DE102015001183B4 - honeycomb structure - Google Patents
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Abstract
Wabenstruktur (100), umfassend:ein röhrenförmiges Wabensubstrat (3) mit porösen Trennwänden (1), die mehrere Zellen (2) definieren, die Durchgangskanäle für ein Fluid werden, undeinen festen Kragenabschnitt (23), der so ausgebildet ist, dass er den Außenumfang (4) des Wabensubstrats (3) umgibt und vom Außenumfang (4) des Wabensubstrats (3) nach außen vorsteht,dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtschwerpunkt (G1), der der Schwerpunkt der gesamten Außenumfangsform ist, entfernt vom Wabensubstrat-Schwerpunkt (G2), der der Schwerpunkt der Außenumfangsform des Wabensubstrats (3) ist, angeordnet ist, betrachtet aus der Mittelachsenrichtung (D3) des Wabensubstrats (3).A honeycomb structure (100) comprising: a tubular honeycomb substrate (3) having porous partition walls (1) defining a plurality of cells (2) which become passage channels for a fluid; surrounds the outer periphery (4) of the honeycomb substrate (3) and protrudes outwards from the outer periphery (4) of the honeycomb substrate (3), characterized in that the overall center of gravity (G1), which is the center of gravity of the entire outer peripheral shape, away from the honeycomb substrate center of gravity (G2 ), which is the center of gravity of the outer peripheral shape of the honeycomb substrate (3), viewed from the central axis direction (D3) of the honeycomb substrate (3).
Description
Die vorliegende Anmeldung ist eine Anmeldung, basierend auf der
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Gebiet der Erfindungfield of invention
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Wabenstruktur, und genauer gesagt bezieht sie sich auf eine Wabenstruktur, die eine ausgezeichnete Produktionseffizienz aufweist und nur schwer in einer Umfangsrichtung zu verschieben ist, wenn sie in einem Ummantelungselement gelagert wird.The present invention relates to a honeycomb structure, and more particularly relates to a honeycomb structure which is excellent in production efficiency and difficult to shift in a circumferential direction when stored in a liner.
Hintergrundtechnikbackground technique
Früher war als ein Katalysatorträger, auf den ein Katalysator geladen und der zur Reinigung eines Abgases aus einem Verbrennungsmotor oder dergleichen eines Fahrzeugs oder eines Schiffes verwendet wurde, oder als ein Filterelement für eine Staubsammelvorrichtung eine Wabenstruktur bekannt, die einen wabenartigen Innenrohrabschnitt (ein Wabensubstrat) und einen Kragenabschnitt umfasst, der im Außenumfang des Innenrohrabschnitts ausgebildet ist. (z. B. Patentdokumente 1 und 2).Previously, as a catalyst carrier on which a catalyst was loaded and used for purifying an exhaust gas from an internal combustion engine or the like of a vehicle or a ship, or as a filter element for a dust collecting device, a honeycomb structure was known which had a honeycomb inner tube portion (a honeycomb substrate) and includes a collar portion formed in the outer periphery of the inner tube portion. (
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[Patentdokument 1]
JP 2010 185 414 A JP 2010 185 414 A -
[Patentdokument 2]
JP 2012 153 538 A JP 2012 153 538 A
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Bei der in Patentdokument 1 beschriebenen Wabenstruktur sind zwei oder mehr vertikale Schlitze ausgebildet, und daher verschlechtert sich die Produktionseffizienz. Die „vertikalen Schlitze“ sind Schlitze, die in derselben Richtung wie die Verlaufsrichtung der Zellen der Wabenstruktur verlaufen. Ferner kann, was jeweils die in Patentdokument 1 und Patentdokument 2 beschriebenen Wabenstrukturen betrifft, die Verschiebung der Wabenstruktur in eine Umfangsrichtung, wenn sie in einem Ummantelungselement gelagert werden, nicht ausreichend verhindert werden. Genauer gesagt wird, wenn der Durchmesser der Wabenstruktur (eines Wabensubstrats) 200 mm übersteigt, ein Problem durch die Verschiebung in die Umfangsrichtung offensichtlich.In the honeycomb structure described in
Die vorliegende Erfindung ist hinsichtlich des oben erwähnten Problems entwickelt worden. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es somit, eine Wabenstruktur zur Verfügung zu stellen, die eine ausgezeichnete Produktionseffizienz aufweist und schwer in Umfangsrichtung zu verschieben ist, wenn sie in einem Ummantelungselement gelagert wird.The present invention has been developed in view of the above problem. An object of the present invention was thus to provide a honeycomb structure which is excellent in production efficiency and is difficult to shift in the circumferential direction when stored in a liner.
[1] Eine Wabenstruktur, umfassend ein röhrenförmiges Wabensubstrat mit porösen Trennwänden, die mehrere Zellen definieren, die Durchgangskanäle für ein Fluid werden, und einen festen Kragenabschnitt, der so ausgebildet ist, dass er den Außenumfang des Wabensubstrats umgibt und vom Außenumfang des Wabensubstrats nach außen vorsteht, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtschwerpunkt, der der Schwerpunkt der gesamten Außenumfangsform ist, entfernt vom Wabensubstrat-Schwerpunkt, der der Schwerpunkt der Außenumfangsform des Wabensubstrats ist, angeordnet ist, betrachtet aus der Mittelachsenrichtung des Wabensubstrats.[1] A honeycomb structure comprising a tubular honeycomb substrate with porous partition walls defining a plurality of cells that become passageways for a fluid, and a fixed skirt portion formed so as to surround the outer periphery of the honeycomb substrate and outward from the outer periphery of the honeycomb substrate characterized in that the total center of gravity, which is the center of gravity of the entire outer peripheral shape, is located away from the honeycomb substrate center of gravity, which is the center of gravity of the outer peripheral shape of the honeycomb substrate, when viewed from the central axis direction of the honeycomb substrate.
[2] Die Wabenstruktur gemäß [1] oben, wobei der Abstand zwischen dem Gesamtschwerpunkt und dem Wabensubstrat-Schwerpunkt 0,3 bis 3,0 mm beträgt, betrachtet aus der Mittelachsenrichtung des Wabensubstrats.[2] The honeycomb structure according to [1] above, wherein the distance between the total center of gravity and the honeycomb substrate center of gravity is 0.3 to 3.0 mm when viewed from the central axis direction of the honeycomb substrate.
[3] Die Wabenstruktur gemäß [1] oder [2] oben, wobei die Form mindestens eines Endabschnitts des Kragenabschnitts verjüngt ist.[3] The honeycomb structure according to [1] or [2] above, wherein the shape of at least one end portion of the skirt portion is tapered.
[4] Die Wabenstruktur gemäß einem von [1] bis [3] oben, wobei der Höchstwert der Dicke des Kragenabschnitts im Querschnitt senkrecht zur Verlaufsrichtung der Zellen 1 bis 40 mm beträgt.[4] The honeycomb structure according to any one of [1] to [3] above, wherein the maximum value of the thickness of the skirt portion in the cross section perpendicular to the extending direction of the cells is 1 to 40 mm.
[5] Die Wabenstruktur gemäß einem von [1] bis [4] oben, wobei das Wabensubstrat eine Wabensubstrat-Deckschicht aufweist, die so angeordnet ist, dass sie eine Außenumfangsfläche des Wabensubstrats bildet und eine Dicke von 0,05 bis 8 mm hat.[5] The honeycomb structure according to any one of [1] to [4] above, wherein the honeycomb substrate has a honeycomb substrate skin layer arranged to form an outer peripheral surface of the honeycomb substrate and having a thickness of 0.05 to 8 mm.
[6] Die Wabenstruktur gemäß einem von [1] bis [5] oben, wobei die gesamte Außenumfangsform gleichartig zur Außenumfangsform des Wabensubstrats ist, betrachtet aus der Mittelachsenrichtung des Wabensubstrats.[6] The honeycomb structure according to any one of [1] to [5] above, wherein the entire outer peripheral shape is similar to the outer peripheral shape of the honeycomb substrate when viewed from the central axis direction of the honeycomb substrate.
Eine Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung umfasst ein röhrenförmiges Wabensubstrat und einen festen Kragenabschnitt, der so ausgebildet ist, dass er vom Außenumfang des Wabensubstrats nach außen vorsteht. Ferner ist bei der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung der Gesamtschwerpunkt, der der Schwerpunkt der gesamten Außenumfangsform ist, entfernt von dem Wabensubstrat-Schwerpunkt, der der Schwerpunkt der Außenumfangsform des Wabensubstrats ist, angeordnet, betrachtet aus der Mittelachsenrichtung des Wabensubstrats. Daher weist die Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung eine ausgezeichnete Produktionseffizienz auf und ist schwer in Umfangsrichtung zu verschieben, wenn sie in einem Ummantelungselement gelagert wird.A honeycomb structure of the present invention includes a tubular honeycomb substrate and a fixed collar portion formed so as to protrude outward from the outer periphery of the honeycomb substrate. Further, in the honeycomb structure of the present invention, the total center of gravity, which is the center of gravity of the entire outer peripheral shape, is located away from the honeycomb substrate center of gravity, which is the center of gravity of the outer peripheral shape of the honeycomb substrate, as viewed from the central axis direction of the honeycomb substrate. Therefore, the honeycomb structure of the present invention is excellent in production efficiency and is difficult to shift in the circumferential direction when stored in a liner.
Figurenlistecharacter list
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1 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Ausführungsform einer Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung zeigt;1 Fig. 14 is a perspective view schematically showing an embodiment of a honeycomb structure of the present invention; -
2 ist eine Draufsicht, die schematisch die eine Ausführungsform der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung zeigt;2 Fig. 14 is a plan view schematically showing the one embodiment of the honeycomb structure of the present invention; -
3 ist eine Vorderansicht, die schematisch die eine Ausführungsform der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung zeigt;3 Fig. 14 is a front view schematically showing the one embodiment of the honeycomb structure of the present invention; -
4 ist eine schematische Ansicht, die einen Querschnitt parallel zur Verlaufsrichtung der Zellen in der einen Ausführungsform der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung zeigt;4 Fig. 12 is a schematic view showing a cross section parallel to the extending direction of cells in one embodiment of the honeycomb structure of the present invention; -
5 ist eine Draufsicht, die schematisch eine andere Ausführungsform der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung zeigt;5 12 is a plan view schematically showing another embodiment of the honeycomb structure of the present invention; -
6 ist eine Draufsicht, die schematisch noch eine andere Ausführungsform der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung zeigt;6 Fig. 14 is a plan view schematically showing still another embodiment of the honeycomb structure of the present invention; -
7 ist eine Draufsicht, die schematisch eine weitere Ausführungsform der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung zeigt;7 Fig. 14 is a plan view schematically showing another embodiment of the honeycomb structure of the present invention; -
8 ist eine Draufsicht, die schematisch eine weitere Ausführungsform der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung zeigt;8th Fig. 14 is a plan view schematically showing another embodiment of the honeycomb structure of the present invention; -
9 ist eine Draufsicht, die schematisch eine weitere Ausführungsform der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung zeigt;9 Fig. 14 is a plan view schematically showing another embodiment of the honeycomb structure of the present invention; -
10 ist eine Draufsicht, die schematisch eine weitere Ausführungsform der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung zeigt;10 Fig. 14 is a plan view schematically showing another embodiment of the honeycomb structure of the present invention; -
11 ist eine Draufsicht, die schematisch eine weitere Ausführungsform der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung zeigt;11 Fig. 14 is a plan view schematically showing another embodiment of the honeycomb structure of the present invention; -
12 ist eine Vorderansicht, die schematisch eine weitere Ausführungsform der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung zeigt;12 Fig. 14 is a front view schematically showing another embodiment of the honeycomb structure of the present invention; -
13 ist eine Vorderansicht, die schematisch eine weitere Ausführungsform der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung zeigt; und13 Fig. 14 is a front view schematically showing another embodiment of the honeycomb structure of the present invention; and -
14 ist eine Vorderansicht, die schematisch noch eine weitere Ausführungsform der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung zeigt.14 12 is a front view schematically showing still another embodiment of the honeycomb structure of the present invention.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung speziell anhand der Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt. Es versteht sich, dass die folgenden Ausführungsformen, an denen geeignete Veränderungen, Verbesserungen und dergleichen basierend auf den gewöhnlichen Kenntnissen des Fachmanns vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, auch in den Kern der vorliegenden Erfindung fallen.Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments. It is understood that the following embodiments to which appropriate changes, improvements and the like can be made based on the common knowledge of those skilled in the art ments also fall within the gist of the present invention without departing from the scope of the present invention.
