JPS603420A - 内燃機関のパ−テイキユレ−ト・トラツプ - Google Patents
内燃機関のパ−テイキユレ−ト・トラツプInfo
- Publication number
- JPS603420A JPS603420A JP58110071A JP11007183A JPS603420A JP S603420 A JPS603420 A JP S603420A JP 58110071 A JP58110071 A JP 58110071A JP 11007183 A JP11007183 A JP 11007183A JP S603420 A JPS603420 A JP S603420A
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- Japan
- Prior art keywords
- trap
- cells
- exhaust gas
- exhaust
- open
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/022—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous
- F01N3/0222—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous the structure being monolithic, e.g. honeycombs
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
く技術分野〉
関する。
〈従来技術〉
従来のとの種のトラップとしては例えば第１図に示すよ
うなものがある（特開０６５６〜９６１０９号、特開昭
５７−２０１５１８号）。図に基づいて説明すると機関
の燃焼室から排出されたパーティキュレートを含む排気
は排気通路中に介装されたトラップ１の入口から流入す
る。トラップ１のケース２内には通気性を有した多孔質
薄壁３を排気流通方向と平行に配設して多数のセル４が
ハニカム状に組み立てられてお多、隣接する各セル４相
互の排気入口側開口端と出口側開口端とが交互に口封じ
５を施されている。
うなものがある（特開０６５６〜９６１０９号、特開昭
５７−２０１５１８号）。図に基づいて説明すると機関
の燃焼室から排出されたパーティキュレートを含む排気
は排気通路中に介装されたトラップ１の入口から流入す
る。トラップ１のケース２内には通気性を有した多孔質
薄壁３を排気流通方向と平行に配設して多数のセル４が
ハニカム状に組み立てられてお多、隣接する各セル４相
互の排気入口側開口端と出口側開口端とが交互に口封じ
５を施されている。
従ってトラップ１内に流入した排気は入口側が開放され
たセル４Ａ内に流入し、該セル４Ａの出口側開口部は口
封じされているため、多孔質薄壁３を通じて隣接する排
気出口側が開放されたセル４Ｂに流出し、トラップ１下
流側に排出される。
たセル４Ａ内に流入し、該セル４Ａの出口側開口部は口
封じされているため、多孔質薄壁３を通じて隣接する排
気出口側が開放されたセル４Ｂに流出し、トラップ１下
流側に排出される。
そして、この際、排気中に含まれるパーティキュレート
は多孔質薄壁３によってろ過され、その排気流入側壁面
上に蓄積する。
は多孔質薄壁３によってろ過され、その排気流入側壁面
上に蓄積する。
尚、かかるセル組立体はワイヤメツジュロ等で周凹を保
持されケース２内にバッキングされている。
持されケース２内にバッキングされている。
しかしながら、このような従来のパーティキュレート・
トラップにあっては排気流入側と排気流出側とが多孔質
薄壁及び目制しによって完全に仕切られた構造となって
いたため、運転時間が増大すると多孔質薄壁の排気流入
側壁面にパーティキュレートが遍歴に蓄積してトラップ
上流側の排圧が上昇し、燃焼室内の残留排気量が増大し
たシ、排気流通抵抗が増大したシする結果機関性能やエ
ミッション性能を悪化させ、又、捕集したパーティキュ
レートを燃焼させてトラップを再生させる際、多量のパ
ーティキュレートが燃焼して急激に発熱するためトラッ
プ自体にクラックや溶損が発生し、トラップ機能そのも
のが損なわれてしまう。
トラップにあっては排気流入側と排気流出側とが多孔質
薄壁及び目制しによって完全に仕切られた構造となって
いたため、運転時間が増大すると多孔質薄壁の排気流入
側壁面にパーティキュレートが遍歴に蓄積してトラップ
上流側の排圧が上昇し、燃焼室内の残留排気量が増大し
たシ、排気流通抵抗が増大したシする結果機関性能やエ
ミッション性能を悪化させ、又、捕集したパーティキュ
レートを燃焼させてトラップを再生させる際、多量のパ
ーティキュレートが燃焼して急激に発熱するためトラッ
プ自体にクラックや溶損が発生し、トラップ機能そのも
のが損なわれてしまう。
このため、非常に短い時間間隔で捕集されたパーティキ
ュレートをバーナ等で焼却処理する必要があるが、その
