KR20160128343A - 허니컴 필터 및 허니컴 필터의 제조 방법 - Google Patents

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스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤
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Abstract

허니컴 필터 (100) 는, 축 방향으로 연장되는 복수의 입구측 유로 (제 1 유로) (70Hin), 복수의 출구측 유로 (제 2 유로) (70Hout) 및 인접하는 유로 사이를 분리하는 격벽 (W) 를 갖는 기둥체를 구비한다. 기둥체의 일단면에 있어서의 각 입구측 유로 (70Hin) 의 단면적은, 축 방향의 중앙부에 있어서의 각 입구측 유로의 단면적에 비해 크고, 또한 각 출구측 유로 (70Hout) 의 단면적은, 상기 일단면에 있어서 닫혀져 있다. 적어도 하나의 입구측 유로 (70Hin) 의 축 방향의 중앙부에 있어서, 입구측 유로 (70Hin) 를 형성하고, 인접하는 한 쌍의 격벽 (W) 사이에 형성되는 모서리부 (C) 는, 입구측 유로 (70Hin) 내를 향해 돌출되고 또한 상기 축 방향으로 연장되는 돌출부 (제 1 돌출부) (WP) 를 갖는다.

Description

허니컴 필터 및 허니컴 필터의 제조 방법{HONEYCOMB FILTER, AND METHOD FOR MANUFACTURING HONEYCOMB FILTER}
본 발명은 허니컴 필터 및 허니컴 필터의 제조 방법에 관한 것이다.
종래부터 디젤 퍼티큘레이트 필터 등으로 알려진 세라믹스제의 다공질 허니컴 필터가 알려져 있다. 이 허니컴 필터에서는, 일단 또는 타단의 어느 일방이 봉구 (封口) 된 다수의 유로가 격벽에 의해 형성되어 있다. 이와 같은 허니컴 필터는, 세라믹스 분말 또는 세라믹스 원료를 포함하는 재료로 다수의 관통공을 갖는 성형체를 준비하고, 이 성형체의 각 단면 (端面) 에 있어서 특정 관통공을 봉구하고, 그 후 봉구된 성형체를 소성하여 제조된다.
일본 공개특허공보 2005-118747호 일본 공표특허공보 2009-532197호
그런데, 특정 관통공을 봉구하는 방법으로서, 봉구하지 않는 관통공의 단면적을 커지도록 격벽을 변형시키고, 봉구해야 할 관통공측에서 격벽끼리를 압착시켜 봉구하는 방법을 생각할 수 있다.
그러나, 이 방법에서는, 상기 변형을 시킬 때에, 유로를 사이에 두는 격벽에 균열이 생겨, 격벽끼리를 압착시켜도 균열이 남는 경우가 있었다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 균열이 잘 발생하지 않는 허니컴 필터 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관련된 허니컴 필터는, 축 방향으로 연장되는 복수의 제 1 유로 및 복수의 제 2 유로, 그리고 인접하는 상기 유로 사이를 분리하는 격벽을 갖는 기둥체를 구비한다.
상기 기둥체의 일단면에 있어서의 각 상기 제 1 유로의 단면적은, 상기 축 방향의 중앙부에 있어서의 각 상기 제 1 유로의 단면적에 비해 크고, 또한 각 상기 제 2 유로는 상기 일단면에 있어서 닫혀져 있다.
적어도 하나의 상기 제 1 유로의 축 방향의 중앙부에 있어서, 상기 제 1 유로를 형성하고, 인접하는 한 쌍의 상기 격벽 사이에 형성되는 모서리부는, 상기 제 1 유로 내를 향해 돌출되고 또한 상기 축 방향으로 연장되는 제 1 돌출부를 갖는다.
본 발명의 허니컴 필터는, 한 쌍의 격벽 사이에 제 1 돌출부를 갖는 허니컴 성형체를 성형하고, 일단측에 있어서 그 성형체의 제 1 유로의 단면적을 확대하도록 격벽을 변형시키고, 제 2 유로측에서 격벽끼리를 압착시켜 제 2 유로를 봉구하고, 그 후 소성함으로써 얻을 수 있다. 제 1 돌출부에 의해 격벽 변형시에 균열이 생기는 것이 억제된다. 따라서, 균열이 적은 허니컴 필터가 얻어진다.
