それによって、押
出軸に対して略斜めに延びるチャンネルまたはセルおよ
びまっすぐなセルからまっすぐなセルスロットを通って
吐出される押出物を形成する。
は、 (a) 入口部分および出口部分を有し、この入口部分が
第１の送り孔および第２の送り孔を有し、この出口部分
が第１の送り孔と繋がる交差方向セルを形成する第１の
スロットおよび第２の送り孔と繋がるまっすぐなセルを
形成する第２の関連交差スロットを有する押出ダイを用
意し、 (b) 押出用材料を、(i) 入口部分から、各々の第２の
送り孔の出口部分へ、続いて関連したまっすぐなセルス
ロット交差部分、その後、各々の関連スロット交差部分
から下方に通し、そして、(ii)入口部分から、各々の第
１の送り孔の出口部分へ、続いて関連した非交差第１ス
ロットに下方に通して、それぞれ、第２および第１の押
出物を形成する、各工程からなる。さらに、第１のスロ
ットを通して吐出される第１の押出物は、曲げられて、
波型または交差方向セル壁を形成し、それによって、押
出軸に対して略斜めに延びるチャンネルまたはセルおよ
びまっすぐなセルからまっすぐなセルスロットを通って
吐出される押出物を形成する。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施の形態を参
照して本発明を詳細に説明する。
照して本発明を詳細に説明する。
【００１１】本発明の主な目的、すなわち、クロスフロ
ーセルまたはチャンネル11を有する図１に示すような一
体構造体10を、図２および３に説明するような押出ダイ
20を含む曲げ部材（buckling）を用いて製造できる。本
発明の押出ダイ20は入口部分22および出口部分24からな
る。この入口部分22には、交差方向セルを形成する第１
の送り孔28、およびまっすぐなセルを形成する第２の送
り孔30がある。出口部分24には、交差方向セルを形成す
る第１のスロット32があり、これら第１のスロット32
は、第１の送り孔28とつながっており、互いに交差して
いない。さらに、この出口部分には、まっすぐなセルを
形成する第２のスロット34があり、これら互いに交差し
た第２のスロット34は第２の送り孔30とつながってい
る。
ーセルまたはチャンネル11を有する図１に示すような一
体構造体10を、図２および３に説明するような押出ダイ
20を含む曲げ部材（buckling）を用いて製造できる。本
発明の押出ダイ20は入口部分22および出口部分24からな
る。この入口部分22には、交差方向セルを形成する第１
の送り孔28、およびまっすぐなセルを形成する第２の送
り孔30がある。出口部分24には、交差方向セルを形成す
る第１のスロット32があり、これら第１のスロット32
は、第１の送り孔28とつながっており、互いに交差して
いない。さらに、この出口部分には、まっすぐなセルを
形成する第２のスロット34があり、これら互いに交差し
た第２のスロット34は第２の送り孔30とつながってい
る。
【００１２】図１に示したような実施の形態である、本
発明のハニカム構造体を形成するためには、押出用材
料、好ましくは可塑的に変形可能な材料を、入口部分22
から各々の第１の送り孔28および各々の第２の送り孔30
の出口部分24に通して、第１および第２の押出物を形成
する。その後、第２の押出物を関連する第２のスロット
34の交差部分31へ通し、続いて、各々の関連スロット交
差部分から下方に通す。この際に、この第２の押出物は
第２のスロット34を通ってまっすぐなセルを形成する。
発明のハニカム構造体を形成するためには、押出用材
料、好ましくは可塑的に変形可能な材料を、入口部分22
から各々の第１の送り孔28および各々の第２の送り孔30
の出口部分24に通して、第１および第２の押出物を形成
する。その後、第２の押出物を関連する第２のスロット
34の交差部分31へ通し、続いて、各々の関連スロット交
差部分から下方に通す。この際に、この第２の押出物は
第２のスロット34を通ってまっすぐなセルを形成する。
【００１３】その後、第１の押出物は、互いに交差しな
い第１のスロット32に下方に通って、押出物を形成す
る。第１のスロット32から吐出される際に、第１の押出
物は曲げられて、交差方向セル壁を形成する、すなわ
ち、それによって、押出軸に対して略斜めに延びるチャ
ンネルまたはセルを形成する。一度隣接する第１および
第２の押出物が同時に吐出されると、隣接するセル壁、
すなわち、交差方向のセル壁およびまっすぐなセル壁が
互いに結合するようになる。交差方向セルを形成する壁
が隣接するまっすぐなセル壁に十分に結合することを確
実にするために、結合材料、好ましくは、水またはスリ
ップ（押出用材料の薄いスラリー）のような液体を、そ
のような壁がダイから吐出されるときに、交差方向セル
形成壁に吹き付けて結合を改良しても差支えない。一度
十分に結合すると、押出物を乾燥させて、自己支持性構
造体を形成し、必要に応じて、焼成または焼結して、焼
結構造体を形成しても差支えない。その結果、押出軸に
対して斜めにある交差方向セル形成押出物または第１の
押出物により形成されたセル、および垂直に向いて、ま
っすぐなセル形成押出物または第２の押出物により形成
されたまっすぐな流動チャンネルまたはセルを有する構