ための燃費損失が非常に大きく、又、焼却頻度増大に伴
なう熱衝撃回数も多くなりトラップの耐久性が低下する
等の問題点があった。
ュレートをバーナ等で焼却処理する必要があるが、その
ための燃費損失が非常に大きく、又、焼却頻度増大に伴
なう熱衝撃回数も多くなりトラップの耐久性が低下する
等の問題点があった。
この問題を解決するものとして、特開昭５７−２０１５
１８号公報に示されるように、口封し芳いセルを設は目
詰シによる排圧の上昇を低減するものがあるが、これと
ても、単にトラップの再生期間を延長させるに過ぎず、
したがって、捕集されたパーティキュレートをバーナ等
で焼却処理する必要があシ、この再生時トラップ外側部
分は熱の逃げＸ等のため温度が下がシ中心部分との温度
差が犬となって熱歪みによ、Ｈトラップが破損するとい
う問題点があった。
１８号公報に示されるように、口封し芳いセルを設は目
詰シによる排圧の上昇を低減するものがあるが、これと
ても、単にトラップの再生期間を延長させるに過ぎず、
したがって、捕集されたパーティキュレートをバーナ等
で焼却処理する必要があシ、この再生時トラップ外側部
分は熱の逃げＸ等のため温度が下がシ中心部分との温度
差が犬となって熱歪みによ、Ｈトラップが破損するとい
う問題点があった。
〈発明の目的〉
本発明はこのような従来の問題点に鑑みなされたもので
、時間経過によるパーティキュレートの過度の蓄積を防
止し、もってトラップ上流側の排圧及び排圧上昇率を一
定以下にするとともにトラップ外側低温部分に排気貫通
孔を設け、再生時の高温ガスを通過させ、トラップ内の
再生時の温度の均一化をはかることによって前記問題点
を解消した内燃機関のパーティキュレート・トラップを
提供することを目的とする。
、時間経過によるパーティキュレートの過度の蓄積を防
止し、もってトラップ上流側の排圧及び排圧上昇率を一
定以下にするとともにトラップ外側低温部分に排気貫通
孔を設け、再生時の高温ガスを通過させ、トラップ内の
再生時の温度の均一化をはかることによって前記問題点
を解消した内燃機関のパーティキュレート・トラップを
提供することを目的とする。
〈発明の構成〉
このため本発明はトラップ中心から外周壁までの距離の
６０チ以上の範囲の外側セルのみに１〜１５％目封じを
口封して両端を開放し、排気を直接貫通させる排気貫通
セルした構成とする。
６０チ以上の範囲の外側セルのみに１〜１５％目封じを
口封して両端を開放し、排気を直接貫通させる排気貫通
セルした構成とする。
〈実施例〉
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第２図は本発明の一実施例を示し、セル組立体の要部を
拡大したものである。図において、従来同様排気流通方
向と平行にハニカム状に組み立てられた多数のセルのう
ち約８５チのセル１１を従来同様隣接するもの相互が入
口側開口端と、出口側開口端とを一方づつ交互に口封じ
１３を施して出口側開放セル１１Ａと入口側開放セル１
１Ｂと・を形成しであるが、残シの約１５チセルは口封
じを施さす、入口側及び出口側の両端部をそのまま開放
して排気貫通セル１２としである。なおこの排気貫通セ
ル１２はトラップ中心から外周壁までの距離の６０％以
上の範囲の外側セルのみに設ける。
拡大したものである。図において、従来同様排気流通方
向と平行にハニカム状に組み立てられた多数のセルのう
ち約８５チのセル１１を従来同様隣接するもの相互が入
口側開口端と、出口側開口端とを一方づつ交互に口封じ
１３を施して出口側開放セル１１Ａと入口側開放セル１
１Ｂと・を形成しであるが、残シの約１５チセルは口封
じを施さす、入口側及び出口側の両端部をそのまま開放
して排気貫通セル１２としである。なおこの排気貫通セ
ル１２はトラップ中心から外周壁までの距離の６０％以
上の範囲の外側セルのみに設ける。
その他の構成は第１図と同様である。
次に作用を説明する。
機関から排出されたパーティキュレートを含む排気は入
口側開放セル１１Ａ及び排気貫通セル１２内に流入する
。とのうち入口側開放セル１１Ａ内に流入した排気は多
孔質薄壁１４を通過して隣接する出口側開放セル１ｆＢ
を介してトラップの下流側に排出され、この際従来同様
排気中のパーティキュレー）Ｐが多孔質薄壁１４の排気
流入側表面にろ過されて捕集される。
口側開放セル１１Ａ及び排気貫通セル１２内に流入する
。とのうち入口側開放セル１１Ａ内に流入した排気は多
孔質薄壁１４を通過して隣接する出口側開放セル１ｆＢ
を介してトラップの下流側に排出され、この際従来同様
排気中のパーティキュレー）Ｐが多孔質薄壁１４の排気
流入側表面にろ過されて捕集される。
一方、排気貫通セル１２内に流入した排気はその−１，
ま開放された出口から排出される。
ま開放された出口から排出される。
そして、前記入口側開放セル１１Ａの多孔質薄壁１４表
面に捕集されて蓄積されるパーティキュレートの量が増
大するにつれ、この部分の圧力損失が大きくなるため、