(1) Wabenstruktur:(1) Honeycomb structure:
Eine Ausführungsform einer Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung ist, wie in
Es sei angemerkt, dass „der Schwerpunkt der gesamten Außenumfangsform“ den Schwerpunkt der Außenumfangsform der gesamten Wabenstruktur bedeutet. „Der Schwerpunkt der gesamten Außenumfangsform, betrachtet aus der Mittelachsenrichtung des Wabensubstrats“ und „der Schwerpunkt der Außenumfangsform des Wabensubstrats, betrachtet aus der Mittelachsenrichtung des Wabensubstrats“ sind mit anderen Worten die Schwerpunkte in Projektionsansichten, die jeweils wie folgt erhalten werden. Das heißt, eine Lichtquelle wird an einer Maßhilfslinie der Mittelachse des Wabensubstrats angeordnet, und die Wabenstruktur wird aus dieser Lichtquelle beleuchtet, wodurch die Projektionsansicht dieser Wabenstruktur erhalten wird. Ferner entspricht der Schwerpunkt in der erhaltenen Projektionsansicht der Wabenstruktur dem „Schwerpunkt der gesamten Außenumfangsform, betrachtet aus der Mittelachsenrichtung des Wabensubstrats“. Ferner wird von einem Fall ausgegangen, in dem kein Kragenabschnitt in der Wabenstruktur vorhanden ist (nur das Wabensubstrat ist vorhanden), und diese „Wabenstruktur, in der kein Kragenabschnitt vorhanden ist“ wird mit der obigen Lichtquelle unter Erhalt der Projektionsansicht beleuchtet. Ferner entspricht der Schwerpunkt in der erhaltenen Projektionsansicht „der Wabenstruktur, in der kein Kragenabschnitt vorhanden ist“ dem „Schwerpunkt der Außenumfangsform des Wabensubstrats, betrachtet aus der Mittelachsenrichtung des Wabensubstrats“.Note that “the center of gravity of the entire outer peripheral shape” means the center of gravity of the outer peripheral shape of the entire honeycomb structure. In other words, “the center of gravity of the entire outer peripheral shape viewed from the center axis direction of the honeycomb substrate” and “the center of gravity of the outer peripheral shape of the honeycomb substrate viewed from the center axis direction of the honeycomb substrate” are the centers of gravity in projection views obtained as follows, respectively. That is, a light source is placed on an auxiliary line of the central axis of the honeycomb substrate, and the honeycomb structure is illuminated from this light source, thereby obtaining the projection view of this honeycomb structure. Further, the center of gravity in the obtained projection view of the honeycomb structure corresponds to “the center of gravity of the entire outer peripheral shape viewed from the central axis direction of the honeycomb substrate”. Further, assuming a case where there is no collar portion in the honeycomb structure (only the honeycomb substrate is present), this “honeycomb structure in which there is no collar portion” is illuminated with the above light source to obtain the projection view. Further, in the obtained projection view, the center of gravity of “the honeycomb structure in which no collar portion is present” corresponds to “the center of gravity of the outer peripheral shape of the honeycomb substrate viewed from the central axis direction of the honeycomb substrate”.
Wie oben beschrieben, umfasst die Wabenstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform das röhrenförmige Wabensubstrat 3 und den festen Kragenabschnitt 23, der so ausgebildet ist, dass er vom Außenumfang 4 des Wabensubstrats 3 nach außen vorsteht. Ferner ist bei der Wabenstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform der Gesamtschwerpunkt G1, welcher der Schwerpunkt der gesamten Außenumfangsform ist, entfernt vom Wabensubstrat-Schwerpunkt G2, welcher der Schwerpunkt der Außenumfangsform des Wabensubstrats 3 ist, angeordnet, betrachtet aus der Mittelachsenrichtung D3 des Wabensubstrats 3. Daher weist die Wabenstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform eine ausgezeichnete Produktionsefiizienz auf und ist nur schwer in Umfangsrichtung zu verschieben, wenn sie in einem Ummantelungselement gelagert wird (d. h., nachdem die Wabenstruktur in dem Ummantelungselement gelagert wurde). Im Speziellen wird bei der in Patentdokument 1 beschriebenen Wabenstruktur ein Wabensubstrat im Außenumfang angeordnet, und ferner werden zwei oder mehr vertikale Schlitze ausgebildet, was die Anzahl von Schritten erhöht. Andererseits ist bei der Wabenstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform der feste Kragenabschnitt ausgebildet, und daher kommt es nicht zu der oben beschriebenen Verschwendung und der Erhöhung der Anzahl von Schritten. Daher weist die Wabenstruktur 100 der vorliegenden Ausfuhrungsform eine ausgezeichnete Produktionseffizienz auf.As described above, the
Wie in den
Bei der Wabenstruktur 100 beträgt der Abstand (eine Verschiebung (Z) des Schwerpunkts) zwischen dem Gesamtschwerpunkt G1 und dem Wabensubstrat-Schwerpunkt G2 bevorzugt 0,3 bis 3,0 mm und stärker bevorzugt 0,5 bis 3,0 mm. Ist die Verschiebung (Z) des Schwerpunkts geringer als 0,3 mm, besteht die Möglichkeit, dass wahrscheinlich die Verschiebung der Wabenstruktur in Umfangsrichtung, wenn sie in dem Ummantelungselement gelagert wird, nicht ausreichend verhindert werden kann. Wenn andererseits die Verschiebung 3,0 mm übersteigt, weicht der Außendruck, den das Ummantelungselement von der Wabenstruktur aufnimmt, wenn sie in dem Ummantelungselement gelagert wird, ab, was möglicherweise zur Zerstörung der Wabenstruktur bei ihrer Lagerung in dem Ummantelungselement führt.In the
Betrachtet man die Wabenstruktur 100 aus der Mittelachsenrichtung D3 des Wabensubstrats 3, ist die gesamte Außenumfangsform kreisförmig, die gesamte Außenumfangsform der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf die Kreisform beschränkt. Beispiele für die gesamte Außenumfangsform umfassen eine elliptische Form, eine im Wesentlichen elliptische Form (einschließlich einer Bahnform und einer ovalen Form), eine Form, bei der sich zwei Kreise überlagern (eine Doppelkreisform), eine Form, bei der ein Teil eines Kreises weggeschnitten ist (eine abweichende Kreisform), und eine Form, bei der ein Kreis die abweichende Kreisform überlagert. Es sei angemerkt, dass „die Bahnform“ kennzeichnet, dass eine (ein Paar) von zwei „Paaren einander zugewandter Seiten“ einer viereckigen Form (einer quadratischen oder rechteckigen Form) eine nach außen vorstehende Kreisbogenform aufweist.When viewing the
Im Speziellen zeigt
Wie in
Bei der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung umfasst die gesamte Außenumfangsform, betrachtet aus der Mittelachsenrichtung des Wabensubstrats, bevorzugt keine geraden Linien (d. h., eine nur durch eine gebogene Linie gezeichnete Form). Wenn, wie oben beschrieben, die gesamte Außenumfangsform, betrachtet aus der Mittelachsenrichtung des Wabensubstrats, keine geraden Linien umfasst, hat das den Vorteil, dass das Ummantelungselement zur Lagerung der Wabenstruktur leicht hergestellt werden kann. Beispielsweise umfasst bei den in den
Der Kragenabschnitt 23 hat eine feste Struktur. Ist die Innenseite des Kragenabschnitts 23 fest, hat das den Vorteil, dass der Kragenabschnitt beispielsweise durch einen Stoß von außen nicht so leicht beschädigt wird. Es sei angemerkt, dass der „feste Kragenabschnitt“ nicht den Fall eines hohlen Kragenabschnitts oder den Fall, bei dem die Innenseite des Kragenabschnitts die Form einer Wabe hat, in der mehrere Zellen definiert sind, einbezieht.The
Bei der Wabenstruktur 100 sind beide Endflächen des Kragenabschnitts 23 in der Verlaufsrichtung der Zellen 2 senkrecht zur Verlaufsrichtung der Zellen 2. Das heißt, bei der Wabenstruktur 100 sind beide Endflächen (25, 25) des Kragenabschnitts 23 in der Verlaufsrichtung der Zellen 2 senkrecht zur Verlaufsrichtung der Zellen 2 (siehe
Bei der Wabenstruktur 100 weist das Wabensubstrat 3 bevorzugt eine Wabensubstrat-Deckschicht (eine Umfangswand) 31 auf (siehe
Ein Material der Wabensubstrat-Deckschicht 31 wird bevorzugt zum Beispiel durch Zugabe von Additiven wie einem organischen Bindemittel, Harzballons und einem Dispergiermittel zu einem „anorganischen Rohmaterial wie anorganischen Fasern, kolloidalem Siliciumdioxid, einem Ton oder SiC-Partikeln“ oder zu „demselben Material wie dem zuvor erwähnten Verschlussmaterial“, und Zugabe von Wasser hierzu, gefolgt von Kneten, erhalten.A material of the honeycomb
Bei der Wabenstruktur 100 kann der Kragenabschnitt 23 eine Kragenabschnitt-Deckschicht aufweisen, die so angeordnet ist, dass sie die Oberfläche des Kragenabschnitts 23 bildet. Der Kragenabschnitt weist die Kragenabschnitt-Deckschicht auf, und somit erhöht sich die Stabilität des Kragenabschnitts.In the
Die Dicke der Kragenabschnitt-Deckschicht beträgt bevorzugt 8 mm oder weniger und stärker bevorzugt 0,2 bis 3 mm. Ist die Dicke größer als 8 mm, besteht die Möglichkeit, dass die Kragenabschnitt-Deckschicht nicht leicht gebildet werden kann. Es sei angemerkt, dass keine Kragenabschnitt-Deckschicht ausgebildet werden muss, so lange keine Probleme hinsichtlich der Stabilität oder dergleichen auftreten.The thickness of the skirt portion covering layer is preferably 8 mm or less, and more preferably 0.2 to 3 mm. If the thickness is larger than 8 mm, there is a possibility that the skirt portion covering layer cannot be easily formed. It should be noted that there is no need to form a skirt portion cover sheet unless there are problems in stability or the like.