造体が得られる。
い第１のスロット32に下方に通って、押出物を形成す
る。第１のスロット32から吐出される際に、第１の押出
物は曲げられて、交差方向セル壁を形成する、すなわ
ち、それによって、押出軸に対して略斜めに延びるチャ
ンネルまたはセルを形成する。一度隣接する第１および
第２の押出物が同時に吐出されると、隣接するセル壁、
すなわち、交差方向のセル壁およびまっすぐなセル壁が
互いに結合するようになる。交差方向セルを形成する壁
が隣接するまっすぐなセル壁に十分に結合することを確
実にするために、結合材料、好ましくは、水またはスリ
ップ（押出用材料の薄いスラリー）のような液体を、そ
のような壁がダイから吐出されるときに、交差方向セル
形成壁に吹き付けて結合を改良しても差支えない。一度
十分に結合すると、押出物を乾燥させて、自己支持性構
造体を形成し、必要に応じて、焼成または焼結して、焼
結構造体を形成しても差支えない。その結果、押出軸に
対して斜めにある交差方向セル形成押出物または第１の
押出物により形成されたセル、および垂直に向いて、ま
っすぐなセル形成押出物または第２の押出物により形成
されたまっすぐな流動チャンネルまたはセルを有する構
造体が得られる。
【００１４】好ましくは、第１および第２のそれぞれの
吐出流速を、第１の押出物および第２の押出物との間の
差の線形吐出流速（differential linear exit flow ra
te）が維持されるように制御すべきである。すなわち、
吐出される第１の押出物41を、吐出される第２の押出物
42よりも速い線形速度で制御すべきである。別の言い方
をすると、本発明は、交差方向のセルスロットを通って
吐出される押出用材料の線形流動を、第２の送り孔を通
って吐出される押出用材料の線形流動よりも速いよう
に、制御すべきである。その結果、互いに交差したまっ
すぐなスロットセグメントを通って吐出される押出物は
まっすぐなセルを形成し、交差方向セルスロットを通っ
て吐出される押出物は曲げられて、波型または交差方向
セル壁を形成し、それによって、押出軸に対して略斜め
に延びるチャンネルまたはセルを形成する。
吐出流速を、第１の押出物および第２の押出物との間の
差の線形吐出流速（differential linear exit flow ra
te）が維持されるように制御すべきである。すなわち、
吐出される第１の押出物41を、吐出される第２の押出物
42よりも速い線形速度で制御すべきである。別の言い方
をすると、本発明は、交差方向のセルスロットを通って
吐出される押出用材料の線形流動を、第２の送り孔を通
って吐出される押出用材料の線形流動よりも速いよう
に、制御すべきである。その結果、互いに交差したまっ
すぐなスロットセグメントを通って吐出される押出物は
まっすぐなセルを形成し、交差方向セルスロットを通っ
て吐出される押出物は曲げられて、波型または交差方向
セル壁を形成し、それによって、押出軸に対して略斜め
に延びるチャンネルまたはセルを形成する。
【００１５】交差方向のセルの吐出スロットおよびまっ
すぐなセルの吐出スロットを吐出する押出物の線形流速
に寄与し、制御するのに用いられる様々な要因がある。
これらの変動要因の中には、それぞれの送り孔に送り込
まれる材料の量、押し出すべき材料の粘度、それぞれ送
り孔および関連スロットの面積、送り孔の長さおよび押
出速度があり、これらは当業者に知られている様々な要
因により制御される。最後に、押出壁、すなわち、送り
孔または吐出スロットの押出壁表面を磨いたり、粗くし
たりすることにより、線形吐出流速を制御しても差支え
ない。当業者がこれらの変動要因を十分に精密に制御し
て、所望の吐出流速差を得ること、すなわち、第２の吐
出スロットからよりも第１のスロットから、より速く吐
出される押出物を得ることができる。
すぐなセルの吐出スロットを吐出する押出物の線形流速
に寄与し、制御するのに用いられる様々な要因がある。
これらの変動要因の中には、それぞれの送り孔に送り込
まれる材料の量、押し出すべき材料の粘度、それぞれ送
り孔および関連スロットの面積、送り孔の長さおよび押
出速度があり、これらは当業者に知られている様々な要
因により制御される。最後に、押出壁、すなわち、送り
孔または吐出スロットの押出壁表面を磨いたり、粗くし
たりすることにより、線形吐出流速を制御しても差支え
ない。当業者がこれらの変動要因を十分に精密に制御し
て、所望の吐出流速差を得ること、すなわち、第２の吐
出スロットからよりも第１のスロットから、より速く吐
出される押出物を得ることができる。
【００１６】別の実施の形態において、ダイ20は、第１
のスロットから吐出される押出物に付与すべき曲げ効果
（すなわち、得られた交差方向セル）を得る押出物曲げ
装置36、すなわち、押出しの最初に押出物の流動を制限
する装置を備えている。図４Ａ−４Ｄは、押出物曲げ装
置36を用いて、交差方向セルを形成するのに必要な曲げ
効果を生じることを説明している。特に、最初に、押出
しの最初でダイ面に対してプレートまたは平らな表面の
装置等36を最初に維持することにより、第１のスロット
32から吐出される第１の押出物41に曲げ効果が達成され
る。この押出物曲げ装置により、より速く吐出される第