여기서, 상기 모서리부를 형성하는 상기 한 쌍의 상기 격벽의 일방은, 상기 제 1 유로와 상기 제 2 유로를 사이에 둘 수 있다. 제 1 유로와 제 2 유로를 사이에 두는 격벽은 출구측 유로와 입구측 유로를 사이에 두는 격벽을 의미하고, 이 격벽은 봉구시에 변형되기 때문에 모서리부에 응력이 가해지기 쉽다. 따라서, 본 발명의 효과가 높다.
또, 상기 기둥체의 타단면에 있어서의 각 상기 제 2 유로의 단면적은, 상기 축 방향의 중앙부에 있어서의 각 상기 제 2 유로의 단면적에 비해 크고, 또한 각 상기 제 1 유로는, 상기 타단면에 있어서 닫혀지고, 적어도 하나의 상기 제 2 유로의 축 방향의 중앙부에 있어서, 상기 제 2 유로를 형성하고, 인접하는 한 쌍의 상기 격벽 사이에 형성되는 모서리부는, 상기 제 2 유로 내를 향해 돌출되고 또한 상기 축 방향으로 연장되는 제 2 돌출부를 가질 수 있다.
이 허니컴 필터는, 또한 소성 전에, 타단측에 있어서 그 성형체의 제 2 유로의 단면적을 확대하도록 격벽을 변형시키고, 제 1 유로측에서 격벽끼리를 압착시켜 제 1 유로를 봉구함으로써 얻을 수 있다. 제 2 돌출부에 의해 추가적인 격벽 변형시에 균열이 생기는 것도 억제된다.
또, 상기 기둥체의 축 방향 중앙부에 있어서, 상기 제 1 유로는, 3 개의 상기 제 2 유로 및 3 개의 상기 제 1 유로와 인접하고, 상기 제 2 유로는, 6 개의 상기 제 1 유로와 인접할 수 있다.
또, 상기 기둥체의 축 방향 중앙부에 있어서, 상기 제 1 유로는, 2 개의 상기 제 2 유로 및 4 개의 상기 제 1 유로와 인접하고, 상기 제 2 유로는, 6 개의 상기 제 1 유로와 인접할 수 있다.
또, 상기 기둥체의 축 방향 중앙부에 있어서, 상기 제 1 유로는, 4 개의 상기 제 2 유로 및 4 개의 상기 제 1 유로와 인접하고, 상기 제 2 유로는, 4 개의 상기 제 1 유로와 인접할 수도 있다.
또, 적어도 하나의 상기 제 1 유로의 축 방향의 중앙부에 있어서, 적어도 하나의 상기 격벽은, 상기 제 1 유로 내 또는 상기 제 2 유로를 향해 돌출되고 또한 상기 격벽의 중앙부를 상기 축 방향으로 연장하는 제 3 돌출부를 가질 수 있다.
이 경우, 격벽 중앙부가 변형될 때의 균열을 억제할 수 있다.
본 발명에 관련된 허니컴 필터의 제조 방법은, 축 방향으로 연장되는 복수의 제 1 유로 및 복수의 제 2 유로, 그리고 인접하는 상기 유로 사이를 분리하는 격벽을 갖는 기둥체를 구비하고, 적어도 하나의 상기 제 1 유로의 축 방향의 중앙부에 있어서, 상기 제 1 유로를 형성하고, 인접하는 한 쌍의 상기 격벽 사이에 형성되는 모서리부는, 상기 제 1 유로 내를 향해 돌출되는 제 1 돌출부를 갖는, 허니컴 성형체를 준비하는 공정과,
상기 허니컴 성형체의 각 상기 제 1 유로 내에 지그를 삽입하여 단면적을 확대시키고, 각 상기 제 2 유로측에서 격벽끼리를 압착시켜 각 상기 제 2 유로를 봉구하는 공정을 구비한다.
본 발명에 의하면, 균열이 잘 발생하지 않는 허니컴 필터 및 그 제조 방법이 제공된다.
도 1 은 제 1 실시형태에 관련된 허니컴 필터의 사시도이다.
도 2 는 도 1 의 허니컴 필터의 축 방향 중앙부의 II-II 단면도이다.
도 3 은 도 2 의 확대도이다.