その分排気貫通セル１２を介して排出される排気の割合
が増大し、ノく−テイキュレートの蓄積量がある値以上
になると排気の大部分は排気貫通セル１２を介して排出
されるようになる。
面に捕集されて蓄積されるパーティキュレートの量が増
大するにつれ、この部分の圧力損失が大きくなるため、
その分排気貫通セル１２を介して排出される排気の割合
が増大し、ノく−テイキュレートの蓄積量がある値以上
になると排気の大部分は排気貫通セル１２を介して排出
されるようになる。
従って、第３図に示すように機関を長時間運転してもト
ラップによるノく−テイキュレートの蓄積量及び圧力損
失を一定量以下に抑えることができ、トラップ上流側の
排圧及び排圧上昇率を低く抑えることができる結果、機
関性能、エミション性能を良好に保持できると共に、ト
ラップ再生時にもパーティキュレートの燃焼による過度
の発熱７５；抑えられ燃焼トラップの破損、溶損を防止
できるＯ又、このようにパーティキュレートの蓄積量の
増加を抑えられるのでバーナ等による再生の間隔も長引
かせることができ、燃費を大幅に改善できる。
ラップによるノく−テイキュレートの蓄積量及び圧力損
失を一定量以下に抑えることができ、トラップ上流側の
排圧及び排圧上昇率を低く抑えることができる結果、機
関性能、エミション性能を良好に保持できると共に、ト
ラップ再生時にもパーティキュレートの燃焼による過度
の発熱７５；抑えられ燃焼トラップの破損、溶損を防止
できるＯ又、このようにパーティキュレートの蓄積量の
増加を抑えられるのでバーナ等による再生の間隔も長引
かせることができ、燃費を大幅に改善できる。
排気貫通セル１２の割合を増大させることによシ、トラ
ップの捕集効果率は低下するため、その割合は要求捕集
効率との兼合で決める必要がわるが、第４図に示すよう
に最大１５％程度とすれは長時間に亘って実用上要求さ
れる３０〜４０％以上の捕集効率を確保した上で出力損
失、圧力損失を大幅に減少させて機関性能、燃費を著し
く向上することができる。
ップの捕集効果率は低下するため、その割合は要求捕集
効率との兼合で決める必要がわるが、第４図に示すよう
に最大１５％程度とすれは長時間に亘って実用上要求さ
れる３０〜４０％以上の捕集効率を確保した上で出力損
失、圧力損失を大幅に減少させて機関性能、燃費を著し
く向上することができる。
尚、圧力損失の低減はトラップの断面積増大、多孔質薄
壁の肉厚減少及び細孔径拡大等によっても図れるがこれ
らの方法ではトラップの強度低下が著しくなる。
壁の肉厚減少及び細孔径拡大等によっても図れるがこれ
らの方法ではトラップの強度低下が著しくなる。
一方第４図に示すように排気貫通セルの割合が少くなる
と、トラップの捕集効率は向上するが、出力損失が大き
くなる。出力損失は実用性を考慮すると２〜３％以下に
維持しなければならぬことから、排気貫通セルの下限割
合は少なくとも１チ以上を確保する必要がある。
と、トラップの捕集効率は向上するが、出力損失が大き
くなる。出力損失は実用性を考慮すると２〜３％以下に
維持しなければならぬことから、排気貫通セルの下限割
合は少なくとも１チ以上を確保する必要がある。
また排気貫通セルは第５図に示すようにトラップ中心か
ら外周壁までの距離の６０％以上の外側セルの範囲に設
ける。
ら外周壁までの距離の６０％以上の外側セルの範囲に設
ける。
これはトラップ再生時蓄績パーティキュレート ）の燃
焼によシトラップ内温度は上昇するが外周部分は熱の逃
は等により温度が下シ、中心部分との温度差が太（２０
０〜３００℃）となシ、トラン７゜自体に割れが発生し
やすい状態となる。従ってこの温度が低下する部分に排
気貫通孔を設は高温のガスを流すことにより第５図に示
す如くトラン７゜全体としての再生時の温度分布の均一
化をは／−ろうとするものである。
焼によシトラップ内温度は上昇するが外周部分は熱の逃
は等により温度が下シ、中心部分との温度差が太（２０
０〜３００℃）となシ、トラン７゜自体に割れが発生し
やすい状態となる。従ってこの温度が低下する部分に排
気貫通孔を設は高温のガスを流すことにより第５図に示
す如くトラン７゜全体としての再生時の温度分布の均一
化をは／−ろうとするものである。
以上本発明の場合、高捕集率、圧力損失の強度の大きな
トラップにおいてトラップ外周域に排気貫通セルを設け
ることによりトラップの強度を維持しながら捕集効率、
圧力損失を目標値に設定できる利点がある。
トラップにおいてトラップ外周域に排気貫通セルを設け
ることによりトラップの強度を維持しながら捕集効率、
圧力損失を目標値に設定できる利点がある。
〈発明の効果〉
以上説明したように、本発明によれは、トラップ中心か
ら外周壁までの距離の６０％以上の範囲の外側セルのみ
最大１５％両端を開放した排気貫通セルとしたため、ト
ラップ上流側のオド圧及び出力損失、燃費、エミション
等を改善できると共に再生等の急激な発熱によるトラッ
プの破損、溶損を防止することができるという効果か得
られる。