１の押出物41が線形の意味で第２の押出物42より先に進
むのを防ぐことができる。強制または制限された結果、
第１の押出物41は必ず変形したり、ひだを形成したり、
曲がったりして、押出軸に略垂直な方向に延びる開放セ
ルまたはチャンネルを有する曲がった構造体が製造され
る。この最も単純で低いオーダーの変形は、図４Ａ−４
Ｄに示したような曲げ様式である。一度所望の曲げが開
始され、交差方向セルとまっすぐなセルの壁結合が得ら
れたら、曲げ装置を取り除いてもよい。その後、押出し
は連続して、図１に示したようなクロスフロー形状のう
ちの１つである本発明のハニカム構造体が連続的に製造
される。
のスロットから吐出される押出物に付与すべき曲げ効果
（すなわち、得られた交差方向セル）を得る押出物曲げ
装置36、すなわち、押出しの最初に押出物の流動を制限
する装置を備えている。図４Ａ−４Ｄは、押出物曲げ装
置36を用いて、交差方向セルを形成するのに必要な曲げ
効果を生じることを説明している。特に、最初に、押出
しの最初でダイ面に対してプレートまたは平らな表面の
装置等36を最初に維持することにより、第１のスロット
32から吐出される第１の押出物41に曲げ効果が達成され
る。この押出物曲げ装置により、より速く吐出される第
１の押出物41が線形の意味で第２の押出物42より先に進
むのを防ぐことができる。強制または制限された結果、
第１の押出物41は必ず変形したり、ひだを形成したり、
曲がったりして、押出軸に略垂直な方向に延びる開放セ
ルまたはチャンネルを有する曲がった構造体が製造され
る。この最も単純で低いオーダーの変形は、図４Ａ−４
Ｄに示したような曲げ様式である。一度所望の曲げが開
始され、交差方向セルとまっすぐなセルの壁結合が得ら
れたら、曲げ装置を取り除いてもよい。その後、押出し
は連続して、図１に示したようなクロスフロー形状のう
ちの１つである本発明のハニカム構造体が連続的に製造
される。
【００１７】本発明のクロスフロー交差方向セルハニカ
ム構造体の強度は、よりコンパクトな曲がった構造体が
図５に示したように形成されるように、交差方向セル形
成壁の曲がる頻度を増加させることにより増大できると
考えられる。この実施の形態において、交差方向セル領
域の固体材料の量並びにまっすぐなセル壁に対する交差
方向セル形成壁の結合および付着量は、図１に示した実
施の形態と比較した場合、両方増大している。より顕著
に折り返された効果を示す交差方向のセル壁の直接的な
結果は、それらのより丸い交差方向の流動チャンネルを
形成することである。この増大した曲げは、他の変動要
因の全てを維持しながら、すなわち、第２の押出物の吐
出流速またはこの速度を制御する他の要因を変化させず
に、第１のスロットから吐出される押出物の線形流速を
増加させることにより行なってもよい。
ム構造体の強度は、よりコンパクトな曲がった構造体が
図５に示したように形成されるように、交差方向セル形
成壁の曲がる頻度を増加させることにより増大できると
考えられる。この実施の形態において、交差方向セル領
域の固体材料の量並びにまっすぐなセル壁に対する交差
方向セル形成壁の結合および付着量は、図１に示した実
施の形態と比較した場合、両方増大している。より顕著
に折り返された効果を示す交差方向のセル壁の直接的な
結果は、それらのより丸い交差方向の流動チャンネルを
形成することである。この増大した曲げは、他の変動要
因の全てを維持しながら、すなわち、第２の押出物の吐
出流速またはこの速度を制御する他の要因を変化させず
に、第１のスロットから吐出される押出物の線形流速を
増加させることにより行なってもよい。
【００１８】ここで図６を参照する。この図には、図１
に示したようなダイの改良実施の形態が示されている。
図１のダイのこの拡大断面は、押出物曲げ装置の異なる
実施の形態を示している。特に、押出物曲げ装置が、ダ
イの凹部35内に配置され、１組の移動式または往復運動
する転換棒51および52からなる。各々の転換棒の軸は好
ましくは押出軸に対して垂直である。これらの転換棒51
および52が機能して、第１の押出物41を転換するか曲げ
て、ことによると第２の押出物42と結合させる。
に示したようなダイの改良実施の形態が示されている。
図１のダイのこの拡大断面は、押出物曲げ装置の異なる
実施の形態を示している。特に、押出物曲げ装置が、ダ
イの凹部35内に配置され、１組の移動式または往復運動
する転換棒51および52からなる。各々の転換棒の軸は好
ましくは押出軸に対して垂直である。これらの転換棒51
および52が機能して、第１の押出物41を転換するか曲げ
て、ことによると第２の押出物42と結合させる。
【００１９】あるいは、転換棒を斜めに配置して、それ
によって、棒の軸を上述した押出軸に対して垂直にしな
いことも考えられる。図７に示したような結果として生
じたハニカム基体は、隣接する第２のセル壁に対して平
行ではないが、ある意味ではよじれたセル壁を有してい
る。
によって、棒の軸を上述した押出軸に対して垂直にしな
いことも考えられる。図７に示したような結果として生
じたハニカム基体は、隣接する第２のセル壁に対して平
行ではないが、ある意味ではよじれたセル壁を有してい
る。