Das Material der Kragenabschnitt-Deckschicht kann dasselbe sein wie das Material der Wabensubstrat-Deckschicht 31 oder des Bindematerials 13.The material of the collar portion covering layer may be the same as the material of the honeycomb
Bei der Wabenstruktur 100 ähnelt die gesamte Außenumfangsform der Außenumfangsform des Wabensubstrats, betrachtet aus der Mittelachsenrichtung D3 des Wabensubstrats 3. In diesem Fall kann die Außenumfangsform des Wabensubstrats leicht bearbeitet werden, wenn das Wabensubstrat durch Schleifen oder dergleichen bearbeitet wird. Im Speziellen sind die gesamte Außenumfangsform und die Außenumfangsform des Wabensubstrats, betrachtet aus der Mittelachsenrichtung D3 des Wabensubstrats 3, bevorzugt kreisförmig. Ist jede der obigen Außenumfangsformen kreisförmig, kann die Außenumfangsform leicht bearbeitet werden.In the
Der Höchstwert H (siehe
In einer Ebene, umfassend die Mittelachse des Wabensubstrats 3, beträgt ein Winkel α oder β zwischen jeder der Endflächen 25 des Kragenabschnitts 23 und der Seitenfläche (dem Außenumfang) 4 des Wabensubstrats 3 bevorzugt 90 bis 160°, stärker bevorzugt 90 bis 150° und besonders bevorzugt 90 bis 140°. Ferner beträgt der Winkel am stärksten bevorzugt 90 bis 135°. Wie in
Die Breite L des Kragenabschnitts 23 beträgt bevorzugt 1 bis 90 %, stärker bevorzugt 3 bis 50 % und besonders bevorzugt 5 bis 30 % der Länge der Wabenstruktur 100 in der Zellenverlaufsrichtung. „Die Breite L des Kragenabschnitts“ ist die Länge des Kragenabschnitts in der Zellenverlaufsrichtung der Wabenstruktur. Liegt die Breite L des Kragenabschnitts 23 in dem obigen Bereich, kann die Wabenstruktur 100 geeignet an einem eingeschränkten Raum fixiert werden. Ferner ist der Kragenabschnitt 23 nicht übermäßig groß, und daher kann die Wabenstruktur 100 leichter gemacht werden. Ist der Prozentsatz der Breite L des Kragenabschnitts 23 kleiner als 1 %, verringert sich manchmal die Stabilität des Kragenabschnitts. Übersteigt der Prozentsatz 90 %, wird die Wabenstruktur 100 größer, was dazu führen kann, dass die Wabenstruktur 100 nicht geeignet an dem eingeschränkten Raum fixiert werden kann. Es sei angemerkt, dass, wenn die Endabschnitte des Kragenabschnitts konisch sind, „die Breite L des Kragenabschnitts“ ein Abstand zwischen beiden Spitzen der beiden konischen Endabschnitte ist, wie in
Der Kragenabschnitt 23 kann an irgendeiner Stelle des Wabensubstrats 3 in der Verlaufsrichtung der Zellen 2 angeordnet sein. Beispielsweise kann der Kragenabschnitt im Mittelteil oder einem Endabschnitt des Wabensubstrats 3 angeordnet sein. Der Kragenabschnitt 23 ist bevorzugt im Mittelteil des Wabensubstrats 3 angeordnet. Es sei angemerkt, dass der Mittelteil des Wabensubstrats der Mittelteil des Wabensubstrats in der Zellenverlaufsrichtung ist. Im Speziellen beträgt der kürzeste Abstand X (siehe
Das Material des Kragenabschnitts 23 umfasst bevorzugt als eine Hauptkomponente mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Cordierit, Siliciumcarbid, Mullit, Aluminiumtitanat, Zeolith, Vanadium und Aluminiumoxid. Ferner ist das Material des Kragenabschnitts 23 stärker bevorzugt mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Cordierit, Siliciumcarbid, Mullit, Aluminiumtitanat, Zeolith, Vanadium und Aluminiumoxid (unvermeidlich enthaltene Verunreinigungen können eingeschlossen sein). Hier in der vorliegenden Beschreibung bedeutet „Hauptkomponente“ eine Komponente, die mehr als 50 Masse-% des gesamten Materials ausmacht.The material of the
Bei der Wabenstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsforin beträgt der durchschnittliche Porendurchmesser der Trennwände 1 bevorzugt 5 bis 100 µm und besonders bevorzugt 7 bis 50 µm. Ist der durchschnittliche Porendurchmesser kleiner als 5 µm, steigt mitunter der Druckabfall. Ist der durchschnittliche Porendurchmesser größer als 100 µm, verringert sich mitunter die Stabilität der Wabenstruktur. Der durchschnittliche Porendurchmesser ist ein Wert, der mit einem Quecksilber-Porosimeter gemessen wird.In the
Bei der Wabenstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Porosität der Trennwände 1 bevorzugt 30 bis 80 % und besonders bevorzugt 35 bis 75 %. Ist die Porosität kleiner 30 %, steigt mitunter der Druckabfall. Ist die Porosität größer als 80 %, verringert sich mitunter die Stabilität der Wabenstruktur 100. Die Porosität ist ein Wert, der mit einem Quecksilber-Porosimeter gemessen wird.In the
Die Dicke der Trennwände 1 beträgt bevorzugt 40 bis 600 µm und besonders bevorzugt 100 bis 400 µm. Ist die Dicke kleiner als 40 µm, verringert sich mitunter die Stabilität der Wabenstruktur 100. Ist die Dicke größer als 600 µm, steigt mitunter der Druckabfall.The thickness of the
Bei der Wabenstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform gibt es keine besondere Einschränkung hinsichtlich der Form des Wabensubstrats 3. Die Form des Wabensubstrats 3 ist bevorzugt eine röhrenförmige Form, eine zylindrische Form mit ovalen Endflächen oder eine polygonale röhrenförmige Form mit Endflächen, die jeweils eine polygonale Form aufweisen, wie „eine quadratische, rechteckige, dreieckige, fünfeckige, sechseckige oder achteckige Form“. Bei der in
Bei der Wabenstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform gibt es keine besondere Einschränkung hinsichtlich der Zellenform (der Zellenform im Querschnitt senkrecht zur Zellenverlaufsrichtung) des Wabensubstrats 3. Beispiele für die Zellenform umfassen eine dreieckige Form, eine viereckige Form, eine sechseckige Form, eine achteckige Form, eine Kreisform und eine Kombination dieser Formen. Die viereckige Form ist bevorzugt eine quadratische Form oder eine rechteckige Form.In the
Bei der Wabenstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform gibt es keine besondere Einschränkung hinsichtlich der Zelldichte des Wabensubstrats 3. Die Zelldichte des Wabensubstrats 3 beträgt bevorzugt 15 bis 200 Zellen/cm2 und besonders bevorzugt 30 bis 120 Zellen/cm2. Ist die Zelldichte kleiner als 15 Zellen/cm2, steigt mitunter der Druckabfall oder verringert sich die Stabilität der Wabenstruktur 100 in kurzer Zeit, wenn das Abgas die Wabenstruktur durchquert. Ist die Zelldichte größer als 200 Zellen/cm2, steigt mitunter der Druckabfall.In the
Das Material des Wabensubstrats 3 umfasst bevorzugt als eine Hauptkomponente mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Cordierit, Siliciumcarbid, Mullit, Aluminiumtitanat, Zeolith, Vanadium und Aluminiumoxid. Ferner ist das Material des Wabensubstrats 3 stärker bevorzugt mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Cordierit, Siliciumcarbid, Mullit, Aluminiumtitanat, Zeolith, Vanadium und Aluminiumoxid (unvermeidlich enthaltene Verunreinigungen können eingeschlossen sein).The material of the
Bei der Wabenstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform weist das Wabensubstrat 3 Verschlussabschnitte 5 auf, die an offenen Enden zumindest eines Teils der Zellen 2 angeordnet sind. Im Speziellen umfasst die Wabenstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform die Verschlussabschnitte 5, die an offenen Enden vorbestimmter Zellen (erster Zellen) in einer Endfläche und offenen Enden der verbleibenden Zellen (zweiter Zellen) in der anderen Endfläche angeordnet sind. Ferner sind die obigen ersten Zellen und die obigen zweiten Zellen wechselseitig angeordnet. Überdies sind in einer Endfläche 11a und der anderen Endfläche 11b der Wabenstruktur 100 mosaikartige Muster durch die Verschlussabschnitte 5 und „die offenen Enden der Zellen“ ausgebildet.In the
Das Material der Verschlussabschnitte 5 kann dasselbe Material wie das des Wabensubstrats oder ein von dem Material verschiedenes sein. Das Material der Verschlussabschnitte 5 ist bevorzugt ein Material, das als das bevorzugte Material für das Wabensubstrat (die Trennwände) betrachtet wird.The material of the sealing
Ferner beträgt die Länge jedes Verschlussabschnitts 5 in der Zellenverlaufsrichtung bevorzugt 0,3 bis 8 mm und stärker bevorzugt 1 bis 7 mm.Further, the length of each plugging
Es sei angemerkt, dass bei der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung die Verschlussabschnitte 5 nicht im Wabensubstrat 3 ausgebildet sein müssen. Liegen keine Verschlussabschnitte 5 vor, oder ist die Anzahl an Verschlussabschnitten gering, verschlechtert sich mitunter der Fanggrad, jedoch verringert sich der Druckabfall, was dahingehend bevorzugt ist, dass sich die Motorleistung erhöht. Wird ferner ein ternärer Katalysator oder dergleichen auf die Wabenstruktur geladen und die Wabenstruktur als ein Abgas-Katalysatorträger verwendet, sind in vielen Fällen keine Verschlussabschnitte ausgebildet.It should be noted that the sealing
In einer noch anderen Ausführungsform der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung, wie bei der in
Die Wabenstruktur 300 der vorliegenden Ausführungsform ähnelt bevorzugt der vorstehend erwähnten Ausführungsform (der Wabenstruktur 100 (
Bei der Wabenstruktur 300 der vorliegenden Ausführungsform ist kein Schwerpunkt eines Abschnitts (eines Kragenhauptkörpers 27) des Kragenabschnitts 23, ausschließlich der Kragenabschnitt-Deckschicht 26, entfernt vom Schwerpunkt des Wabensubstrats 3 angeordnet. Das heißt, der Kragenhauptkörper-Schwerpunkt G3, welcher der Schwerpunkt der Außenumfangsform des Kragenhauptkörpers 27 ist, und der Wabensubstrat-Schwerpunkt G2, welcher der Schwerpunkt der Außenumfangsform des Wabensubstrats 3 ist, sind nicht entfernt voneinander angeordnet, sondern stimmen überein, betrachtet aus der Mittelachsenrichtung D3 des Wabensubstrats 3. Das heißt, bei der Wabenstruktur 300 der vorliegenden Ausführungsform variiert die Dicke der Kragenabschnitt-Deckschicht 26 teilweise, wobei der Gesamtschwerpunkt G1 entfernt vom Wabensubstrat-Schwerpunkt G2 angeordnet ist.In the
Die Wabenstruktur 300 kann wie folgt hergestellt werden. Das heißt, zunächst wird „eine Wabenstruktur vor der Bildung der Kragenabschnitt-Deckschicht“ hergestellt, bei der der Kragenhauptkörper-Schwerpunkt G3 mit dem Wabensubstrat-Schwerpunkt G2 übereinstimmt. Danach wird bei „der Wabenstruktur vor der Bildung der Kragenabschnitt-Deckschicht“ die Kragenabschnitt-Deckschicht so ausgebildet, dass ihre Dicke teilweise variiert. So kann eine wie in
(2) Herstellungsverfahren der Wabenstruktur:(2) Manufacturing method of honeycomb structure:
Die Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung kann mit dem folgenden Verfahren hergestellt werden. Das heißt, in dem Herstellungsverfahren für die Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung wird ein Herstellungsschritt für eine gebrannte Wabenmasse zur Herstellung mehrerer gebrannter Wabenmassen durchgeführt. Als nächstes wird ein Herstellungsschritt für einen Verbund zum Verbinden mehrerer der erhaltenen gebrannten Wabensegmentmassen mit einem Bindematerial unter Erhalt eines Wabensegment-Verbundes durchgeführt. Als nächstes wird ein Schritt zur Bildung des Kragenabschnitts durchgeführt, bei dem unter Bildung eines festen Kragenabschnitts ein Material zur Bildung des Kragenabschnitts auf den Außenumfang des Wabensegment-Verbundes aufgebracht wird. So kann die Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung hergestellt werden. „Die gebrannte Wabenmasse“ ist die gebrannte Wabenmasse, die durch Brennen eines keramischen Rohmaterials gebildet wird und poröse Trennwände umfasst, die mehrere Zellen definieren, die Durchgangskanäle für ein Fluid werden.The honeycomb structure of the present invention can be manufactured by the following method. That is, in the manufacturing method for the honeycomb structure of the present invention, a manufacturing a honeycomb fired composition processing step for producing a plurality of honeycomb fired compositions. Next, a composite manufacturing step for bonding a plurality of the obtained honeycomb segment fired masses with a binding material to obtain a honeycomb segment composite is performed. Next, a collar portion forming step is performed in which a collar portion forming material is applied to the outer periphery of the honeycomb segment composite to form a rigid collar portion. Thus, the honeycomb structure of the present invention can be manufactured. "The honeycomb fired mass" is the honeycomb fired mass formed by firing a ceramic raw material and includes porous partition walls that define multiple cells that become passageways for a fluid.
Es sei angemerkt, dass, wenn die Wabenstruktur die Verschlussabschnitte umfasst, ein Verschlussschritt zur Bildung der Verschlussabschnitte in den gebrannten Wabensegmentmassen vor dem Verbinden der Massen mit dem Bindematerial oder in dem Wabensegment-Verbund, in dem der Kragenabschnitt ausgebildet ist, durchgeführt werden kann. Ferner kann zum Zwecke der Ausbildung der Wabenstruktur in einer gewünschten Form ein Schleifschritt zum Schleifen des Außenumfangsabschnitts des Wabensegment-Verbundes durchgeführt werden. Es sei angemerkt, dass der Außenumfangsabschnitt dieses Wabensegment-Verbundes nicht geschliffen werden muss. Zum Zwecke der Bildung einer Umfangswand, bestehend aus der Kragenabschnitt-Deckschicht und der Wabensubstrat-Deckschicht, kann ein Schritt zur Bildung einer Umfangswand durchgeführt werden, bei dem ein Außenumfangs-Umhüllungsmaterial auf den Außenumfang des Wabensegment-Verbundes aufgebracht wird.It should be noted that when the honeycomb structure includes the plugging portions, a plugging step for forming the plugging portions in the honeycomb segment fired masses before bonding the masses with the bonding material or in the composite honeycomb segment in which the collar portion is formed may be performed. Further, for the purpose of forming the honeycomb structure in a desired shape, a grinding step of grinding the outer peripheral portion of the honeycomb segment composite may be performed. It should be noted that the outer peripheral portion of this composite honeycomb segment does not need to be ground. For the purpose of forming a peripheral wall composed of the collar portion skin layer and the honeycomb substrate skin layer, a peripheral wall forming step of applying an outer periphery covering material to the outer periphery of the honeycomb segment composite may be performed.
Nachstehend wird jeder Schritt des Herstellungsverfahrens für die Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung beschrieben.Each step of the manufacturing method for the honeycomb structure of the present invention will be described below.
(2-1) Herstellungsschritt für die gebrannte Wabenmasse:(2-1) Honeycomb fired mass manufacturing step:
Der Herstellungsschritt für die gebrannte Wabenmasse ist ein Schritt der Herstellung der gebrannten Wabenmasse, die durch Brennen des keramischen Rohmaterials gebildet wurde und poröse Trennwände umfasst. Es gibt keine besondere Einschränkung für das Verfahren zur Herstellung der gebrannten Wabenmasse. Nachstehend wird der Herstellungsschritt für die gebrannte Wabenmasse in Stufen beschrieben.The manufacturing step of the honeycomb fired body is a step of manufacturing the honeycomb fired body formed by firing the ceramic raw material and including porous partition walls. There is no particular limitation on the method for producing the honeycomb fired body. Hereinafter, the manufacturing step of the honeycomb fired body will be described in stages.
(2-1-1) Bildungsschritt:(2-1-1) formation step:
Zunächst wird in dem Bildungsschritt ein keramikbildendes Rohmaterial, enthaltend das keramische Rohmaterial, bevorzugt so ausgebildet, dass ein wabenförmiger Körper erhalten wird, der die Trennwände (nicht gebrannt) umfasst, die die mehreren Zellen definieren, die zu Durchgangskanälen für das Fluid werden. Der wabenförmige Körper ist ein Formkörper mit einer Wabenstruktur.First, in the forming step, a ceramic-forming raw material containing the ceramic raw material is preferably formed so as to obtain a honeycomb body including the partition walls (not fired) that define the plural cells that become passageways for the fluid. The honeycomb body is a molded body having a honeycomb structure.