ら外周壁までの距離の６０％以上の範囲の外側セルのみ
最大１５％両端を開放した排気貫通セルとしたため、ト
ラップ上流側のオド圧及び出力損失、燃費、エミション
等を改善できると共に再生等の急激な発熱によるトラッ
プの破損、溶損を防止することができるという効果か得
られる。
第１図は従来のパーティキュレート・トラップの一例を
示す断面図、第２図（Ａ）は本発明の一実施例の要部拡
大断面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のＡ矢視図、第３図
は同上実施例のものにおける排気圧力損失特性を示す線
図、第４図は同上実施例における排気貫通セルの割合に
対する機関の出力損失、排気圧力損失及びトラップの捕
集効率の各特性を示す線図、第５図は目封じあシ、なし
による再生中のトラップ内温度分布を示す線図である。 １１Ａ・・・入口側開放セル １１Ｂ・・・出口側開放
セル １２・・・排気貫通セル １３・・・目封じ１４
・・・多孔質薄壁 特許 出願人 日産自動車株式会社 代理人 弁理士 笹 島 富二雄
示す断面図、第２図（Ａ）は本発明の一実施例の要部拡
大断面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のＡ矢視図、第３図
は同上実施例のものにおける排気圧力損失特性を示す線
図、第４図は同上実施例における排気貫通セルの割合に
対する機関の出力損失、排気圧力損失及びトラップの捕
集効率の各特性を示す線図、第５図は目封じあシ、なし
による再生中のトラップ内温度分布を示す線図である。 １１Ａ・・・入口側開放セル １１Ｂ・・・出口側開放
セル １２・・・排気貫通セル １３・・・目封じ１４
・・・多孔質薄壁 特許 出願人 日産自動車株式会社 代理人 弁理士 笹 島 富二雄
Claims (1)
- 通気性を有した多孔質薄壁を機関から排出される排気の
流通方向と平行に配設して多数のセルをハニカム状に組
み立て、隣接するセルの排気入口側開口端と排気出口側
開口端とを一方ずつ交互に口封してなシ、排気入口開放
側のセルから流入した排気を多孔質薄壁を介して隣接す
る排気出口開放側のセルに通過させることによシ多孔質
薄壁の排気流入側表面に排気中に含まれるパーティキュ
レートをろ過捕集するようにした内燃機関のパーティキ
ュレート・トラップにおいてトラップ中心から外周壁ま
での距離の６０％以上の範囲の外側セルのみに１〜１５
％目封じを口封して両端を開放し排気を直接貫通させる
セルとしたことを特徴とする内燃機関のパーティキュレ
ート・トラップ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58110071A JPS603420A (ja) | 1983-06-21 | 1983-06-21 | 内燃機関のパ−テイキユレ−ト・トラツプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58110071A JPS603420A (ja) | 1983-06-21 | 1983-06-21 | 内燃機関のパ−テイキユレ−ト・トラツプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS603420A true JPS603420A (ja) | 1985-01-09 |
Family
ID=14526307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58110071A Pending JPS603420A (ja) | 1983-06-21 | 1983-06-21 | 内燃機関のパ−テイキユレ−ト・トラツプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS603420A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5039525A (en) * | 1987-12-22 | 1991-08-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha & Ube Industries, Ltd. | Polypropylene resin composition |
| US5891946A (en) * | 1994-10-19 | 1999-04-06 | Showa Denko K.K. | Propylene resin composition including isotactic polypropylene and polyolefin resin |
| EP0879938A3 (en) * | 1997-05-22 | 2002-12-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | A device for purifying the exhaust gas of an internal combustion engine |