【００２０】具体的には、これらの棒は以下のように機
能する。一度、押出物が棒の間に配置されるように第１
の押出物41が第１の吐出スロット28から吐出されると、
棒51または52いずれかの第１の棒が、同時に押出される
第２の押出物42の方向に移動する。棒51および52の経路
が点線の矢印51Ａおよび52Ｂにより示されている。棒が
第２の押出物42の方向に動くときに、この棒が第１の押
出物41と接触して、その後、この第１の押出物を第２の
押出物の方に移動させる。この棒は、押出物41が第２の
押出物と接触してその後結合するか、または近接するま
で第１の押出物41を移動させ、その後、棒を元の位置に
戻す。第１の転換棒が戻った後の所定の間隔で、第１の
押出物が第２の押出物と接触して結合するか、または近
接するまで、第１の転換棒により移動したのとは反対の
方向に、すなわち、第２の押出物に向かって移動させら
れる。この間隔は所望の曲げの程度に依存する。間隔が
速いほど、曲げの程度が高くなることが明らかである。
一度押出物が十分に曲げられると、第２の転換棒がその
後元の位置に戻る。往復運動する棒による押出物のこの
転換はその後、所望の曲げ程度を有する所望のハニカム
構造体が製造されるまで、繰り返される。
能する。一度、押出物が棒の間に配置されるように第１
の押出物41が第１の吐出スロット28から吐出されると、
棒51または52いずれかの第１の棒が、同時に押出される
第２の押出物42の方向に移動する。棒51および52の経路
が点線の矢印51Ａおよび52Ｂにより示されている。棒が
第２の押出物42の方向に動くときに、この棒が第１の押
出物41と接触して、その後、この第１の押出物を第２の
押出物の方に移動させる。この棒は、押出物41が第２の
押出物と接触してその後結合するか、または近接するま
で第１の押出物41を移動させ、その後、棒を元の位置に
戻す。第１の転換棒が戻った後の所定の間隔で、第１の
押出物が第２の押出物と接触して結合するか、または近
接するまで、第１の転換棒により移動したのとは反対の
方向に、すなわち、第２の押出物に向かって移動させら
れる。この間隔は所望の曲げの程度に依存する。間隔が
速いほど、曲げの程度が高くなることが明らかである。
一度押出物が十分に曲げられると、第２の転換棒がその
後元の位置に戻る。往復運動する棒による押出物のこの
転換はその後、所望の曲げ程度を有する所望のハニカム
構造体が製造されるまで、繰り返される。
【００２１】好ましい実施の形態において、第１の押出
物41が第１の吐出スロット28から吐出される速度および
第２の押出物に向かって進む棒の速度を、第１または曲
がったセル壁の得られる厚さが第２のセル壁の厚さとほ
ぼ等しくなるように制御する。
物41が第１の吐出スロット28から吐出される速度および
第２の押出物に向かって進む棒の速度を、第１または曲
がったセル壁の得られる厚さが第２のセル壁の厚さとほ
ぼ等しくなるように制御する。
【００２２】あるいは、第１の押出物の吐出される速度
および第２の押出物に向かう棒の移動速度を、結果とし
て、第１の押出物が実際に延ばされて、第２のセルの厚
さよりも薄い第１または曲がったセル壁となるように制
御しても差支えない。
および第２の押出物に向かう棒の移動速度を、結果とし
て、第１の押出物が実際に延ばされて、第２のセルの厚
さよりも薄い第１または曲がったセル壁となるように制
御しても差支えない。
【００２３】転換棒の代わりに、押出物曲げ装置として
使用できると考えられる他の機構の例としては、機械
的、油圧式またはピエゾ電気のフラッパ、並びに交互の
エアジェットが挙げられる。
使用できると考えられる他の機構の例としては、機械
的、油圧式またはピエゾ電気のフラッパ、並びに交互の
エアジェットが挙げられる。
【００２４】ここで図８を参照する。この図には、本発
明のクロスフロー構造体の別の実施の形態、すなわち、
螺旋状に隣接した交差方向の流動チャンネル61およびま
っすぐな流動チャンネル62の両方を有する丸い押出ハニ
カム構造体が示されている。図８のハニカム構造体を形
成する方法は、ダイが、螺旋型になった第１および第２
の吐出スロットからなる改良ダイを用いたことを除い
て、上述した方法と同様である。
明のクロスフロー構造体の別の実施の形態、すなわち、
螺旋状に隣接した交差方向の流動チャンネル61およびま
っすぐな流動チャンネル62の両方を有する丸い押出ハニ
カム構造体が示されている。図８のハニカム構造体を形
成する方法は、ダイが、螺旋型になった第１および第２
の吐出スロットからなる改良ダイを用いたことを除い
て、上述した方法と同様である。
【００２５】本発明のクロスフロー構造体の最後の実施
の形態（図示せず）は、交差方向流動チャンネルおよび
まっすぐな流動チャンネルの両方を有するが、隣接する
交差方向チャンネルおよびまっすぐな流動チャンネルが
互いに同心にある、丸いハニカム構造体からなる。この
構造体を形成する方法は、ここに開示した方法と類似し
ており、この方法に使用するダイは、複数の同心円部
分、すなわち、まっすぐなセルスロットに対して同心の
様々な交差方向スロットからなる。
の形態（図示せず）は、交差方向流動チャンネルおよび
まっすぐな流動チャンネルの両方を有するが、隣接する