도 4 의 (a) 는 도 1 의 입구측 단면 (10Ein) 의 확대도, 도 4 의 (b) 는 도 4 의 (a) 의 b-b 단면도이다.
도 5 의 (a) 는 도 1 의 출구측 단면 (10Eout) 의 확대도, 도 5 의 (b) 는 도 5 의 (a) 의 b-b 단면도이다.
도 6 은 제 1 실시형태에 관련된 허니컴 필터의 제조 방법을 나타내는 모식도이다.
도 7 은 성형체의 입구측 유로 (70Hin) 를 확대하여 출구측 유로 (70Hout) 를 봉구할 때의 모습을 나타내는, 성형체의 축 방향 중앙부의 단면도이다.
도 8 은 제 2 실시형태에 관련된 허니컴 필터의 축 방향 중앙부의 단면도이다.
도 9 는 제 2 실시형태에 관련된 허니컴 필터의 입구측 단면 (10Ein) 의 확대도이다.
도 10 은 도 1 의 출구측 단면 (10Eout) 의 확대도이다.
도 11 은 제 3 실시형태에 관련된 허니컴 필터의 축 방향 중앙부의 단면도이다.
도 12 는 제 4 실시형태에 관련된 허니컴 필터의 축 방향 중앙부의 확대 단면도이다.
도면을 참조하면서 본 발명의 제 1 실시형태에 대하여 설명한다.
(제 1 실시형태)
본 실시형태에 관련된 허니컴 필터 (100) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같은 원기둥체 (10) 를 구비한다. 원기둥체 (10) 는, 입구측 단면 (10Ein) 및 출구측 단면 (10Eout) 을 갖는다.
도 2 는 원기둥체 (10) 의 축 방향의 중앙부 CP 의 단면이다. 원기둥체 (10) 는, 다수의 입구측 유로 (70Hin) 및 다수의 출구측 유로 (70Hout) 를 갖는다. 본 실시형태에서는, 하나의 입구측 유로 (70Hin) 가 3 개의 다른 입구측 유로 (70Hin) 와 인접하고, 또한 3 개의 출구측 유로 (70Hout) 와 인접하도록, 입구측 유로 (70Hin) 및 출구측 유로 (70Hout) 가 규칙적으로 배치되어 있다. 하나의 출구측 유로 (70Hout) 는 6 개의 입구측 유로 (70Hin) 와 인접하고, 다른 출구측 유로 (70Hout) 와는 인접하지 않는다. 각 유로는 합계 6 개의 유로와 각각 격벽을 개재하여 인접하고 있다.
도 3 은 도 2 의 확대도이다. 인접하는 유로 사이에는 이들을 분리하는 각각 격벽 (W) 가 형성되어 있고, 격벽 (W) 의 집합체가 원기둥체 (10) 를 구성한다.
출구측 유로 (70Hout) 는, 6 개의 격벽 (W) 에 의해 형성되고, 그 단면 형상은 대략 육각형이다. 입구측 유로 (70Hin) 는, 6 개의 격벽 (W) 에 의해 형성되어 있다. 입구측 유로 (70Hin) 에 있어서, 인접하는 한 쌍의 격벽 (W) 사이에 생기는 모서리부 (C) 에는, 각각 입구측 유로 (70Hin) 내를 향해 돌출되는 돌출부 (제 1 돌출부) (WP) 가 형성되어 있다. 따라서, 입구측 유로 (70Hin) 의 단면 형상은, 육각형의 각 정점을 내부를 향해 돌출시킨 형상을 갖는다. 각 돌출부 (WP) 는, 원기둥체 (10) (유로) 의 축 방향으로 연장되어 있다.
돌출부 (WP) 의 높이는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 돌출부 (WP) 의 저부 양단을 연결하는 선 L1 로부터의 돌출 높이 HT 가 0.04 ∼ 0.20 mm 일 수 있다. 또, 한 쌍의 격벽 (W) 의 돌출부 이외의 부분을 연결하여 생기는 점 Q, 입구측 유로 (70Hin) 의 무게 중심 G, 점 Q 와 무게 중심 G 를 연결하는 선 L2 와 돌출부 (WP) 의 최외부의 교점 S 를 정했을 때, 점 Q 와 교점 S 의 거리는 0.1 ∼ 0.3 mm 로 할 수 있다.