Das keramische Rohmaterial, das in dem keramikbildenden Rohmaterial enthalten ist, ist bevorzugt zumindest eines, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem cordieritbildenden Rohmaterial, Cordierit, Siliciumcarbid, einem Silicium-Siliciumcarbid-Verbundmaterial, Mullit, Aluminiumtitanat, Zeolith und Vanadium. Es ist anzumerken, dass das cordieritbildende Rohmaterial ein keramisches Rohmaterial ist, das so gemischt wird, dass eine chemische Zusammensetzung erhalten wird, bei der Siliciumdioxid in einem Bereich von 42 bis 56 Masse-% vorliegt, Aluminiumoxid in einem Bereich von 30 bis 45 Masse-% vorliegt und Magnesiumoxid in einem Bereich von 12 bis 16 Masse-% vorliegt. Ferner wird das cordieritbildende Rohmaterial gebrannt, wodurch es zu Cordierit wird.The ceramic raw material contained in the ceramic forming raw material is preferably at least one selected from the group consisting of a cordierite forming raw material, cordierite, silicon carbide, a silicon-silicon carbide composite material, mullite, aluminum titanate, zeolite and vanadium. It should be noted that the cordierite-forming raw material is a ceramic raw material which is mixed so as to obtain a chemical composition in which silica is in a range of 42 to 56% by mass, alumina in a range of 30 to 45% by mass. % is present and magnesium oxide is present in a range of 12 to 16% by mass. Further, the cordierite-forming raw material is burned to become cordierite.
Überdies wird das keramikbildende Rohmaterial bevorzugt durch Mischen des obigen keramischen Rohmaterials mit einem Dispersionsmedium, einem organischen Bindemittel, einem anorganischen Bindemittel, einem Porenbildner, einem oberflächenaktiven Mittel und dergleichen hergestellt. Es gibt keine besondere Einschränkung für das Zusammensetzungsverhältnis für jedes Rohmaterial, und die Zusammensetzungsverhältnisse werden bevorzugt gemäß der Struktur, dem Material oder dergleichen der herzustellenden Wabenstruktur bestimmt.Moreover, the ceramic-forming raw material is preferably prepared by mixing the above ceramic raw material with a dispersing medium, an organic binder, an inorganic binder, a pore former, a surfactant and the like. There is no particular limitation on the composition ratio for each raw material, and the composition ratios are preferably determined according to the structure, material or the like of the honeycomb structure to be produced.
Bei der Bildung des keramikbildenden Rohmaterials wird das keramikbildende Rohmaterial unter Erhalt eines gekneteten Materials bevorzugt zunächst geknetet, und dann wird das erhaltene geknetete Material in eine Wabenform gebracht. Es gibt keine besondere Einschränkung für das Verfahren zum Kneten des keramikbildenden Rohmaterials zur Bildung des gekneteten Materials, und ein Beispiel für das Verfahren ist ein Verfahren, in dem eine Knetmaschine, ein Vakuum-Tonkneter oder dergleichen genutzt wird. Es gibt keine besondere Einschränkung für das Verfahren zur Formung des gekneteten Materials zum Erhalt des wabenförmigen Körpers, und daher kann ein bekanntes Formgebungsverfahren wie Extrusions- oder Injektionsformen angewandt werden. Ein geeignetes Beispiel für ein Verfahren ist ein Verfahren, in dem ein Rohmaterial unter Verwendung „einer Düse“ mit der gewünschten Zellenform, Trennwanddicke und Zellendichte unter Erhalt des wabenförmigen Körpers extrudiert wird. Das Material der Düse ist bevorzugt Sinterhartmetall, das sich nicht so leicht abnutzt.In the formation of the ceramic-forming raw material, it is preferable that the ceramic-forming raw material is first kneaded to obtain a kneaded material, and then the obtained kneaded material is formed into a honeycomb shape. There is no particular limitation on the method of kneading the ceramic-forming raw material to form the kneaded material, and an example of the method is a method using a kneader, a vacuum clay kneader or the like. There is no particular limitation on the method of shaping the kneaded material to obtain the honeycomb body, and therefore a known molding method such as extrusion molding or injection molding can be used. A suitable example of a method is a method in which a raw material is extruded using “a die” having desired cell shape, partition wall thickness and cell density to obtain the honeycomb body. The material of the nozzle is preferably cemented carbide, which is not easily worn.
Beispiele für die Form des wabenförmigen Körpers umfassen eine säulenförmige Form, eine ovale Form und eine polygonale Röhrenform mit Endflächen mit „einer quadratischen Form, einer rechteckigen Form, einer dreieckigen Form, einer fünfeckigen Form, einer sechseckigen Form, einer achteckigen Form oder dergleichen“.Examples of the shape of the honeycomb body include a columnar shape, an oval shape, and a polygonal tubular shape having end faces of “a square shape, a rectangular shape, a triangular shape, a pentagonal shape, a hexagonal shape, an octagonal shape, or the like”.
Überdies kann nach der obigen Formgebung der erhaltene wabenförmige Körper getrocknet werden. Es gibt keine besondere Einschränkung für das Trocknungsverfahren. Beispiele für das Verfahren umfassen Heißlufttrocknung, Mikrowellentrocknung, dielektrische Trocknung, Trocknung unter vermindertem Druck, Vakuumtrocknung und Gefriertrocknung. Von diesen Verfahren werden bevorzugt die dielektrische Trocknung, die Mikrowellentrocknung oder die Heißlufttrocknung allein oder irgendeine Kombination dieser Verfahren durchgeführt.Moreover, after the above shaping, the obtained honeycomb body can be dried. There is no particular limitation on the drying method. Examples of the method include hot air drying, microwave drying, dielectric drying, reduced pressure drying, vacuum drying and freeze drying. Of these methods, dielectric drying, microwave drying or hot air drying alone or any combination of these methods is preferably carried out.
(2-1-2) Brennschritt:(2-1-2) Burning step:
Als nächstes wird der wabenförmige Körper zur Herstellung einer gebrannten Wabenmasse gebrannt.Next, the honeycomb body is fired to prepare a honeycomb fired body.
Der wabenförmige Körper wird vor dem Brennen (Hauptbrennen) des wabenförmigen Körpers bevorzugt kalziniert. Die Kalzinierung wird zum Entfetten durchgeführt. Es gibt keine besondere Einschränkung für das Verfahren zur Kalzinierung des wabenförmigen Körpers, und es kann irgendein Verfahren genutzt werden, solange organische Materialien (das organische Bindemittel, das oberflächenaktive Mittel, der Porenbildner und dergleichen) entfernt werden können. In der Regel beträgt die Brenntemperatur des organischen Bindemittels etwa 100 bis 300 °C und die Brenntemperatur des Porenbildners etwa 200 bis 800 °C. Daher wird als Kalzinierungsbedingungen das Heizen bevorzugt bei etwa 200 bis 1000 °C unter Oxidationsatmosphäre für etwa drei bis 100 Stunden durchgeführt.The honeycomb body is preferably calcined before firing (main firing) of the honeycomb body. Calcination is performed for degreasing. There is no particular limitation on the method for calcining the honeycomb body, and any method can be used as long as organic materials (the organic binder, the surfactant, the porogen and the like) can be removed. As a rule, the firing temperature of the organic binder is about 100 to 300°C and the firing temperature of the pore former is about 200 to 800°C. Therefore, as the calcination conditions, heating is preferably performed at about 200 to 1000°C under an oxidation atmosphere for about 3 to 100 hours.
Das Brennen (Hauptbrennen) des wabenförmigen Körpers wird zum Sintern und Verdichten des Formgebungsrohmaterials, das den kalzinierten wabenförmigen Körper bildet, zum Erhalt einer vorbestimmten Festigkeit durchgeführt. Die Brennbedingungen (Temperatur, Zeit, Atmosphäre und dergleichen) variieren in Abhängigkeit der Art des Formgebungsrohmaterials, und daher können geeignete Bedingungen gemäß der Art ausgewählt werden. Wenn beispielsweise das cordieritbildende Rohmaterial verwendet wird, beträgt die Brenntemperatur bevorzugt 1.410 bis 1.440 °C. Überdies beträgt die Brennzeit, als Zeit zum Halten der höchsten Temperatur, bevorzugt vier bis acht Stunden. Es gibt keine besondere Einschränkung für eine Vorrichtung zur Durchführung des Kalzinierens und Hauptbrennens, es können jedoch ein Elektroofen, ein Gasofen oder dergleichen verwendet werden.Firing (main firing) of the honeycomb body is performed to sinter and compact the molding raw material constituting the calcined honeycomb body to obtain a predetermined strength. The firing conditions (temperature, time, atmosphere and the like) vary depending on the kind of the molding raw material, and therefore appropriate conditions can be selected according to the kind. For example, when the cordierite-forming raw material is used, the firing temperature is preferably 1410 to 1440°C. Moreover, the firing time, as the time for keeping the highest temperature, is preferably four to eight hours. There is no particular limitation on an apparatus for performing the calcination and main firing, but an electric furnace, a gas furnace, or the like can be used.
(2-2) Verbund-Herstellungsschritt:(2-2) composite manufacturing step:
Der Verbund-Herstellungsschritt ist ein Schritt des Verbindens mehrerer der erhaltenen gebrannten Wabenmassen mit dem Bindematerial unter Erhalt des Wabensegment-Verbundes.The composite manufacturing step is a step of bonding a plurality of the obtained honeycomb fired bodies with the binding material to obtain the honeycomb segment composite.
Es gibt keine besondere Einschränkung für das Bindematerial, bevorzugt ist das Material zum Beispiel aber eine Aufschlämmung, erhalten durch Zugabe eines organischen Bindemittels, Harzballons, eines Dispergiermittels und dergleichen zu anorganischen Fasern, kolloidalem Siliciumdioxid, einem Ton oder Keramikteilchen, wie SiC-Teilchen oder Cordierit-Teilchen, und ferner Zugabe von Wasser hierzu, gefolgt von Kneten.There is no particular limitation on the binder material, but preferably the material is, for example, a slurry obtained by adding an organic binder, resin balloon, a dispersant and the like to inorganic fibers, colloidal silica, a clay or ceramic particles such as SiC particles or cordierite particles, and further adding water thereto, followed by kneading.
Die Dicke des Bindematerials kann 0,05 bis 3 mm betragen.The thickness of the binding material can be from 0.05 to 3 mm.
(2-3) Verschlussschritt:(2-3) Closure step:
Bei der Herstellung der die Verschlussabschnitte umfassenden Wabenstruktur kann der Verschlussschritt an den gebrannten Wabensegmentmassen durchgeführt werden, bevor die Massen mit dem Bindematerial verbunden werden, oder der folgende Verschlussschritt kann nach dem Herstellungsschritt des Verbundes durchgeführt werden. Ferner kann, wenn der folgende Verschlussschritt nach dem Verbund-Herstellungsschritt durchgeführt wird, der Verschlussschritt vor einem später erwähnten Schleifschritt durchgeführt werden, oder der Verschlussschritt kann nach dem Schleifschritt durchgeführt werden. In diesem Verschlussschritt werden die Verschlussabschnitte an den offenen Enden der „vorbestimmten Zellen“ in einer Endfläche und den offenen Enden der „verbleibenden Zellen“ in der anderen Endfläche jeder gebrannten Wabensegmentmasse oder des Wabensegment-Verbundes angeordnet. Nachstehend wird dieser Schritt ausführlich beschrieben.In manufacturing the honeycomb structure including the plugging portions, the plugging step may be performed on the fired honeycomb segment masses before the masses are bonded with the bonding material, or the subsequent plugging step may be performed after the compound forming step be carried out. Further, when the following capping step is performed after the composite manufacturing step, the capping step may be performed before a grinding step mentioned later, or the capping step may be performed after the grinding step. In this sealing step, the sealing portions are arranged at the open ends of the "predetermined cells" in one end face and the open ends of the "remaining cells" in the other end face of each honeycomb segment fired mass or composite honeycomb segment. This step is described in detail below.
Zunächst wird ein Verschlussmaterial in die offenen Zellenenden einer Endfläche des Wabensegment-Verbundes (des Wabensubstrats) geladen. Als das Verfahren zum Laden des Verschlussmaterials in die offenen Zellenenden der einen Endfläche ist ein Verfahren mit einem Abdeckschritt und einem Einpressschritt bevorzugt. Der Abdeckschritt ist ein Schritt des Aufbringens einer Schicht auf die eine Endfläche des Wabensegment-Verbundes und Erzeugen von Löchern an Stellen, die „die Zellen, in denen die verschlossenen Abschnitte gebildet werden sollen, überlagern“, in der Schicht. Der Einpressschritt ist ein Schritt des Einführens, unter Druck, „des Endabschnitts des Wabensegment-Verbundes, auf den die Schicht aufgebracht worden ist“, in einen Behälter, in dem das Verschlussmaterial gelagert wird, wodurch das Verschlussmaterial in die Zellen des Wabensegment-Verbundes gepresst wird. Beim Einpressen des Verschlussmaterials in die Zellen des Wabensegment-Verbundes durchläuft das Verschlussmaterial die in der Schicht erzeugten Löcher und wird so nur in die Zellen gefüllt, die mit den in der Schicht erzeugten Löchern verbunden sind.First, a plugging material is loaded into the open cell ends of an end face of the honeycomb segment assembly (honeycomb substrate). As the method for loading the sealing material into the open cell ends of the one end face, a method including a capping step and a press-fitting step is preferable. The covering step is a step of applying a sheet to one end face of the honeycomb segment composite and making holes at positions "overlying the cells where the sealed portions are to be formed" in the sheet. The pressing step is a step of inserting, under pressure, "the end portion of the honeycomb segment to which the layer has been applied" into a container in which the sealing material is stored, thereby forcing the sealing material into the cells of the honeycomb segment becomes. When the sealing material is pressed into the cells of the honeycomb segment composite, the sealing material runs through the holes created in the layer and is thus only filled into the cells that are connected to the holes created in the layer.