交差方向チャンネルおよびまっすぐな流動チャンネルが
互いに同心にある、丸いハニカム構造体からなる。この
構造体を形成する方法は、ここに開示した方法と類似し
ており、この方法に使用するダイは、複数の同心円部
分、すなわち、まっすぐなセルスロットに対して同心の
様々な交差方向スロットからなる。
【００２６】押出用材料は、固体粒子、結合剤および溶
媒からなる。本発明に有用な固体粒子の例としては、プ
ラスチック、天然有機材料、金属、金属間化合物（inte
rmetallics）、炭素、黒鉛、セラミック、ガラス、ガラ
スセラミック、これらの粉末の前駆体および混合物が挙
げられる。特に有用な固体粒子の例としては、酸化ジル
コニウム、チタニア、シリカ、希土類金属酸化物、アル
カリ土類金属酸化物、第１，第２および第３遷移金属酸
化物、タルク、粘土、アルミナ、炭素、黒鉛、硝酸アル
カリおよび塩化アルカリのような溶性塩、シリコーン、
アルコキシド、およびこれらの混合物が挙げられる。
媒からなる。本発明に有用な固体粒子の例としては、プ
ラスチック、天然有機材料、金属、金属間化合物（inte
rmetallics）、炭素、黒鉛、セラミック、ガラス、ガラ
スセラミック、これらの粉末の前駆体および混合物が挙
げられる。特に有用な固体粒子の例としては、酸化ジル
コニウム、チタニア、シリカ、希土類金属酸化物、アル
カリ土類金属酸化物、第１，第２および第３遷移金属酸
化物、タルク、粘土、アルミナ、炭素、黒鉛、硝酸アル
カリおよび塩化アルカリのような溶性塩、シリコーン、
アルコキシド、およびこれらの混合物が挙げられる。
【００２７】本発明に有用なセラミック粉末の例として
は、粘土、タルク、アルミナ、酸化ジルコニウム、ハフ
ニア、チタニア、コージエライト、ムライト、尖晶石、
マグネシア、苦土カンラン石、頑火輝石、（プロト）頑
火輝石、シリカ、サファーリン(sapphirine)、炭化物、
ホウ化物、窒化物およびこれらの混合物が挙げられる。
特に有用なセラミック粉末の例としては、アルファアル
ミナ、ベータアルミナ、アルミナ−クロミア固溶体、ク
ロミア、ムライト、アルミニウムムライト−クロムムラ
イト固溶体、クロムムライト、シアロン（sialon）、ナ
シオン（nasion）、炭化ケイ素、窒化ケイ素、尖晶石、
炭化チタン、窒化チタン、二ホウ化チタン、ジルコン、
炭化ジルコニウム、酸化ジルコニウムとハフニアとの合
金、粘土、タルク、チタニア、コージエライト、マグネ
シア、苦土カンラン石、頑火輝石、（プロト）頑火輝
石、シリカ、サファーリンおよびこれらの混合物が挙げ
られる。
は、粘土、タルク、アルミナ、酸化ジルコニウム、ハフ
ニア、チタニア、コージエライト、ムライト、尖晶石、
マグネシア、苦土カンラン石、頑火輝石、（プロト）頑
火輝石、シリカ、サファーリン(sapphirine)、炭化物、
ホウ化物、窒化物およびこれらの混合物が挙げられる。
特に有用なセラミック粉末の例としては、アルファアル
ミナ、ベータアルミナ、アルミナ−クロミア固溶体、ク
ロミア、ムライト、アルミニウムムライト−クロムムラ
イト固溶体、クロムムライト、シアロン（sialon）、ナ
シオン（nasion）、炭化ケイ素、窒化ケイ素、尖晶石、
炭化チタン、窒化チタン、二ホウ化チタン、ジルコン、
炭化ジルコニウム、酸化ジルコニウムとハフニアとの合
金、粘土、タルク、チタニア、コージエライト、マグネ
シア、苦土カンラン石、頑火輝石、（プロト）頑火輝
石、シリカ、サファーリンおよびこれらの混合物が挙げ
られる。
【００２８】有用な結合剤の例としては、固体粒子の前
駆体、ポリビニルブチラール、メチルセルロース、エチ
ルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニ
ル、ポリメタクリル酸、シリコーンおよびこれらの混合
物が挙げられる。
駆体、ポリビニルブチラール、メチルセルロース、エチ
ルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニ
ル、ポリメタクリル酸、シリコーンおよびこれらの混合
物が挙げられる。
【００２９】有用な溶媒の例としては、アルコール、グ
リコール、ケトン、エーテル、芳香族炭化水素、塩素化
炭化水素、エステル、二塩基性エステル、水、有機酸、
エタノール、イソプロパノール、テトラヒドロフラン、
トルエンおよびこれらの混合物が挙げられる。
リコール、ケトン、エーテル、芳香族炭化水素、塩素化
炭化水素、エステル、二塩基性エステル、水、有機酸、
エタノール、イソプロパノール、テトラヒドロフラン、
トルエンおよびこれらの混合物が挙げられる。
【００３０】必要な用途に応じて、押出用材料に、可塑
剤（例えば、高分子量アルコール、グリコール、ポリエ
チレン、ポリプロピレングリコール、フタル酸ジブチル
およびフタル酸ブチルフェニル）、分散剤（例えば、ス
テアリン酸ナトリウム、魚油、ポリグリコール、ポリグ
リコールエステル、ホスフェートおよびリン酸ポリエス
テル）、凝集剤およびゲル化剤（例えば、酢酸、プロピ
オン酸、イソブチル酸、アンモニア、エチルアミン、ジ
メチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、オ