다음으로, 도 4 의 (a) 및 도 4 의 (b) 를 참조하여 입구측 구조를 나타낸다. 입구측 (일단측) 단면 (10Ein) 에 있어서는 축 방향의 중앙부에 비해, 입구측 유로 (70Hin) 의 단면적이 크게 되어 있다. 한편, 출구측 (타단측) 유로 (70Hout) 의 단면적은 0 으로 되어, 닫혀져 있다. 구체적으로는, 도 2 와 같이 축 방향 중앙부에서 대략 육각형인 입구측 유로 (70Hin) 의 단면 형상이 각각 삼각형이 되도록 확대되어, 각 삼각형의 정점이 출구측 유로 (70Hout) 의 중심에 도달하고, 이로써 출구측 유로 (70Hout) 가 봉구되어 있다. 바꾸어 말하면, 입구측 유로 (70Hin) 는, 입구측 단면 (10Ein) 에 있어서, 입구측 단면 (10Ein) 을 향할수록 단면적이 커지는 테이퍼부를 갖고 있다.
다음으로, 도 5 의 (a) 및 도 5 의 (b) 를 참조하여 출구측 구조를 나타낸다. 출구측 단면 (10Eout) 에 있어서는 축 방향의 중앙부에 비해, 출구측 유로 (70Hout) 의 단면적이 크게 되어 있다. 한편, 입구측 유로 (70Hin) 의 단면적은 0 으로 되어, 닫혀져 있다. 구체적으로는, 도 2 와 같이 축 방향 중앙부에서 대략 육각형인 출구측 유로 (70Hout) 의 단면 형상이 각각 변의 부분이 모서리가 되는 육각형으로 확대되어, 각 육각형의 정점이 입구측 유로 (70Hin) 의 중심에 도달하고, 이로써 입구측 유로 (70Hin) 가 봉구되어 있다. 바꾸어 말하면, 출구측 유로 (70Hout) 는, 출구측 단면 (10Eout) 에 있어서, 출구측 단면 (10Eout) 을 향할수록 단면적이 커지는 테이퍼부를 갖고 있다.
원기둥체의 재료는 다공질 세라믹이다. 세라믹의 예는, 티탄산알루미늄, 탄화규소, 코디어라이트이다. 티탄산알루미늄은, 마그네슘이나 규소 등을 포함할 수 있다.
이와 같은 허니컴 필터는 이하의 방법에 의해 제조할 수 있다. 우선, 세라믹 원료를 압출 성형기에 의해 압출 성형하여, 도 2 와 같은 단면 형상을 갖는 허니컴 성형체를 제조한다. 이 허니컴 성형체는, 미봉구의 입구측 유로 (70Hin) 및 미봉구의 출구측 유로 (70Hout) 를 각각 관통한 상태로 갖고, 미봉구의 입구측 유로 (70Hin) 에 돌출부 (70WP) 를 갖는다.
세라믹 원료의 조성은, 소성 후에 다공질의 세라믹을 부여하는 것이면 된다. 예를 들어, 세라믹 원료와 유기 바인더와 조공제와 용매와, 필요에 따라 첨가되는 첨가물을 포함할 수 있다.
세라믹 원료는, 세라믹스를 구성하는 원소를 함유하는 분말이다. 바인더는 유기 바인더일 수 있고, 메틸셀룰로오스, 카르복실메틸셀룰로오스, 하이드록시알킬메틸셀룰로오스, 나트륨카르복실메틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스류 : 폴리비닐알코올 등의 알코올류 : 리그닌술폰산염을 예시할 수 있다. 첨가물로는, 예를 들어 윤활제 및 가소제, 분산제를 들 수 있다.
계속해서, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 얻어진 미소성의 허니컴 성형체 (100＇) 의 입구측 단면 (10Ein) 에 있어서, 출구측 유로 (70Hout) 를 봉구한다. 구체적으로는, 삼각뿔 형상의 다수의 돌기 (410a) 를 갖는 봉구용 지그 (400) 를 준비한다. 그리고, 각 돌기 (410a) 가 입구측 유로 (70Hin) 내에 들어가도록, 봉구용 지그 (400) 를 이동시킨다. 이로써, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 입구측 유로 (70Hin) 의 격벽이 변형되어, 유로의 단면적이 확대되는 한편, 출구측 유로 (70Hout) 의 단면적이 축소된다. 그리고, 최종적으로는 도 4 의 (a) 및 도 4 의 (b) 에 나타내는 바와 같이, 입구측 유로 (70Hin) 의 단면 형상은 삼각형이 되고, 출구측 유로 (70Hout) 에서 격벽끼리가 완전히 압착되어, 출구측 유로 (70Hout) 는 봉지된다. 즉, 출구측 유로 (70Hout) 는 입구측 단면 (10Ein) 에 있어서 닫혀진다. 또한, 봉구용 지그 (400) 에 대하여 진동이나 초음파를 부여해도 된다.