| JP2007285295A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-11-01 | Ngk Insulators Ltd | 排気ガス浄化システム |
| WO2009084567A1 (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-09 | Ngk Insulators, Ltd. | 部分目封止レスｄｐｆ |
| WO2011067823A1 (ja) * | 2009-12-01 | 2011-06-09 | イビデン株式会社 | ハニカムフィルタ及び排ガス浄化装置 |
| JP2011224538A (ja) * | 2009-12-01 | 2011-11-10 | Ibiden Co Ltd | ハニカムフィルタ及び排ガス浄化装置 |
| KR101425496B1 (ko) * | 2006-02-17 | 2014-08-13 | 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 | 세라믹 허니컴 필터 및 배기 가스 정화 장치 |
-
1983
- 1983-06-21 JP JP58110071A patent/JPS603420A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5039525A (en) * | 1987-12-22 | 1991-08-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha & Ube Industries, Ltd. | Polypropylene resin composition |
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| US6203893B1 (en) | 1994-10-19 | 2001-03-20 | Showa Denko K.K. | Propylene resin composition, molded articles thereof and propylene resin laminate |
| EP0879938A3 (en) * | 1997-05-22 | 2002-12-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | A device for purifying the exhaust gas of an internal combustion engine |
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| JP2007285295A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-11-01 | Ngk Insulators Ltd | 排気ガス浄化システム |
| JP2009154124A (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Ngk Insulators Ltd | 部分目封止レスｄｐｆ |
| EP2241362A1 (en) * | 2007-12-27 | 2010-10-20 | NGK Insulators, Ltd. | Partially seal-less dpf |
| US8128723B2 (en) | 2007-12-27 | 2012-03-06 | Ngk Insulators, Ltd. | Partially plug-less DPF |
| EP2241362A4 (en) * | 2007-12-27 | 2013-06-05 | Ngk Insulators Ltd | FPD PARTIALLY WITHOUT JOINT |
| WO2009084567A1 (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-09 | Ngk Insulators, Ltd. | 部分目封止レスｄｐｆ |
| WO2011067823A1 (ja) * | 2009-12-01 | 2011-06-09 | イビデン株式会社 | ハニカムフィルタ及び排ガス浄化装置 |
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| US8414838B2 (en) | 2009-12-01 | 2013-04-09 | Ibiden Co., Ltd. | Honeycomb filter and exhaust gas purifying apparatus |
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