Das Verschlussmaterial kann durch entsprechendes Mischen von Rohmaterialien, die Beispiele für Elementarbestandteile des obigen keramikbildenden Rohmaterials sind, hergestellt werden. Das keramische Rohmaterial, das in dem Verschlussmaterial enthalten ist, ist bevorzugt dasselbe wie das keramische Rohmaterial zur Verwendung als das Rohmaterial der Trennwände.The sealing material can be prepared by appropriately mixing raw materials which are examples of constituent elements of the above ceramic-forming raw material. The ceramic raw material contained in the sealing material is preferably the same as the ceramic raw material for use as the raw material of the partition walls.
Als nächstes wird das Verschlussmaterial, das in den Wabensegment-Verbund gefüllt wurde, bevorzugt getrocknet.Next, the sealing material that has been filled in the honeycomb segment assembly is preferably dried.
In der einen Endfläche des Wabensegment-Verbundes sind die Zellen, in denen die verschlossenen Abschnitte ausgebildet sind, und die Zellen, in denen die verschlossenen Abschnitte nicht ausgebildet sind, bevorzugt abwechselnd angeordnet. In diesem Fall bilden in der einen Endfläche, in der die verschlossenen Abschnitte ausgebildet sind, die verschlossenen Abschnitte und „die offenen Enden der Zellen“ ein mosaikartiges Muster.In the one end surface of the honeycomb segment assembly, the cells in which the closed portions are formed and the cells in which the closed portions are not formed are preferably arranged alternately. In this case, in the one end face where the closed portions are formed, the closed portions and “the open ends of the cells” form a tessellated pattern.
Als nächstes werden die verschlossenen Abschnitte an den offenen Enden „der verbleibenden Zellen“ in der anderen Endfläche des Wabensegment-Verbundes bevorzugt auf dieselbe Weise wie in der einen Endfläche angeordnet. Es sei angemerkt, dass das Trocknen des Verschlussmaterials nach dem Füllen beider Endflächen des Wabensegment-Verbundes mit dem Verschlussmaterial durchgeführt werden kann.Next, the closed portions at the open ends of "the remaining cells" in the other end face of the honeycomb segment composite are preferably arranged in the same manner as in the one end face. It should be noted that drying of the sealing material may be performed after filling both end faces of the honeycomb segment composite with the sealing material.
Es sei angemerkt, dass, wenn die mehreren gebrannten Wabenmassen nicht verbunden werden, sondern die Wabenstruktur aus einer gebrannten Wabenmasse besteht, der Brennschritt durchgeführt werden kann, nachdem das Verschlussmaterial im Herstellungsschritt für die gebrannte Wabenmasse in den Wabenformkörper gefüllt worden ist.It should be noted that when the plural honeycomb fired bodies are not bonded but the honeycomb structure is made of a honeycomb fired body, the firing step may be performed after the sealing material is filled in the honeycomb formed body in the honeycomb fired body manufacturing step.
(2-4) Schleifschritt:(2-4) Grinding step:
Der Schleifschritt ist ein Schritt des Schleifens des Außenumfangsabschnitts des Wabensegment-Verbundes derart, dass die Wabenstruktur in der gewünschten Form ausgebildet wird.The grinding step is a step of grinding the outer peripheral portion of the honeycomb segment composite so that the honeycomb structure is formed into a desired shape.
Als ein Verfahren zum Schleifen des Außenumfangsabschnitts des Wabensegment-Verbundes kann eine Technik eingesetzt werden, bei der ein mit Diamanten besetzter Schleifstein auf den Wabensegment-Verbund gepresst wird, während der Verbund gedreht wird. Ferner kann durch Fixieren des Wabensegment-Verbundes, lediglich Drehen des Schleifsteins und Bewegen des Schleifsteins um den Wabensegment-Verbund, wobei der Außenumfang des Wabensegment-Verbundes geschliffen wird, irgendeine Form ausgebildet werden.As a method of grinding the outer peripheral portion of the honeycomb composite, a technique in which a diamond-tipped grindstone is pressed onto the honeycomb composite while rotating the composite may be employed. Further, any shape can be formed by fixing the honeycomb segment assembly, only rotating the grindstone and moving the grindstone around the honeycomb segment assembly while grinding the outer periphery of the honeycomb segment assembly.
(2-5) Schritt zur Bildung des Kragenabschnitts:(2-5) Collar Section Forming Step:
Der Schritt zur Bildung des Kragenabschnitts ist ein Schritt, bei dem unter Bildung des festen Kragenabschnitts ein Material zur Bildung des Kragenabschnitts auf den Außenumfang des Wabensegment-Verbundes aufgebracht wird. Als das Material zur Bildung des Kragenabschnitts kann dasselbe Material wie das oben erwähnte keramische Formungsrohmaterial eingesetzt werden.The collar portion forming step is a step of depositing a collar portion-forming material onto the outer periphery of the honeycomb composite structure to form the fixed collar portion which is applied. As the material for forming the collar portion, the same material as the above-mentioned ceramic molding raw material can be used.
Es sei angemerkt, dass in dem Schritt zur Bildung des Kragenabschnitts an Stelle des Aufbringens des Materials zur Bildung des Kragenabschnitts das Material zur Bildung des Kragenabschnitts in einen Rahmen, in dem der Wabensegment-Verbund gelagert wird, gegossen und unter Bildung des festen Kragenabschnitts getrocknet werden kann.Note that in the collar portion forming step, instead of applying the collar portion forming material, the collar portion forming material is poured into a frame in which the honeycomb segment assembly is stored and dried to form the solid collar portion can.
Ferner kann ein vorstehender Abschnitt, der größer ist als der Kragenabschnitt und eine gewünschte Form aufweist, gebildet werden, und dann kann dieser vorstehende Abschnitt in einem ähnlichen Verfahren wie dem obigen Schleifschritt unter Bildung des Kragenabschnitts mit der gewünschten Form geschliffen werden. Es sei angemerkt, dass bei der Bildung des vorstehenden Abschnitts der Gesamtschwerpunkt mit dem Wabensubstrat-Schwerpunkt übereinstimmen oder entfernt von Wabensubstrat-Schwerpunkt angeordnet sein kann. Stimmt der Gesamtschwerpunkt mit dem Wabensubstrat-Schwerpunkt überein, wird in einem Schritt des Schleifens des vorstehenden Abschnitts der vorstehende Abschnitt so geschliffen, dass der Gesamtschwerpunkt vom Wabensubstrat-Schwerpunkt entfernt angeordnet ist.Further, a protruding portion larger than the collar portion and having a desired shape may be formed, and then this protruding portion may be ground in a similar method to the above grinding step to form the collar portion having a desired shape. It should be noted that when the protruding portion is formed, the overall center of gravity may coincide with the honeycomb substrate center of gravity or may be located away from the honeycomb substrate center of gravity. In a step of grinding the protruding portion, when the total center of gravity coincides with the honeycomb substrate centroid, the protruding portion is ground so that the total centroid is located away from the honeycomb substrate centroid.
(2-6) Schritt zur Bildung der Umfangswand:(2-6) Circumferential Wall Forming Step:
Unter Bildung der Umfangswand wird ein Außenumfangs-Umhüllungsmaterial so auf den Außenumfang (die Seitenfläche des Wabensubstrats und die Oberfläche des Kragenabschnitts) des erhaltenen „Wabensegment-Verbundes mit dem Kragenabschnitt“ aufgebracht, dass die Wabenstruktur mit dem festen Kragenabschnitt hergestellt werden kann. Bei der Bildung der Umfangswand kann verhindert werden, dass der Kragenabschnitt splittert.To form the peripheral wall, an outer peripheral covering material is applied to the outer periphery (the side surface of the honeycomb substrate and the surface of the skirt portion) of the obtained “composite honeycomb segment with the skirt portion” so that the honeycomb structure with the fixed skirt portion can be manufactured. When the peripheral wall is formed, the collar portion can be prevented from being cracked.
Ferner kann in dem Schritt zur Bildung der Umfangswand an Stelle des Aufbringens des Außenumfangs-Umhüllungsmaterials das Außenumfangs-Umhüllungsmaterial in einem Rahmen, in dem der „Wabensegment-Verbund mit dem Kragenabschnitt“ gelagert wird, gegossen und unter Bildung der Umfangswand getrocknet werden.Further, in the peripheral wall forming step, instead of applying the outer peripheral wrapping material, the outer peripheral wrapping material may be cast in a frame in which the “honeycomb segment composite having the collar portion” is stored and dried to form the peripheral wall.
Das heißt, „die Verschiebung des Schwerpunkts“ kann durch Einstellen der Dicke des aufzubringenden Materials zur Bildung des Kragenabschnitts oder der Dicke der aufzubringenden Umfangswand eingestellt werden, oder kann gemäß der Form des Rahmens eingestellt werden, wenn das Material zur Bildung des Kragenabschnitts oder das Außenumfangs-Umhüllungsmaterial in den Rahmen gegossen werden. Ferner kann nach Bedarf der Kragenabschnitt größer als die endgültige Form hergestellt werden, und durch Schleifen oder dergleichen unter Bildung der endgültigen Form eingestellt werden.That is, “the shift of the center of gravity” can be adjusted by adjusting the thickness of the collar portion forming material to be applied or the thickness of the peripheral wall to be applied, or can be adjusted according to the shape of the frame when the collar portion forming material or the outer periphery -Covering material to be poured into the frame. Further, if necessary, the collar portion can be made larger than the final shape and adjusted by grinding or the like to form the final shape.
Das Außenumfangs-Umhüllungsmaterial kann beispielsweise durch die Zugabe von Additiven wie einem organischen Bindemittel, Harzballons und einem Dispersionsmittel zu einem anorganischen Rohmaterial wie anorganischen Fasern, kolloidalem Siliciumdioxid, Ton oder SiC-Teilchen oder zu demselben Material wie dem Verschlussmaterial, und die Zugabe von Wasser dazu, gefolgt vom Kneten, erhalten werden. Ein Beispiel für ein Verfahren zum Aufbringen des Außenumfangs-Umhüllungsmaterials ist ein Verfahren zum Umhüllen des „Wabensegment-Verbundes mit dem Kragenabschnitt“ mit dem Material unter Verwendung eines Gummispatels oder dergleichen, während der Verbund auf einer Töpferscheibe gedreht wird.The outer peripheral covering material can be made, for example, by adding additives such as an organic binder, resin balloons and a dispersant to an inorganic raw material such as inorganic fibers, colloidal silica, clay or SiC particles or to the same material as the sealing material, and adding water thereto , followed by kneading. An example of a method of applying the outer peripheral covering material is a method of covering the “composite honeycomb segment with the collar portion” with the material using a rubber spatula or the like while rotating the composite on a potter's wheel.
Es sei angemerkt, dass beim Einstellen der Dicke der Umfangswand der Abstand zwischen dem Gesamtschwerpunkt und dem Wabensubstrat-Schwerpunkt eingestellt werden kann. In diesem Fall wird die Menge an dem Außenumfangs-Umhüllungsmaterial, das auf den Außenumfang des Kragenabschnitts aufzubringen ist, geeignet eingestellt.It should be noted that when the thickness of the peripheral wall is adjusted, the distance between the overall center of gravity and the honeycomb substrate center of gravity can be adjusted. In this case, the amount of the outer periphery wrapping material to be applied to the outer periphery of the skirt portion is appropriately adjusted.
Es sei angemerkt, dass die Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung nicht wie oben beschrieben aus einem Verbund mehrerer gebrannter Wabenmassen aufgebaut werden muss, sondern aus einer gebrannten Wabenmasse aufgebaut sein kann.It should be noted that the honeycomb structure of the present invention need not be constructed of a composite of a plurality of honeycomb fired bodies as described above, but may be constructed of one honeycomb fired body.
Wird die Wabenstruktur aus der einen gebrannten Wabenmasse aufgebaut, kann das Schleifen, bevor oder nachdem der Wabenformkörper gebrannt wird/worden ist, durchgefiihrt werden, wird bevorzugt aber nach dem Brennen durchgeführt. Wird das Schleifen nach dem Brennen durchgeführt, kann die Form der gebrannten Wabenmasse durch Schleifen reguliert werden, selbst wenn die gebrannte Wabenmasse aufgrund des Brennens verformt wird.When the honeycomb structure is constructed from the one honeycomb fired mass, the grinding may be performed before or after the honeycomb formed body is fired, but is preferably performed after the firing. If grinding is performed after firing, the shape of the honeycomb fired body can be regulated by grinding even if the honeycomb fired body is deformed due to firing.