レイン酸、塩およびアルコキシド）、触媒化合物（例え
ば、卑金属、卑金属酸化物、貴金属またはこれらの組合
せ）のような添加剤、並びにプロピレングリコール、ワ
ックス、油および界面活性剤のような他の添加剤を含め
てもよい。
剤（例えば、高分子量アルコール、グリコール、ポリエ
チレン、ポリプロピレングリコール、フタル酸ジブチル
およびフタル酸ブチルフェニル）、分散剤（例えば、ス
テアリン酸ナトリウム、魚油、ポリグリコール、ポリグ
リコールエステル、ホスフェートおよびリン酸ポリエス
テル）、凝集剤およびゲル化剤（例えば、酢酸、プロピ
オン酸、イソブチル酸、アンモニア、エチルアミン、ジ
メチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、オ
レイン酸、塩およびアルコキシド）、触媒化合物（例え
ば、卑金属、卑金属酸化物、貴金属またはこれらの組合
せ）のような添加剤、並びにプロピレングリコール、ワ
ックス、油および界面活性剤のような他の添加剤を含め
てもよい。
【００３１】ある好ましい実施の形態において、押出用
材料に、炭素、黒鉛およびそれらの混合物の固体粒子を
含ませ、結合剤としてポリビニルブチラール、ポリビニ
ルアルコールまたはこれらの混合物を含ませる。別の好
ましい実施の形態において、基体を、イオン交換樹脂の
固体粒子および結合剤としてのポリビニルブチラールか
ら成形する。
材料に、炭素、黒鉛およびそれらの混合物の固体粒子を
含ませ、結合剤としてポリビニルブチラール、ポリビニ
ルアルコールまたはこれらの混合物を含ませる。別の好
ましい実施の形態において、基体を、イオン交換樹脂の
固体粒子および結合剤としてのポリビニルブチラールか
ら成形する。
【００３２】別の実施の形態において、押出用材料は、
か焼粘土と水素化物粘土のプレコージエライト混合物、
タルク、アルミナ、ヒドロキシメチルセルロースのよう
なセルロース系結合剤、ステアリン酸ナトリウムのよう
な潤滑剤および溶媒としての水からなる。例えば、米国
特許第3,885,977 号（ラッチマン等）を参照のこと。こ
の特許をここに引用する。
か焼粘土と水素化物粘土のプレコージエライト混合物、
タルク、アルミナ、ヒドロキシメチルセルロースのよう
なセルロース系結合剤、ステアリン酸ナトリウムのよう
な潤滑剤および溶媒としての水からなる。例えば、米国
特許第3,885,977 号（ラッチマン等）を参照のこと。こ
の特許をここに引用する。
【００３３】本発明の方法および装置を正方形のセル形
状に関して記載したが、他のセル形状、すなわち、円
形、六角形、三角形、長方形、台形、およびパイの形状
をしたセルを有するハニカム構造体も本発明の範囲内に
包含する。さらに、本発明は、各々まっすぐなセル部分
の組について波型のセル部分を１組有する形状に関して
開示されているが、他の形状または順列、すなわち、２
つのまっすぐなセル部分について１つの波型部分、５つ
のまっすぐなセル部分について１つの波型部分等の形状
または順列も本発明の範囲内に包含する。さらに、上述
したまっすぐなセル部分の組には２つのセル層があった
が、１つのセル層または多数のセル層のいずれかを各々
の部分に有するハニカム構造体を製造してもよい。すな
わち、異なるまっすぐなセル層の様々な形状もまた本発
明の範囲内に含める。
状に関して記載したが、他のセル形状、すなわち、円
形、六角形、三角形、長方形、台形、およびパイの形状
をしたセルを有するハニカム構造体も本発明の範囲内に
包含する。さらに、本発明は、各々まっすぐなセル部分
の組について波型のセル部分を１組有する形状に関して
開示されているが、他の形状または順列、すなわち、２
つのまっすぐなセル部分について１つの波型部分、５つ
のまっすぐなセル部分について１つの波型部分等の形状
または順列も本発明の範囲内に包含する。さらに、上述
したまっすぐなセル部分の組には２つのセル層があった
が、１つのセル層または多数のセル層のいずれかを各々
の部分に有するハニカム構造体を製造してもよい。すな
わち、異なるまっすぐなセル層の様々な形状もまた本発
明の範囲内に含める。
【図１】通常のまっすぐな流動ハニカムチャンネルおよ
び交差方向流動チャンネルを示す本発明の押出クロスフ
ロー構造体を示す斜視図
び交差方向流動チャンネルを示す本発明の押出クロスフ
ロー構造体を示す斜視図
【図２】図１の構造体を形成するのに用いた、スロット
および送り孔のマトリックスを示す本発明の押出ダイの
出口部分を示す概略図
および送り孔のマトリックスを示す本発明の押出ダイの
出口部分を示す概略図
【図３】図２の押出ダイの断面図
【図４Ａ】本発明の交差方向セルハニカム構造体に必要
とされる曲げ効果を示す概略図
とされる曲げ効果を示す概略図
【図４Ｂ】本発明の交差方向セルハニカム構造体に必要
とされる曲げ効果を示す概略図
とされる曲げ効果を示す概略図
【図４Ｃ】本発明の交差方向セルハニカム構造体に必要
とされる曲げ効果を示す概略図
とされる曲げ効果を示す概略図
【図４Ｄ】本発明の交差方向セルハニカム構造体に必要
とされる曲げ効果を示す概略図
とされる曲げ効果を示す概略図
【図５】交差方向または波型セル壁の曲げ効果の大きい
構造体を示す斜視図
構造体を示す斜視図
【図６】押出物曲げ装置の異なる実施の形態を示す図１