다음으로, 동일하게 출구측 단면 (10Eout) 의 입구측 유로 (70Hin) 를 다른 봉구용 지그로 봉구한다. 출구측 유로 (70Hout) 에 삽입하는 봉구용 지그의 돌기는, 육각뿔 형상으로 할 수 있다. 그 후, 필요에 따라 건조시킨 후, 양단면을 봉구를 마친 허니컴 성형체 (100＇) 를 소성함으로써, 본 실시형태에 관련된 허니컴 필터 (100) 가 얻어진다.
본 실시형태에 의하면, 입구측 유로 (70Hin) 의 한 쌍의 격벽 (W) 사이에 돌출부 (WP) 가 형성되어 있다. 이 때문에, 입구측 유로 (70Hin) 의 단면적을 확대하도록 격벽을 변형시켜 출구측 유로 (70Hout) 를 폐쇄할 때에, 격벽 (W), 특히 변형 전의 모서리부에 균열이 잘 생기지 않게 된다. 따라서, 결함이 적은 허니컴 필터를 제조할 수 있다.
(제 2 실시형태)
계속해서, 도 8 ∼ 도 10 을 참조하여 제 2 실시형태에 관련된 허니컴 필터 (102) 에 대하여 설명한다. 제 1 실시형태와 동일한 점은 설명을 생략한다. 도 8 은 본 실시형태에 관련된 허니컴 필터 (102) 의 축 방향 중앙부에 있어서의 단면을 나타낸다. 제 1 실시형태에 관련된 허니컴 필터 (100) 와는 상이하며, 본 실시형태에서는, 하나의 입구측 유로 (70Hin) 가 4 개의 다른 입구측 유로 (70Hin) 와 인접하고, 또한 2 개의 출구측 유로 (70Hout) 와 인접하도록, 입구측 유로 (70Hin) 및 출구측 유로 (70Hout) 가 규칙적으로 배치되어 있다. 하나의 출구측 유로 (70Hout) 는 6 개의 입구측 유로 (70Hin) 와 인접하고, 다른 출구측 유로 (70Hout) 와는 인접하지 않는다. 따라서, 각 유로는 합계 6 개의 유로에 인접하고 있다.
입구측 유로 (70Hin) 에 있어서, 한 쌍의 격벽 (W) 사이에 생기는 모서리부에는, 각각 입구측 유로 (70Hin) 내를 향해 돌출되는 돌출부 (WP) 가 형성되어 있다. 여기서, 본 실시형태에 있어서는, 입구측 유로 (70Hin) 와 입구측 유로 (70Hin) 를 사이에 두는 격벽 (Wii) 와, 입구측 유로 (70Hin) 와 출구측 유로 (70Hout) 를 사이에 두는 격벽 (Wio) 의 사이의 모서리부에 돌출부 (WP) 가 형성되고, 격벽 (Wii) 와 격벽 (Wii) 의 사이의 모서리부에는 돌출부 (WP) 는 형성되어 있지 않다. 따라서, 입구측 유로 (70Hin) 의 단면 형상은, 대향하는 2 개의 정점 이외의 4 개의 정점을 내부를 향해 돌출시킨 형상을 갖는다.
다음으로, 도 9 를 참조하여 입구측 구조를 나타낸다. 입구측 단면 (10Ein) 에 있어서는 축 방향의 중앙부에 비해, 입구측 유로 (70Hin) 의 단면적이 크게 되어 있다. 한편, 출구측 유로 (70Hout) 의 단면적은 0 으로 되어 있다. 구체적으로는, 축 방향 중앙부에 있어서의 입구측 유로 (70Hin) 의 단면 형상인 대략 육각형이, 그 대향하는 2 변이 넓어져 각각 대략 마름모꼴이 되도록 확대되어, 각 마름모꼴의 정점은 출구측 유로 (70Hout) 의 중심상에 도달하고, 이로써 출구측 유로 (70Hout) 가 봉구되어 있다.