Wird ferner die Wabenstruktur aus der einen gebrannten Wabenmasse aufgebaut, kann die Umfangswand (die Wabensubstrat-Deckschicht) integral mit den Trennwänden des Wabensubstrats extrudiert werden. Wie oben beschrieben, muss beim Extrudieren des Wabenformkörpers, wenn der äußerste Umfang des Körpers die Außenwand aufweist, gefolgt vom Brennen, der Außenumfang der gebrannten Wabenmasse nicht geschliffen werden, oder es muss kein Außenumfangs-Umhüllungsmaterial auf das Wabensubstrat aufgebracht werden. Bei der erhaltenen Wabenstruktur kann jedoch der Gesamtschwerpunkt entfernt vom Wabensubstrat-Schwerpunkt angeordnet werden.Further, when the honeycomb structure is constructed from the one honeycomb fired mass, the peripheral wall (the honeycomb substrate skin) may be extruded integrally with the partition walls of the honeycomb substrate. As described above, when the honeycomb formed body is extruded, when the outermost periphery of the body has the outer wall, followed by firing, the outer periphery of the honeycomb fired mass does not need to be ground, or the outer periphery covering material does not need to be applied to the honeycomb substrate. However, in the obtained honeycomb structure, the overall center of gravity can be located away from the honeycomb substrate center of gravity.
Beispieleexamples
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung basierend auf Beispielen ausführlicher beschrieben, die vorliegende Erfindung ist aber nicht auf diese Beispiele beschränkt.Hereinafter, the present invention is described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples.
(Beispiel 1)(Example 1)
80 Masseteile SiC-Pulver und 20 Masseteile Metall-Si-Pulver wurden unter Erhalt eines keramischen Rohmaterials gemischt. Dem erhaltenen keramischen Rohmaterial wurden ein Porenbildner, ein Bindemittel, ein oberflächenaktives Mittel und Wasser zugegeben, um ein geknetetes Material herzustellen. Als der Porenbildner wurde Stärke verwendet. Ferner wurden als die Bindemittel Methylcellulose und Hydroxypropoxylmethylcellulose verwendet. Als das oberflächenaktive Mittel wurde Natriumlaurat verwendet. Das erhaltene geknetete Material wurde unter Verwendung einer Formungsdüse für den geformten Wabenkörper extrudiert und mit Mikrowellen und Heißluft unter Erhalt einer getrockneten Wabenmasse getrocknet.80 parts by mass of SiC powder and 20 parts by mass of metal-Si powder were mixed to obtain a ceramic raw material. A porogen, a binder, a surfactant and water were added to the obtained ceramic raw material to prepare a kneaded material. Starch was used as the pore builder. Also, as the binders, methyl cellulose and hydroxypropoxylmethyl cellulose were used. Sodium laurate was used as the surfactant. The obtained kneaded material was extruded using a honeycomb formed body forming die and dried with microwave and hot air to obtain a honeycomb dried mass.
Als nächstes wurde die erhaltene getrocknete Wabenmasse bei 550 °C in der Luftatmosphäre entfettet. Danach wurde die entfettete getrocknete Wabenmasse bei 1450 °C in inerter Argonatmosphäre zum Binden von SiC-Kristallteilchen mit Si gebrannt, wodurch eine gebrannte Wabensegmentmasse erhalten wurde.Next, the obtained dried honeycomb mass was degreased at 550°C in the air atmosphere. Thereafter, the degreased dried honeycomb mass was fired at 1450°C in an argon inert atmosphere to bond SiC crystal particles with Si, thereby obtaining a honeycomb segment fired mass.
Bei der erhaltenen gebrannten Wabensegmentmasse hatte der Querschnitt senkrecht zur Zellenverlaufsrichtung eine quadratische Form mit Seiten von jeweils 45 mm, und die Länge in der Zellenverlaufsrichtung betrug 254 mm. Überdies betrug bei der keramischen gebrannten Wabensegmentmasse die Zelldichte 70 Zellen/cm2, und die Trennwanddicke betrug 100 µm.In the obtained honeycomb segment fired mass, the cross section perpendicular to the cell extending direction had a square shape each side being 45 mm, and the length in the cell extending direction was 254 mm. Moreover, in the ceramic honeycomb segment fired mass, the cell density was 70 cells/cm 2 and the partition wall thickness was 100 μm.
Die Seitenflächen von 25 erhaltenen gebrannten Wabensegmentmassen wurden mit einem Bindematerial miteinander verbunden und unter Erhalt eines Wabensegment-Verbundes getrocknet (fünf vertikale Massen × fünf horizontale Massen), bei dem die Form des Querschnitts senkrecht zur Mittelachse quadratisch war. Als das Bindematerial wurde ein Material verwendet, das durch Zugabe von Siliciumdioxid-Fasern, einem organischen Bindemittel und Wasser zu Aluminiumoxidpulver erhalten wurde. Überdies betrug die Dicke des Bindematerials zwischen den jeweiligen gebrannten Wabensegmentmassen 1 mm.The side surfaces of 25 obtained honeycomb segment fired masses were bonded together with a bonding material and dried to obtain a honeycomb segment composite (five vertical masses×five horizontal masses) in which the shape of the cross section perpendicular to the central axis was square. As the binder material, a material obtained by adding silica fibers, an organic binder and water to alumina powder was used. Moreover, the thickness of the bonding material between the respective honeycomb segment fired masses was 1 mm.
Als nächstes wurde ein Außenumfangsabschnitt des erhaltenen Wabensegment-Verbundes mit einer viereckigen röhrenförmigen Form so geschliffen, dass ein säulenförmiger Wabensegment-Verbund erhalten wurde. Als ein Verfahren zum Schleifen des Außenumfangsabschnitts des Wabensegment-Verbundes wurde ein Verfahren angewandt, bei dem ein rotierender mit Diamanten besetzter Schleifstein auf einen Außenumfangsabschnitt des Wabensegment-Verbundes gepresst wurde, während der Wabensegment-Verbund basierend auf einer Mittelachse des Verbundes gedreht wurde.Next, an outer peripheral portion of the obtained honeycomb segment composite having a quadrangular tubular shape was ground so that a columnar honeycomb segment composite was obtained. As a method for grinding the outer peripheral portion of the composite honeycomb segment, a method was used in which a rotating diamond-tipped grindstone was pressed on an outer peripheral portion of the composite honeycomb segment while the composite honeycomb segment was rotated based on a central axis of the composite.
Als nächstes wurden, was den erhaltenen säulenförmigen Wabensegment-Verbund betrifft, Verschlussabschnitte in einem Endabschnitt jeder der vorbestimmten Zellen und den anderen Endabschnitten der verbleibenden Zellen gebildet. Überdies waren die vorbestimmten Zellen und die verbleibenden Zellen abwechselnd angeordnet, so dass durch die offenen Enden der Zellen und die Verschlussabschnitte mosaikartige Muster in beiden Endflächen gebildet wurden. Als ein Verschlussbeschickungsmaterial wurde ein Rohmaterial verwendet, das dem des gebrannten Wabenmassensegmentes entspricht.Next, as for the columnar honeycomb segment composite obtained, plugging portions were formed in one end portion of each of the predetermined cells and the other end portions of the remaining cells. Moreover, the predetermined cells and the remaining cells were arranged alternately so that tessellated patterns were formed in both end faces by the open ends of the cells and the plugging portions. As a plug feed material, a raw material corresponding to that of the fired honeycomb mass segment was used.
Danach wurde unter Bildung eines festen Kragenabschnitts ein Material zur Bildung des Kragenabschnitts auf den Außenumfang des verschlossenen Wabensegment-Verbundes aufgebracht. Zu diesem Zeitpunkt wurde das Material zur Bildung des Kragenabschnitts in variierender Dicke in der Umfangsrichtung so aufgebracht, dass bei der zu erhaltenden Wabenstruktur der Gesamtschwerpunkt entfernt vom Wabensubstrat-Schwerpunkt angeordnet ist. Der feste Wabensegment-Verbund wurde wie oben beschrieben erhalten. Als das Material zur Bildung des Kragenabschnitts wurde ein Rohmaterial verwendet, das dem der gebrannten Wabensegmentmassen entspricht.Thereafter, a material for forming the collar portion was applied to the outer periphery of the sealed honeycomb segment assembly to form a solid collar portion. At this time, the material for forming the collar portion was applied in varying thickness in the circumferential direction so that the honeycomb structure to be obtained had its overall center of gravity away from the center of gravity of the honeycomb substrate. The honeycomb segment solid assembly was obtained as described above. As the material for forming the collar portion, a raw material similar to that of honeycomb segment fired masses was used.
Danach wurde unter Bildung einer Umfangswand (einer Wabensubstrat-Deckschicht und einer Kragenabschnitt-Deckschicht) ein Außenumfangs-Umhüllungsmaterial auf den Außenumfang (eine Seitenfläche des Wabensubstrats und die Oberfläche des Kragenabschnitts) des erhaltenen festen Wabensegment-Verbundes aufgebracht, wobei eine den festen Kragenabschnitt umfassende Wabenstruktur erhalten wird.Thereafter, to form a peripheral wall (a honeycomb substrate covering layer and a collar portion covering layer), an outer peripheral covering material was applied to the outer periphery (a side surface of the honeycomb substrate and the surface of the collar portion) of the obtained solid honeycomb segment composite, forming a honeycomb structure including the solid collar portion is obtained.
Danach wurde die Wabenstruktur bei 140 °C für zwei Stunden getrocknet.Thereafter, the honeycomb structure was dried at 140°C for two hours.
Es sei angemerkt, dass nach Bedarf der Kragenabschnitt oder dergleichen durch ein Verfahren wie Schleifen derart reguliert werden kann, dass die gewünschte Form erhalten wird. It should be noted that, as needed, the neck portion or the like can be adjusted by a method such as grinding so that the desired shape is obtained.
Das Wabensubstrat der erhaltenen Wabenstruktur hatte eine Säulenform, bei der der Durchmesser im Querschnitt senkrecht zur Zellenverlaufsrichtung 210 mm und die Länge in der Zellenverlaufsrichtung 254 mm betrug.The honeycomb substrate of the obtained honeycomb structure had a columnar shape in which the diameter in the cross section perpendicular to the cell extending direction was 210 mm and the length in the cell extending direction was 254 mm.
Die Länge L des Kragenabschnitts (die Breite des Kragenabschnitts) in der Verlaufsrichtung der Kragenzellen betrug 15 mm. Die maximale Dicke H des Kragenabschnitts (die Dicke des Kragenabschnitts; die Länge in Durchmesserrichtung) im Querschnitt senkrecht zur Zellenverlaufsrichtung betrug 7,8 mm. Die minimale Dicke h des Kragenabschnitts (die Dicke des Kragenabschnitts; die Länge in Durchmesserrichtung) im Querschnitt senkrecht zur Zellenverlaufsrichtung betrug 7,2 mm.The length L of the collar portion (the width of the collar portion) in the extending direction of the collar cells was 15 mm. The maximum thickness H of the collar portion (the thickness of the collar portion; the diametrical length) in the cross section perpendicular to the cell extending direction was 7.8 mm. The minimum thickness h of the collar portion (the thickness of the collar portion; the diametrical length) in the cross section perpendicular to the cell extending direction was 7.2 mm.
Überdies betrug der kürzeste Abstand X zwischen einer Endfläche des Wabensubstrats und einer Endfläche des Kragenabschnitts, die in dieselbe Richtung zeigt wie die eine Endfläche des Wabensubstrats (die Stelle, an der der Kragenabschnitt basierend auf der einen Endfläche des Wabensubstrats gebildet wurde), 60 mm.Moreover, the shortest distance X between an end face of the honeycomb substrate and an end face of the collar portion pointing in the same direction as the one end face of the honeycomb substrate (the point where the collar portion was formed based on the one end face of the honeycomb substrate) was 60 mm.
Ferner betrug die Trennwanddicke 100 µm, und die Zelldichte betrug 70 Zellen/cm2. Überdies war die Form des Querschnitts jeder Zelle des Wabensubstrats, die senkrecht zur Zellenverlaufsrichtung war, quadratisch.Furthermore, the partition wall thickness was 100 µm, and the cell density was 70 cells/cm 2 . Moreover, the shape of the cross section of each cell of the honeycomb substrate, which was perpendicular to the cell extending direction, was square.
Die gesamte Außenumfangsform der erhaltenen Wabenstruktur war eine Kreisform mit einem Durchmesser von 225 mm (siehe
Bei der erhaltenen Wabenstruktur betrug der Abstand zwischen dem Gesamtschwerpunkt und dem Wabensubstrat-Schwerpunkt (Verschiebung (Z) des Schwerpunkts), betrachtet aus der Mittelachsenrichtung des Wabensubstrat, 0,3 mm.In the obtained honeycomb structure, the distance between the overall center of gravity and the honeycomb substrate center of gravity (displacement (Z) of the center of gravity) viewed from the central axis direction of the honeycomb substrate was 0.3 mm.
Die Dicke der Umfangswand (d. h., die Dicke der Wabensubstrat-Deckschicht und der Kragenabschnitt-Deckschicht) betrug 1 mm.The thickness of the peripheral wall (i.e., the thickness of the honeycomb substrate skin and the collar portion skin) was 1 mm.