のダイの拡大断面図
のダイの拡大断面図
【図７】まっすぐな流動チャンネルに対して斜めに形成
された交差方向流動チャンネルを有する本発明の押出ハ
ニカム構造体を示す斜視図
された交差方向流動チャンネルを有する本発明の押出ハ
ニカム構造体を示す斜視図
【図８】まっすぐな流動チャンネルに螺旋状に近接した
交差方向流動チャンネルを有する本発明の別の押出ハニ
カム構造体を示す斜視図
交差方向流動チャンネルを有する本発明の別の押出ハニ
カム構造体を示す斜視図
10 構造体 11 クロスフローセル 20 押出ダイ 28、30 送り孔 32、34 スロット 36 曲げ装置 41、42 押出物 51、52 転換棒 61、62 流動チャンネル
Claims (17)
- 【請求項１】 入口部分および出口部分を有する押出ダ
イであって、前記入口部分が第１の送り孔および第２の
送り孔を有し、前記出口部分が、前記第１の送り孔とつ
ながり、そこから第１の押出物を吐出して交差方向のセ
ルを形成する第１のスロット、および前記第２の送り孔
とつながり、そこから第２の押出物を吐出してまっすぐ
なセルを形成する互いに交差した第２のスロットを有す
ることを特徴とする押出ダイ。 - 【請求項２】 前記第１の押出物を曲げる押出物曲げ装
置を備えることを特徴とする請求項１記載の押出ダイ。 - 【請求項３】 前記押出物曲げ装置が、それによって前
記第１の押出物の流動を妨げるように位置したプレート
または平らな表面を有する装置、もしくは、前記第１の
押出物と交互に接触し、該第１の押出物を曲げて前記第
２の押出物と結合させる１組の転換棒からなることを特
徴とする請求項２記載の押出ダイ。 - 【請求項４】 前記第１の送り孔が前記第２の送り孔よ
りも大きいことを特徴とする請求項１記載の押出ダイ。 - 【請求項５】 押出軸に対して略平行に延びる複数のま
っすぐなセルを定義するまっすぐなセル壁のマトリック
ス、および前記まっすぐなセルの方向に対して略垂直に
延びる複数の交差方向セルを定義する交差方向または波
型セル壁を有するマトリックスを有する押出ハニカム構
造体を形成する方法であって、 (a) 入口部分および出口部分を有し、該入口部分が第
１の送り孔および第２の送り孔を有し、該出口部分が、
前記第１の送り孔とつながる、交差方向セルを形成する
第１のスロット、および前記第２の送り孔とつながる、
まっすぐなセルを形成する互いに交差した第２のスロッ
トを有する押出ダイを用意し、 (b) 押出用材料を、(i) 前記入口部分から、各々の第
２の送り孔の前記出口部分へ、続いて前記関連まっすぐ
なセルスロット交差部分へ、その後各々のスロットの互
いに交差する部分から下方に、(ii)前記入口部分から、
各々の第１の送り孔の前記出口部分へ、その後互いに交
差しない第１のスロットへ下方に送り、それぞれ第２お
よび第１の押出物を形成する、各工程からなり、 前記第１のスロットを通って吐出される第１の押出物を
曲げて、波型または交差方向セルを形成して、それによ
って、押出軸に対して略斜めに延びるチャンネルまたは
セルを形成し、前記まっすぐなセルスロットを通って吐
出される第２の押出物がまっすぐなセルを形成すること
を特徴とする方法。 - 【請求項６】 前記第１の押出物を、前記第２の押出物
が前記第２のスロットから吐出される速度よりも速い速
度で前記第１のスロットから吐出することを特徴とする
請求項５記載の方法。 - 【請求項７】 前記交差方向または波型セルにより形成
されたチャンネルまたはセルが、前記まっすぐなセル壁
により形成されたセルに対して実質的に垂直であること
を特徴とする請求項５記載の方法。 - 【請求項８】 前記押出用材料が固体粒子、結合剤およ
び溶媒からなり、前記押出物を堅くして生の自己支持性
ハニカム構造体を形成する工程、必要に応じて、前記溶
媒が溶性であり前記固体粒子および結合剤が不溶性であ
るり乾燥液体または硬化液体と前記構造体を接触させ
て、前記生の自己支持性セルラボディを形成する工程を
含み、前記乾燥溶液が、必要に応じて、水、メタノー
ル、ヘキサンまたはこれらの混合物からなり、必要に応
じて、前記ボディを空気中で乾燥させて生の自己支持性
構造体を形成する工程を含むことを特徴とする請求項５
記載の方法。 - 【請求項９】 前記固体粒子が、プラスチック、金属、
炭素、黒鉛、セラミック粉末、これらの粉末の前駆体お
よび混合物からなるか、または、前記固体粒子が、酸化
ジルコニウム、チタニア、シリカ、希土類金属酸化物、
アルカリ土類金属酸化物、第１，第２および第３遷移金
属酸化物、タルク、粘土、アルミナ、炭素、黒鉛、溶性
塩および糖からなる群より選択され、かつ前記溶性塩
が、アルカリ硝酸塩、塩化物、シリコーン、アルコキシ
ド、およびこれらの混合物からなる群より選択される
か、または、前記固体粒子が、アルミナ、酸化ジルコニ
ウム、ハフニア、コージエライト、ムライト、尖晶石、
マグネシア、苦土カンラン石、頑火輝石、（プロト）頑
火輝石、シリカ、サファーリン、炭化物、ホウ化物、窒
化物およびこれらの混合物からなる群より選択されるこ
とを特徴とする請求項８記載の方法。 - 【請求項１０】 前記結合剤が、前記固体粒子の前駆
体、ポリビニルブチラール、メチルセルロース、エチル