다음으로, 도 10 을 참조하여 출구측 구조를 나타낸다. 출구측 단면 (10Eout) 에 있어서는 축 방향의 중앙부에 비해, 출구측 유로 (70Hout) 의 단면적이 크게 되어 있다. 한편, 입구측 유로 (70Hin) 의 단면적은 0 으로 되어 있다. 구체적으로는, 축 방향 중앙부에 있어서의 출구측 유로 (70Hout) 의 단면 형상인 육각형이 그대로 확대되어, 각 육각형의 정점은 입구측 유로 (70Hin) 의 중심상에 도달하고, 이로써 입구측 유로 (70Hin) 가 봉구되어 있다.
이와 같은 허니컴 필터는, 도 8 과 같은 형상의 돌출부 (WP) 를 갖는 허니컴 성형체를 성형한 후에, 제 1 실시형태와 동일하게 봉구하면 된다.
본 실시형태에 있어서도, 돌출부 (WP) 에 의해 균열의 발생을 억제할 수 있다.
(제 3 실시형태)
계속해서, 도 11 을 참조하여 제 3 실시형태에 관련된 허니컴 필터 (104) 에 대하여 설명한다. 제 1 실시형태와 동일한 점은 설명을 생략한다. 도 11 은 본 실시형태에 관련된 허니컴 필터 (104) 의 축 방향 중앙부에 있어서의 단면을 나타낸다. 제 1 실시형태에 관련된 허니컴 필터 (100) 와는 상이하며, 본 실시형태에서는, 하나의 입구측 유로 (70Hin) 가 4 개의 다른 입구측 유로 (70Hin) 와 인접하고, 또한 4 개의 출구측 유로 (70Hout) 와 인접하도록, 입구측 유로 (70Hin) 및 출구측 유로 (70Hout) 가 규칙적으로 배치되어 있다. 하나의 출구측 유로 (70Hout) 는 4 개의 입구측 유로 (70Hin) 와 인접하고, 다른 출구측 유로 (70Hout) 와는 인접하지 않는다.
출구측 유로 (70Hout) 는, 4 개의 격벽 (W) 에 의해 형성되고, 그 단면 형상은 대략 사각형이다. 입구측 유로 (70Hin) 는, 8 개의 격벽 (W) 에 의해 형성되어 있다. 입구측 유로 (70Hin) 에 있어서, 한 쌍의 격벽 (W) 사이에 생기는 모서리부 (C) 에는, 각각 입구측 유로 (70Hin) 내를 향해 돌출되는 돌출부 (WP) 가 형성되어 있다. 따라서, 입구측 유로 (70Hin) 의 단면 형상은, 팔각형의 각 정점을 내부를 향해 돌출시킨 형상을 갖는다.
도시는 생략하지만, 입구측 단면에 있어서는, 출구측 유로 (70Hout) 의 단면적이 입구측 유로 (70Hin) 를 폐쇄하도록, 4 개의 입구측 유로 (70Hin) 내에 정점이 각각 있는 사각형으로 확대된다. 또, 출구측 단면에 있어서는, 입구측 유로 (70Hin) 의 단면적이 출구측 유로 (70Hout) 를 폐쇄하도록, 4 개의 출구측 유로 (70Hout) 내에 정점이 각각 있는 사각형으로 확대된다.
본 실시형태에 있어서도, 돌출부 (WP) 에 의해 균열의 발생을 억제할 수 있다.