Was die erhaltene Wabenstruktur betrifft, wurde ein „Wärmevibrationstest“ durch das im Folgenden beschriebene Verfahren durchgeführt. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse.As for the obtained honeycomb structure, a “heat vibration test” was conducted by the method described below. Table 1 shows the results.
(Wärmevibrationstest)(heat vibration test)
Zunächst wurde eine nicht thermisch ausdehnbare Keramik-Matte mit einer Länge von 110 mm um die Wabenstruktur gewickelt. Diese Keramik-Matte wurde um den Kragenabschnitt gewickelt. Anschließend wurde die Wabenstruktur mit der gewickelten Keramik-Matte in einem Ummantelungselement aus Edelstahl (SUS430) gelagert und in zwei Teile geteilt, und die Mantelteile wurden unter Zusammenbau eines Ummantelungselements für den Test, in dem die Wabenstruktur gelagert wurde, aneinander geschweißt. Als nächstes wurde das Ummantelungselement, in dem die Wabenstruktur gelagert wurde (das Ummantelungselement für den Test), an einer Wärmevibrationstestvorrichtung befestigt. Als nächstes führte die Wärmevibrationstestvorrichtung dem Ummantelungselement kontinuierlich ein Propanbrenngas zu, so dass die Gastemperatur in einer Einlass-Endfläche der Wabenstruktur 950 °C betrug und die Gasfließgeschwindigkeit 12 Nm3/Minute betrug. Als nächstes wurden in dem obigen Stadium, in dem dem Ummantelungselement kontinuierlich Brenngas zugeführt wurde, Vibrationen in einer Richtung senkrecht zur Zellenverlaufsrichtung der Wabenstruktur auf das Ummantelungselement (die Wabenstruktur) übertragen. Als Bedingungen für die auf das Ummantelungselement zu übertragenden Vibrationen wurden die Vibrationen von 40 G bei 200 Hz für zehn Stunden übertragen, und dann wurde das Ummantelungselement (die Wabenstruktur) basierend auf der Mittelachse des Ummantelungselements um 90° gedreht. Dieser Vorgang wurde insgesamt vier Mal ausgeführt. Das heißt, die Testzeit betrug insgesamt 40 Stunden, zehn Stunden x vier Mal. Nach dem Test wurden die Gegenwart/Abwesenheit von Beschädigungen in der Wabenstruktur und die Gegenwart/Abwesenheit der Verschiebung der Wabenstruktur in der Umfangsrichtung (Verschiebung der Lagebeziehung in der Umfangsrichtung zwischen dem Ummantelungselement und der Wabenstruktur vor und nach dem Test) zur Durchführung von Bewertungen auf der Basis der im Folgenden beschriebenen Standards bestätigt.First, a non-thermally expandable ceramic mat with a length of 110 mm was wrapped around the honeycomb structure. This ceramic mat was wrapped around the collar portion. Subsequently, the honeycomb structure with the wound ceramic mat was stored in a case member made of stainless steel (SUS430) and divided into two parts, and the case parts were welded to each other to assemble a case member for test in which the honeycomb structure was stored. Next, the case member in which the honeycomb structure was stored (the case member for the test) was attached to a thermal vibration tester. Next, the thermal vibration tester continuously supplied a propane fuel gas to the sheath member so that the gas temperature in an inlet end face of the honeycomb structure was 950°C and the gas flow rate was 12 Nm 3 /minute. Next, in the above stage where fuel gas was continuously supplied to the liner member, vibrations in a direction perpendicular to the cell extending direction of the honeycomb structure were transmitted to the liner member (honeycomb structure). As conditions for the on that Vibrations to be transmitted to the shroud member were transmitted, the vibrations of 40 G at 200 Hz for ten hours, and then the shroud member (honeycomb structure) was rotated 90° based on the central axis of the shroud member. This operation was performed a total of four times. That is, the test time was 40 hours in total, ten hours x four times. After the test, the presence/absence of damage in the honeycomb structure and the presence/absence of the displacement of the honeycomb structure in the circumferential direction (displacement of the positional relationship in the circumferential direction between the cover member and the honeycomb structure before and after the test) to make evaluations on the Based on the standards described below.
Überdies war der Durchmesser eines Abschnitts des obigen Edelstahl-Ummantelungselements, welcher dem Kragenabschnitt der Wabenstruktur entspricht, vergrößert, so dass der Flächendruck eines Halteelementes (der Keramik-Matte und dergleichen) im Wesentlichen konstant war.Moreover, the diameter of a portion of the above stainless steel covering member, which corresponds to the collar portion of the honeycomb structure, was increased so that the surface pressure of a holding member (the ceramic mat and the like) was substantially constant.
Betrug die Verschiebung (der Bewegungsgrad) der Wabenstruktur in der Umfangsrichtung 0,2 mm oder weniger in dem äußersten Umfangsabschnitt einer der Endflächen der Wabenstruktur, wurde mit „A“ bewertet, überstieg die Verschiebung 0,2 mm und 0,4 mm oder weniger, wurde mit „B“ bewertet, und überstieg die Verschiebung 0,4 mm und 0,6 mm oder weniger, wurde mit „C“ bewertet. Überstieg die Verschiebung der Wabenstruktur in der Umfangsrichtung 0,6 mm oder war die Wabenstruktur beschädigt, wurde mit „D“ bewertet. Betrug überdies die Verschiebung (der Bewegungsgrad) der Wabenstruktur in der Umfangsrichtung 0,6 mm oder weniger, gab es bei der praktischen Verwendung keinerlei Probleme, bevorzugt betrug die Verschiebung aber 0,4 mm oder weniger.When the displacement (degree of movement) of the honeycomb structure in the circumferential direction was 0.2 mm or less in the outermost peripheral portion of one of the end faces of the honeycomb structure, it was rated “A”, the displacement exceeded 0.2 mm and 0.4 mm or less, was rated "B", and the displacement exceeded 0.4 mm and 0.6 mm or less was rated "C". When the displacement of the honeycomb structure in the circumferential direction exceeded 0.6 mm or the honeycomb structure was damaged, it was rated “D”. Moreover, when the displacement (the amount of movement) of the honeycomb structure in the circumferential direction was 0.6 mm or less, there was no problem in practical use, but preferably the displacement was 0.4 mm or less.
Es sei angemerkt, dass die Spalte „gesamte Außenumfangsform“ in jeder der Tabellen 1 bis 6 die gesamte Außenumfangsform einer Wabenstruktur, betrachtet aus der Mittelachsenrichtung eines Wabensubstrats, kennzeichnet. Ferner ist unter der Zeichnungsziffer (z. B.
In jeder der Tabellen 1 bis 6 kennzeichnet die Spalte „Verschiebung (Z) des Schwerpunkts“ den Abstand zwischen dem Gesamtschwerpunkt und dem Wabensubstrat-Schwerpunkt (Verschiebung des Schwerpunkts), bei Betrachtung der Wabenstruktur aus der Mittelachsenrichtung des Wabensubstrats. Die Spalte „Kragenabschnitt Abstand (X)“ kennzeichnet den kürzesten Abstand (mm) zwischen einer Endfläche des Wabensubstrats und einer Endfläche eines Kragenabschnitts, die in dieselbe Richtung zeigt, wie die eine Endfläche des Wabensubstrats. Die Spalte „Kragenabschnitt Länge (L)“ kennzeichnet die Länge des Kragenabschnitts in der Verlaufsrichtung der Kragenzellen (die Breite des Kragenabschnitts) (mm). Die Spalte „Kragenabschnitt Dicke (H)“ kennzeichnet die maximale Dicke (mm) des Kragenabschnitts im Querschnitt senkrecht zur Zellenverlaufsrichtung. Die Spalte „Kragenabschnitt Neigungswinkel (α)“ kennzeichnet den Neigungswinkel der einen Endfläche des Kragenabschnitts (den Winkel zwischen der einen Endfläche des Kragenabschnitts und einer Seitenfläche des Wabensubstrats) (°). Die Spalte „Kragenabschnitt Neigungswinkel (β)“ kennzeichnet den Neigungswinkel der anderen Endfläche des Kragenabschnitts (den Winkel zwischen der anderen Endfläche des Kragenabschnitts und der Seitenfläche des Wabensubstrats) (°). [Tabelle 1]
(Beispiele 2 bis 34 und Vergleichsbeispiele 1 bis 5)(Examples 2 to 34 and Comparative Examples 1 to 5)
Die Vorgehensweisen von Beispiel 1 wurden unter Erhalt von Wabenstrukturen wiederholt, außer dass die Bedingungen wie in den Tabellen 1 bis 3 gezeigt geändert wurden. Was die erhaltenen Wabenstrukturen betrifft, wurde „ein Wärmevibrationstest“ mit dem obigen Verfahren durchgeführt. Die Tabellen 1 bis 3 zeigen die Ergebnisse.The procedures of Example 1 were repeated to obtain honeycomb structures except that the conditions were changed as shown in Tables 1 to 3. As for the obtained honeycomb structures, "a thermal vibration test" was conducted by the above method. Tables 1 to 3 show the results.
Jede der in den jeweiligen Beispielen und Vergleichsbeispielen hergestellten Wabenstrukturen hatte eine wie in den Tabellen 1 bis 3 gezeigte gesamte Außenumfangsform. Es sei angemerkt, dass die gesamte Außenumfangsform der Wabenstruktur „die gesamte Außenumfangsform, betrachtet aus der Mittelachsenrichtung des Wabensubstrats“ ist. Im Speziellen war bei jeder der Wabenstrukturen der Beispiele 2 bis 8, 11 bis 14 und 22 bis 29 und Vergleichsbeispiele 1 bis 3 die gesamte Außenumfangsform eine Kreisform mit einem Durchmesser von 225 mm (siehe
Jede der Wabenstrukturen der Beispiele 6 bis 8 und 22 bis 29 hatte eine wie in
In den Beispielen 2 bis 10 und 22 bis 29 wurden die Dicken der Materialien zur Bildung des Kragenabschnitts so eingestellt, dass jeweils Schwerpunktverschiebungen (Z) erhalten wurden.In Examples 2 to 10 and 22 to 29, the thicknesses of the materials for forming the collar portion were adjusted so that center of gravity (Z) shifts were obtained, respectively.
In jedem der Beispiele 11 bis 14, wie in
Es sei angemerkt, dass in jeder der Tabellen 1 bis 6 „der gesamte Umfang des Wabensubstrats“ in der Spalte „Kragenabschnitt Anordnungsbereich“ kennzeichnet, dass der Kragenabschnitt in einer Ringform (einer durchgehenden Ringform) ausgebildet ist, die vollständig entlang der Umfangsrichtung des Außenumfangs des Wabensubstrats angeordnet ist. „50 %, 80 % oder 90 % des gesamten Umfangs des Wabensubstrats“ kennzeichnet „eine unterbrochene Ringform“, bei der ein Teil der „durchgehenden Ringform“ ausgeschnitten ist.Note that in each of Tables 1 to 6, "the entire circumference of the honeycomb substrate" in the column "collar portion arrangement area" indicates that the collar portion is formed in a ring shape (a continuous ring shape) that is completely along the circumferential direction of the outer periphery of the Honeycomb substrate is arranged. "50%, 80%, or 90% of the entire circumference of the honeycomb substrate" indicates "an interrupted ring shape" in which a part of the "continuous ring shape" is cut out.
(Beispiel 35)(Example 35)
Es wurde eine Wabenstruktur unter Verwendung eines Cordierit-Formungsrohmaterials als ein keramisches Rohmaterial hergestellt. Zunächst wurden 10 Masseteile Wasser, das ein Dispergiermedium war, 12 Masseteile Graphit, das Porenbildner war, und 5 Masseteile eines organischen Bindemittels zu 100 Masseteilen des Cordierit-Formungsrohmaterials gegeben, wodurch ein Formungsrohmaterial erhalten wurde. Als die Cordierit-Formungsrohmaterialien wurden Siliciumdioxid, Talk und Aluminiumoxid verwendet. Als das organische Bindemittel wurde Methylcellulose verwendet. Dann wurden die Formungsrohmaterialien gemischt und geknetet, wodurch ein säulenförmiges geknetetes Material hergestellt wurde. Als Mischvorrichtung wurde ein Lodige-Mixer verwendet, und als Knetvorrichtungen wurden eine Knetmaschine und ein Vakuumkneter verwendet.A honeycomb structure was manufactured using a cordierite molding raw material as a ceramic raw material. First, 10 parts by mass of water, which was a dispersing medium, 12 parts by mass of graphite, which was a pore former, and 5 parts by mass of an organic binder were added to 100 parts by mass of the cordierite molding raw material, thereby obtaining a molding raw material. As the cordierite forming raw materials, silica, talc and alumina were used. Methyl cellulose was used as the organic binder. Then, the molding raw materials were mixed and kneaded, thereby preparing a columnar kneaded material. A Lodige mixer was used as the mixing device, and a kneader and a vacuum kneader were used as the kneading devices.
Das erhaltene geknetete Material wurde unter Erhalt eines säulenförmigen Wabenformkörpers extrudiert. Der erhaltene Wabenformkörper wurde mit Mikrowellen getrocknet.The kneaded material obtained was extruded to obtain a columnar honeycomb formed body. The obtained honeycomb formed body was dried with a microwave.