セルロース、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、
ポリメタクリル酸、シリコーンおよびこれらの混合物か
らなり、および／または、前記溶媒が、アルコール、グ
リコール、ケトン、エーテル、芳香族炭化水素、塩素化
炭化水素、エステル、水、有機酸およびこれらの混合物
からなる群より選択されるか、または、前記溶媒が、エ
タノール、イソプロパノール、テトラヒドロフラン、ト
ルエンおよびこれらの混合物からなることを特徴とする
請求項８記載の方法。 - 【請求項１１】 前記バッチにさらに、可塑剤、分散
剤、凝集剤、潤滑剤およびゲル化剤を含ませ、必要に応
じてさらに、プロピレングリコール、ワックス、油およ
び界面活性剤からなる群より選択される添加剤を含ま
せ、および／または前記固体粒子が、炭素、黒鉛および
これらの混合物からなる群より選択され、前記結合剤が
ポリビニルブチラールおよびポリビニルアルコールから
なるか、または前記固体粒子がイオン交換樹脂からな
り、前記結合剤がポリビニルブチラールからなることを
特徴とする請求項９記載の方法。 - 【請求項１２】 前記可塑剤が、高分子量アルコール、
グリコール、ポリエチレン、ポリプロピレングリコー
ル、フタル酸ジブチルおよびフタル酸ブチルフェニルか
らなる群より選択され、および／または、前記分散剤
が、ステアリン酸ナトリウム、魚油、ポリグリコール、
ポリグリコールエステル、リン酸塩およびポリリン酸エ
ステルからなる群より選択され、および／または、前記
凝集剤およびゲル化剤が、酢酸、プロピオン酸、イソブ
チル酸、アンモニア、エチルアミン、ジメチルアミン、
ジエチルアミン、トリエチルアミン、オレイン酸、塩お
よびアルコキシドからなる群より選択されることを特徴
とする請求項１１記載の方法。 - 【請求項１３】 前記固体粒子がさらに、触媒化合物、
必要に応じて、卑金属、卑金属酸化物、貴金属またはこ
れらの組合せからなることを特徴とする請求項８記載の
方法。 - 【請求項１４】 前記生の自己支持性ハニカム構造体を
さらに加熱または焼成して、焼結ハニカム構造体を形成
することを特徴とする請求項８記載の方法。 - 【請求項１５】 前記ダイが、複数の同心円部分からな
るか、または第１および第２の吐出スロットの螺旋から
なることを特徴とする請求項６記載の方法。 - 【請求項１６】 押出軸に対して略平行に延びる複数の
まっすぐな流動セルを定義するまっすぐなセル壁のマト
リックス、並びに、複数の流動チャンネルを定義する交
差方向または波型セル壁のマトリックスを有する一体ハ
ニカム構造体であって、前記交差方向または波型セル壁
が前記まっすぐな流動セル壁に対して斜めにあることを
特徴とする一体ハニカム構造体。 - 【請求項１７】 前記交差方向または波型セル壁が、押
出軸に対して実質的に垂直なチャンネルまたはセルを定
義することを特徴とする請求項１６記載の一体ハニカム
構造体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US494467 | 1995-06-26 | ||
| US08/494,467 US5660778A (en) | 1995-06-26 | 1995-06-26 | Method of making a cross-flow honeycomb structure |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0911315A true JPH0911315A (ja) | 1997-01-14 |
Family
ID=23964608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8165822A Pending JPH0911315A (ja) | 1995-06-26 | 1996-06-26 | ハニカム構造体並びにそれを製造する押出ダイおよび方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5660778A (ja) |
| EP (1) | EP0750971B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0911315A (ja) |
| KR (1) | KR970000478A (ja) |
| DE (1) | DE69631354D1 (ja) |
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| KR100846056B1 (ko) * | 2007-05-10 | 2008-07-11 | 주식회사 엘지화학 | 여러 개의 공동을 가진 구조물의 제조방법 및 이에사용되는 접합장치 |
| JP2016540094A (ja) * | 2013-12-12 | 2016-12-22 | カウンシル オブ サイエンティフィック アンド インダストリアル リサーチ | プリンテッドエレクトロニクス用途の自己回復性シリカ系誘電性インク |
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