(제 4 실시형태)
계속해서, 도 12 를 참조하여 제 4 실시형태에 관련된 허니컴 필터 (105) 에 대하여 설명한다. 제 1 실시형태와 동일한 점은 설명을 생략한다. 도 12 는 본 실시형태에 관련된 허니컴 필터 (105) 의 축 방향 중앙부에 있어서의 확대 단면을 나타낸다. 제 1 실시형태에 관련된 허니컴 필터 (100) 와는 상이하며, 본 실시형태에서는, 격벽 (W) 가 평판상이 아니고, 입구측 유로 (70Hin) 측면의 단면 형상이 주름판이다. 인접하는 한 쌍의 격벽 (W) 사이에 생기는 모서리부 (C) 에는, 돌출부 (WPa) 또는 돌출부 (WPb) 가 형성되어 있다. 돌출부 (WPa) 의 저부 양단을 연결하는 선으로부터의 돌출 높이 (HTa) 및 돌출부 (WPb) 의 저부 양단을 연결하는 선으로부터의 돌출 높이 (HTb) 는, 각각 0.04 ∼ 0.20 mm 일 수 있고, 서로 상이할 수 있다. 이들 돌출부 (WPa) 및 돌출부 (WPb) 는 입구측 유로 (70Hin) 내를 향해 돌출되고, 각각 축 방향으로 연장되어 있다. 또, 격벽 (W) 는, 입구측 유로 (70Hin) 내를 향해 돌출되고 또한 격벽 (W) 의 중앙부를 축 방향으로 연장하는 돌출부 (WP3) (제 3 돌출부) 를 갖는다.
본 실시형태에 있어서도, 돌출부 (WPa) 및 돌출부 (WPb) 에 의해 균열의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고 다양한 변형 양태가 가능하다.
예를 들어, 돌출부 (WP) 의 배치는 적절히 변경할 수 있다. 돌출부 (WP) 는, 출구측 유로 (70Hout) 와 입구측 유로 (70Hin) 를 사이에 두는 격벽과, 다른 격벽 (예를 들어, 출구측 유로 (70Hout) 와 입구측 유로 (70Hin) 를 사이에 두는 격벽, 출구측 유로 (70Hout) 끼리를 사이에 두는 격벽 및 입구측 유로 (70Hin) 끼리를 사이에 두는 격벽 중 어느 것이어도 된다) 의 사이에 형성되는 모서리부에 형성되는 것이 바람직하다. 출구측 유로 (70Hout) 와 입구측 유로 (70Hin) 를 사이에 두는 격벽은 봉구시에 변형되기 때문에, 모서리부에 응력이 가해지기 쉽기 때문이다.
또, 상기 실시형태에서는, 입구측 유로 (70Hin) 내에만 돌출부 (WP) 가 형성되어 있었지만, 예를 들어 도 3 및 도 11 에서 점선으로 나타내는 바와 같이, 출구측 유로 (70Hout) 내의 격벽 사이의 모서리부에 출구측 유로 (70Hout) 내로 돌출되고 축 방향으로 연장되는 돌출부 (제 2 돌출부) (WP2) 가 형성되어 있어도 된다. 이 경우, 출구측 유로 (70Hout) 를 변형시켜 입구측 유로 (70Hin) 를 봉구할 때에, 균열의 억제가 가능해진다.
또, 도 3, 도 8, 도 11 및 도 12 에 나타내는 바와 같이, 적어도 하나의 입구측 유로 (제 1 유로) 의 축 방향의 중앙부에 있어서, 적어도 하나의 격벽 (W) 가, 입구측 유로 내 또는 출구측 유로 (제 2 유로) 를 향해 돌출되고 또한 격벽 (W) 의 중앙부를 축 방향으로 연장하는 돌출부 (WP3) (제 3 돌출부) 을 가질 수도 있다. 이 경우, 격벽의 중앙부가 변형되는 경우의 균열 억제가 가능하다.
또, 입구측 유로 및 출구측 유로의 배치, 즉 각 유로에 인접하는 유로의 수도 상기 실시형태에 한정되지 않는다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「2 개의 유로가 인접하는」 것은, 2 개의 유로가 하나의 격벽을 개재하여 격벽의 두께 방향으로 사이에 놓여지는 것을 의미할 수 있다. 이른바 스퀘어 유로 배치에 있어서 경사의 관계에 위치하는 2 개의 유로는 서로 인접하는 유로가 아니다.
또, 유로의 단면 형상도 특별히 상기 실시형태에 한정되지 않고 모서리부가 있는 형상이면 된다. 또, 돌출부의 단면 형상도, 원의 일부 즉 원호를 갖는 형상에 한정되지 않고, 삼각형, 사각형 등의 다각형의 일부를 갖는 형상이어도 되고, 타원의 일부를 갖는 형상이어도 된다.
또한, 필터의 외형 형상도 원기둥체가 아니어도 되고, 예를 들어 사각기둥이어도 된다. 셀 밀도는, 예를 들어 200 ∼ 400 cpsi 로 할 수 있다.