Der getrocknete Wabenformkörper wurde unter Erhalt einer gebrannten Wabenmasse bei einer Höchsttemperatur von 1420 °C 100 Stunden gebrannt. Als nächstes wurde der Außenumfang der gebrannten Wabenmasse unter Erhalt der gebrannten Wabenmasse mit einem Durchmesser von 208 mm geschliffen.The dried honeycomb formed body was fired at a peak temperature of 1420°C for 100 hours to obtain a honeycomb fired body. Next, the outer periphery of the honeycomb fired body was ground to obtain the honeycomb fired body having a diameter of 208 mm.
Was die erhaltene gebrannte Wabenmasse betrifft, wurden Verschlussabschnitte in einem Endabschnitt jeder der vorbestimmten Zellen und den anderen Endabschnitten der verbleibenden Zellen gebildet. Überdies waren die vorbestimmten Zellen und die verbleibenden Zellen abwechselnd so angeordnet, dass durch die offenen Enden der Zellen und die Verschlussabschnitte mosaikartige Muster in beiden Endflächen gebildet wurden. Als ein Verschlussbeschickungsmaterial wurde ein ähnliches Rohmaterial wie das für die gebrannte Wabenmasse verwendet.As for the obtained honeycomb fired mass, plugging portions were formed in one end portion of each of the predetermined cells and the other end portions of the remaining cells. Moreover, the predetermined cells and the remaining cells were arranged alternately so that tessellated patterns were formed in both end faces by the open ends of the cells and the plugging portions. As a plug feed material, a raw material similar to that for the honeycomb fired body was used.
Danach wurde unter Bildung eines festen Kragenabschnitts ähnlich Beispiel 1 ein Material zur Bildung des Kragenabschnitts auf den Außenumfang der verschlossenen gebrannten Wabenmasse aufgebracht. So wurde eine feste gebrannte Kragen-Wabenmasse erhalten. Als das Material zur Bildung des Kragenabschnitts wurde ein Rohmaterial verwendet, das dem der gebrannten Wabenmasse entspricht.Thereafter, to form a solid collar portion similar to Example 1, a material for forming the collar portion was applied to the outer periphery of the sealed honeycomb fired body. Thus, a solid fired collar honeycomb was obtained. As the material for forming the collar portion, a raw material similar to that of the honeycomb fired body was used.
Danach wurde unter Bildung einer Umfangswand (einer Wabensubstrat-Deckschicht und einer Kragenabschnitt-Deckschicht) ein Außenumfangs-Umhüllungsmaterial auf den Außenumfang (eine Seitenfläche des Wabensubstrats und die Oberfläche des Kragenabschnitts) der erhaltenen festen gebrannten Kragen-Wabenmasse aufgebracht, wobei die den festen Kragenabschnitt umfassende Wabenstruktur erhalten wurde.Thereafter, to form a peripheral wall (a honeycomb substrate covering layer and a collar portion covering layer), an outer peripheral covering material was applied to the outer periphery (a side surface of the honeycomb substrate and the surface of the collar portion) of the obtained collar solid honeycomb fired mass, the solid collar portion comprising honeycomb structure was obtained.
Das Wabensubstrat der erhaltenen Wabenstruktur hatte eine Säulenform, bei der der Durchmesser im Querschnitt senkrecht zur Zellenverlaufsrichtung 210 mm und die Länge in Zellenverlaufsrichtung 254 mm betrug.The honeycomb substrate of the obtained honeycomb structure had a columnar shape in which the diameter in the cross section perpendicular to the cell extending direction was 210 mm and the length in the cell extending direction was 254 mm.
Überdies betrug der kürzeste Abstand X zwischen einer Endfläche des Wabensubstrats und einer Endfläche des Kragenabschnitts, die in dieselbe Richtung zeigt wie die eine Endfläche des Wabensubstrats (eine Position, bei der der Kragenabschnitt basierend auf der einen Endfläche des Wabensubstrats ausgebildet war), 60 mm. Die Länge L des Kragenabschnitts in der Verlaufsrichtung der Kragenzellen (die Breite des Kragenabschnitts) betrug 15 mm. Die maximale Dicke H des Kragenabschnitts (die Dicke des Kragenabschnitts; die Länge in Durchmesserrichtung) im Querschnitt senkrecht zur Zellenverlaufsrichtung betrug 7,8 mm. Die minimale Dicke h des Kragenabschnitts (die Dicke des Kragenabschnitts; die Länge in Durchmesserrichtung) im Querschnitt senkrecht zur Zellenverlaufsrichtung betrug 7,2 mm.Moreover, the shortest distance X between an end face of the honeycomb substrate and an end face of the collar portion pointing in the same direction as the one end face of the honeycomb substrate (a position where the collar portion was formed based on the one end face of the honeycomb substrate) was 60 mm. The length L of the skirt portion in the extending direction of the skirt cells (the width of the skirt portion) was 15 mm. The maximum thickness H of the collar portion (the thickness of the collar portion; the diametrical length) in the cross section perpendicular to the cell extending direction was 7.8 mm. The minimum thickness h of the collar portion (the thickness of the collar portion; the diametrical length) in the cross section perpendicular to the cell extending direction was 7.2 mm.
Überdies betrug die Trennwanddicke 100 µm. Ferner betrug die Zelldichte 70 Zellen/cm2. Weiterhin war die Form des Querschnitts jeder Zelle des Wabensubstrats senkrecht zur Zellenverlaufsrichtung quadratisch.Moreover, the partition wall thickness was 100 µm. Furthermore, the cell density was 70 cells/cm 2 . Furthermore, the shape of the cross section of each cell of the honeycomb substrate perpendicular to the cell extending direction was square.
Die gesamte Außenumfangsform der erhaltenen Wabenstruktur war eine Kreisform mit einem Durchmesser von 225 mm (siehe z. B.
Bei der erhaltenen Wabenstruktur betrug der Abstand zwischen dem Gesamtschwerpunkt und dem Wabensubstrat-Schwerpunkt (Verschiebung (Z) des Schwerpunkts) 0,3 mm, betrachtet aus der Mittelachsenrichtung des Wabensubstrats.In the obtained honeycomb structure, the distance between the overall center of gravity and the honeycomb substrate center of gravity (displacement (Z) of the center of gravity) was 0.3 mm when viewed from the central axis direction of the honeycomb substrate.
Die Dicke der Umfangswand (d. h., die Dicke der Wabensubstrat-Deckschicht und der Kragenabschnitt-Deckschicht) betrug 1 mm.The thickness of the peripheral wall (i.e., the thickness of the honeycomb substrate skin and the collar portion skin) was 1 mm.
Was die erhaltene Wabenstruktur betrifft, wurde „ein Wärmevibrationstest“ mit dem obigen Verfahren durchgeführt. Tabelle 4 zeigt die Ergebnisse. [Tabelle 4]
(Beispiele 36 bis 68 und Vergleichsbeispiele 6 bis 10)(Examples 36 to 68 and Comparative Examples 6 to 10)
Die Vorgehensweisen von Beispiel 35 wurden unter Erhalt von Wabenstrukturen wiederholt, außer dass die Bedingungen wie in den Tabellen 4 bis 6 gezeigt geändert wurden. Was die erhaltenen Wabenstrukturen betrifft, wurde „ein Wärmevibrationstest“ mit dem obigen Verfahren durchgeführt. Die Tabellen 4 bis 6 zeigen die Ergebnisse.The procedures of Example 35 were repeated to obtain honeycomb structures except that the conditions were changed as shown in Tables 4 to 6. As for the obtained honeycomb structures, "a thermal vibration test" was conducted by the above method. Tables 4 to 6 show the results.
Jede der in den jeweiligen Beispielen und Vergleichsbeispielen hergestellten Wabenstrukturen hatte eine wie in den Tabellen 4 bis 6 gezeigte gesamte Außenumfangsform. Im Speziellen war bei jeder der Wabenstrukturen der Beispiele 36 bis 42, 45 bis 48 und 56 bis 63 und Vergleichsbeispiele 6 bis 8 die gesamte Außenumfangsform eine Kreisform mit einem Durchmesser von 225 mm. Bei der Wabenstruktur von Beispiel 43 war die gesamte Außenumfangsform eine Kreisform mit einem Durchmesser von 211 mm. Bei der Wabenstruktur von Beispiel 44 war die gesamte Außenumfangsform eine Kreisform mit einem Durchmesser von 215 mm. Bei jeder der Wabenstrukturen der Beispiele 49 bis 55 und Vergleichsbeispiele 9 und 10 war die gesamte Außenumfangsform „eine durch lineares Schneiden von vier Abschnitten einer Kreisform mit einem Durchmesser von 225 mm erhaltene Form“. Jede der Wabenstrukturen der Beispiele 64 bis 68 hatte eine Form, bei der ein Abschnitt der Kreisform mit dem Durchmesser von 225 mm weggeschnitten war und der Kragenabschnitt nur in einem Teil des Außenumfangs des Wabensubstrats vorlag.Each of the honeycomb structures produced in the respective examples and comparative examples had an overall outer peripheral shape as shown in Tables 4 to 6. Specifically, in each of the honeycomb structures of Examples 36 to 42, 45 to 48 and 56 to 63 and Comparative Examples 6 to 8, the entire outer peripheral shape was a circular shape with a diameter of 225 mm. In the honeycomb structure of Example 43, the entire outer peripheral shape was a circular shape with a diameter of 211 mm. In the honeycomb structure of Example 44, the entire outer peripheral shape was a circular shape with a diameter of 215 mm. In each of the honeycomb structures of Examples 49 to 55 and Comparative Examples 9 and 10, the entire outer peripheral shape was "a shape obtained by linearly cutting four portions of a circular shape having a diameter of 225 mm". Each of the honeycomb structures of Examples 64 to 68 had a shape in which a portion of the circular shape having a diameter of 225 mm was cut away and the skirt portion existed only in a part of the outer periphery of the honeycomb substrate.
Jede der Wabenstrukturen der Beispiele 40 bis 42 und 56 bis 63 hatte eine wie in
In den Beispielen 35 bis 44 und 56 bis 63 wurden die Dicken der Materialien zur Bildung des Kragenabschnitts so eingestellt, dass jeweils Schwerpunktverschiebungen (Z) erhalten wurden.In Examples 35 to 44 and 56 to 63, the thicknesses of the materials for forming the skirt portion were adjusted so that center of gravity shifts (Z) were obtained, respectively.
In jedem der Beispiele 45 bis 48, wie in
Den Tabellen 1 bis 6 ist zu entnehmen, dass bei den Wabenstrukturen der Beispiele 1 bis 68 die Bewertungen des Wärmevibrationstests hervorragend waren und im Vergleich zu den Wabenstrukturen der Vergleichsbeispiele 1 bis 10 nur schwer in der Umfangsrichtung zu verschieben sind, wenn sie in einem Ummantelungselement gelagert werden. Überdies weisen die Wabenstrukturen der Beispiele 1 bis 68 eine ausgezeichnete Produktionseffizienz auf.It can be seen from Tables 1 to 6 that the honeycomb structures of Examples 1 to 68 were excellent in the thermal vibration test ratings and were difficult to shift in the circumferential direction compared to the honeycomb structures of Comparative Examples 1 to 10 when stored in a can member become. Moreover, the honeycomb structures of Examples 1 to 68 are excellent in production efficiency.
Industrielle AnwendbarkeitIndustrial Applicability
Die Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung eignet sich zur Verwendung als ein Filterelement einer Staubsammelvorrichtung.The honeycomb structure of the present invention is suitable for use as a filter element of a dust collecting device.
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Trennwand,Partition wall,
- 22
- Zelle,Cell,
- 33
- Wabensubstrat,honeycomb substrate,
- 44
- Außenumfang,outer perimeter,
- 55
- Verschlussabschnitt,closure section,
- 11a11a
- eine Endfläche,an end face,
- 11b11b
- die andere Endfläche,the other end face,
- 1313
- Bindematerial,binding material,
- 2323
- Kragenabschnitt,collar section,
- 2525
- Endfläche des Kragenabschnitts,end face of the collar section,
- 2626
- Kragenabschnitt-Deckschicht,collar section top layer,
- 2727
- Kragenhauptkörper,collar main body,
- 3131
- Wabensubstrat-Deckschicht,honeycomb substrate top layer,
- 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 201, 202, 203 und 300100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 201, 202, 203 and 300
- Wabenstruktur,honeycomb structure,
- D1D1
- Zellenverlaufsrichtung des Wabensubstrats,cell direction of the honeycomb substrate,
- D3D3
- Mittelachsenrichtung,central axis direction,
- G1G1
- Gesamtschwerpunkt,overall focus,
- G2G2
- Wabensubstrat-Schwerpunkt,honeycomb substrate focus,
- G3G3
- Kragenhauptkörper-Schwerpunkt,collar main body center of gravity,
- HH
- Höchstwert der Dicke des Kragenabschnitts,maximum thickness of the collar portion,
- hH
- Mindestwert der Dicke des Kragenabschnitts,minimum value of the thickness of the collar portion,
- LL
- Breite des Kragenabschnitts,width of the collar section,
- 11
- Länge einer Seitenfläche des Kragenabschnitts undLength of a side face of the collar portion and
- XX
- Abstand.Distance.
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Legal Events
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: KRAUS & LEDERER PARTGMBB, DE |
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R020 | Patent grant now final |