70Hin…입구측 유로 (제 1 유로)
70Hout…출구측 유로 (제 2 유로)
WP…돌출부 (제 1 돌출부, 제 2 돌출부)
10…원기둥체 (기둥체)
W…격벽
C…모서리부
CP…중앙부
100…허니컴 필터

Claims (8)

  1. 축 방향으로 연장되는 복수의 제 1 유로 및 복수의 제 2 유로, 그리고 인접하는 상기 유로 사이를 분리하는 격벽을 갖는 기둥체를 구비하고,
    상기 기둥체의 일단면에 있어서의 각 상기 제 1 유로의 단면적은, 상기 축 방향의 중앙부에 있어서의 각 상기 제 1 유로의 단면적에 비해 크고, 또한 각 상기 제 2 유로는, 상기 일단면에 있어서 닫혀지고,
    적어도 하나의 상기 제 1 유로의 축 방향의 중앙부에 있어서, 상기 제 1 유로를 형성하고, 인접하는 한 쌍의 상기 격벽 사이에 형성되는 모서리부는, 상기 제 1 유로 내를 향해 돌출되고 또한 상기 축 방향으로 연장되는 제 1 돌출부를 갖는, 허니컴 필터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 모서리부를 형성하는 상기 한 쌍의 상기 격벽의 일방은, 상기 제 1 유로와 상기 제 2 유로를 사이에 두는, 허니컴 필터.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기둥체의 타단면에 있어서의 각 상기 제 2 유로의 단면적은, 상기 축 방향의 중앙부에 있어서의 각 상기 제 2 유로의 단면적에 비해 크고, 또한 각 상기 제 1 유로는, 상기 타단면에 있어서 닫혀지고,
    적어도 하나의 상기 제 2 유로의 축 방향의 중앙부에 있어서, 상기 제 2 유로를 형성하고, 인접하는 한 쌍의 상기 격벽 사이에 형성되는 모서리부는, 상기 제 2 유로 내를 향해 돌출되고 또한 상기 축 방향으로 연장되는 제 2 돌출부를 갖는, 허니컴 필터.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기둥체의 축 방향 중앙부에 있어서, 상기 제 1 유로는, 3 개의 상기 제 2 유로 및 3 개의 상기 제 1 유로와 인접하고,
    상기 제 2 유로는, 6 개의 상기 제 1 유로와 인접하는, 허니컴 필터.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기둥체의 축 방향 중앙부에 있어서, 상기 제 1 유로는, 2 개의 상기 제 2 유로 및 4 개의 상기 제 1 유로와 인접하고,
    상기 제 2 유로는, 6 개의 상기 제 1 유로와 인접하는, 허니컴 필터.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기둥체의 축 방향 중앙부에 있어서, 상기 제 1 유로는, 4 개의 상기 제 2 유로 및 4 개의 상기 제 1 유로와 인접하고,
    상기 제 2 유로는, 4 개의 상기 제 1 유로와 인접하는, 허니컴 필터.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 제 1 유로의 축 방향의 중앙부에 있어서, 적어도 하나의 상기 격벽은, 상기 제 1 유로 내 또는 상기 제 2 유로를 향해 돌출되고 또한 상기 격벽의 중앙부를 상기 축 방향으로 연장하는 제 3 돌출부를 갖는, 허니컴 필터.
  8. 축 방향으로 연장되는 복수의 제 1 유로 및 복수의 제 2 유로, 그리고 인접하는 상기 유로 사이를 분리하는 격벽을 갖는 기둥체를 구비하고, 적어도 하나의 상기 제 1 유로의 축 방향의 중앙부에 있어서, 상기 제 1 유로를 형성하고, 인접하는 한 쌍의 상기 격벽 사이에 형성되는 모서리부는, 상기 제 1 유로 내를 향해 돌출되는 제 1 돌출부를 갖는, 허니컴 성형체를 준비하는 공정과,
    상기 허니컴 성형체의 각 상기 제 1 유로 내에 지그를 삽입하여 단면적을 확대시키고, 각 상기 제 2 유로측에서 격벽끼리를 압착시켜 각 상기 제 2 유로를 봉구하는 공정을 구비하는 허니컴 필터의 제조 방법.
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