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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen Abgasreinigungsfilter zum Reinigen eines Abgases durch Sammeln
von Partikeln aus dem Abgas einer Brennkraftmaschine und ein Verfahren
zum Herstellen des selben.
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Herkömmlicherweise wirkt ein Abgasreinigungsfilter
mit einer keramischen Wabenstruktur als ein Abgasreinigungsfilter
zum Reinigen eines Abgases durch Sammeln von Partikeln aus dem Abgas
einer Brennkraftmaschine.
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Die keramische Wabenstruktur weist
eine umgebende Wand, Trennwände,
die in einem Wabenmuster innerhalb der umgebenden Wand vorgesehen
sind, und eine Vielzahl von Zellen auf, die durch die Trennwände getrennt
sind und gleichzeitig von einer Endfläche der keramischen Wabenstruktur
zu der anderen hindurchdringen.
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Zum Verbessern der Reinigungseffizienz
des Abgasreinigungsfilters ist es wünschenswert, die Trennwände dünner zu
machen und die Porosität
in der umgebenden Wand und den Trennwänden zu erhöhen. Wenn jedoch die Trennwand
dünner
gemacht wird und die Porosität
erhöht
wird, wird die mechanische Festigkeit der keramischen Wabenstruktur
verringert. Daher ergibt sich ein Problem dahingehend, dass die
Endabschnitte der keramischen Wabenstruktur wahrscheinlicher zerbrechen,
wenn die Katalysatoren bereitgestellt werden, wenn die Struktur
an eine Brennkraftmaschine oder Ähnliches
angebracht wird. Um dieses Problem zu lösen, wurde eine keramische
Wabenstruktur vorgeschlagen, deren Zellen in der Umgebung des Randabschnitts
mit Verschlussmaterial gefüllt
sind (siehe beispielsweise Patentdruckschriften 1 und 2).
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[Patentdruckschrift 1]
Japanische
ungeprüfte
Patentoffenlegungsschrift (Kokoku) Nr. 63-12658
[Patentdruckschrift
2]
Japanische ungeprüfte
Patentoffenlegungsschrift (Kokai) Nr. 7-246341
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Jedoch ist keine Definition hinsichtlich
des Bereichs der Randfläche
angegeben, die bei der herkömmlichen
keramischen Wabenstruktur mit dem Verschlussmaterial zu füllen ist.
Wenn der Bereich der Randfläche, die
mit dem Verschlussmaterial zu füllen
ist, zu groß ist,
ergibt sich ein Problem, dass sich die Abgasfiltrationsfläche verringert
und sich gleichzeitig der Druckverlust vergrößert. Wenn andererseits die
Randfläche,
die mit dem Verschlussmaterial zu füllen ist, zu klein ist, ist
es nicht möglich,
eine ausreichende Festigkeit der keramischen Wabenstruktur sicherzustellen.
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Daher ist es schwierig, einen Abgasreinigungsfilter
mit einer hohen Festigkeit und einer hervorragenden Reinigungseffizienz
nur durch Füllen
der Umgebung des Randabschnitts mit dem Verschlussmaterial zu erhalten.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde unter
Berücksichtigung
des vorstehend genannten Problems entwickelt und es ist die Aufgabe,
einen Abgasreinigungsfilter mit einer hohen Festigkeit und einer
hervorragenden Abgasreinigungseffizienz sowie ein Verfahren zum
Herstellen von diesem zu schaffen.
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Ein Abgasreinigungsfilter gemäß einem
ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung hat eine keramische
Wabenstruktur mit Folgendem: einer umgebenden Wand; Trennwänden, die
in einem Wabenmuster innerhalb der umgebenden Wand vorgegeben sind;
und einer Vielzahl von Zellen, die durch Trennwände getrennt sind und gleichzeitig
von einer Endfläche
der keramischen Wabenstruktur zu der anderen hindurch dringen. Wenn
eine gedachte Linie an den beiden Endflächen der keramischen Wabenstruktur
durch kontinuierliches Verbinden von Punkten mit einem Abstand von
1,0 bis 3,0 mal der Teilung der Zellen (Zellenteilung) in die Richtung
auf die Mitte von der inneren Fläche
der umgebenden Wand gezogen wird, wird nicht weniger als 90% der
Randfläche
(Randbereich) außerhalb
der gedachten Linie mit dem Verschlussmaterial blockiert.
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Als nächstes wird der Betrieb/die
Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Bei der keramischen Wabenstruktur,
die vorstehend beschrieben ist, wird nicht weniger als 90% der Randfläche (Randflächenbereich)
von beiden Endflächen
mit dem Verschlussmaterial blockiert.
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Daher werden die Randabschnitte von
den beiden Endflächen
der vorstehend genannten keramischen Wabenstruktur verstärkt. Darüber hinaus
ist, wenn die vorstehend genannte gedachte Linie durch kontinuierliches
Verbinden von Punkten mit einem Abstand von nicht weniger als 1,0
mal der Zellenteilung in die Richtung auf die Mitte der inneren
Fläche
der umgebenden Wand gezogen wird, die Breite der Randfläche, die mit
dem Verschlussmaterial zu verschließen ist, nicht weniger als
1,0 mal die Zellenteilung. Daher kann eine ausreichende Festigkeit
der keramischen Wabenstruktur sichergestellt werden. Aufgrund dessen
ist es möglich,
das Auftreten eines Bruchs zu verhindern, wenn der Abgasreinigungsfilter
hergestellt, gehandhabt wird und dergleichen.
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Wenn darüber hinaus die vorstehend genannte
gedachte Linie durch kontinuierliches Verbinden von Punkten mit
einem Abstand von nicht mehr als 3,0 mal der Zellenteilung in die
Richtung auf die Mitte von der inneren Fläche der umgebenden Wand gezogen
wird, ist die Breite der Randfläche,
die mit dem Verschlussmaterial zu verschließen ist, nicht mehr als 3,0
mal der Zellenteilung. Daher kann bei dem Abgasreinigungsfilter
der Flächeninhalt
der Randfläche,
durch die Abgas nicht hindurchtreten kann, ausreichend verringert
werden. Aufgrund dessen ist es möglich,
die Abgasfiltrationsfläche
sicherzustellen und gleichzeitig den Druckverlust des Abgases zu
unterdrücken.
Daher ist es möglich,
einen Abgasreinigungsfilter mit einer hervorragenden Reinigungseffizienz
zu erhalten.
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Wie vorstehend beschrieben ist, ist
es gemäß der vorliegenden
Erfindung möglich,
einen Abgasreinigungsfilter mit einer hohen Festigkeit und einer
hervorragenden Abgasreinigungseffizienz zu erhalten.
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Ein Verfahren zum Herstellen eines
Abgasreinigungsfilters gemäß einem
zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist Folgendes
auf: einen Ausbildungsprozess zum Ausbilden einer keramischen Wabenstruktur
mit einer umgebenden Wand, Trennwänden, die in einem Wabenmuster
innerhalb der umgebenden Wand vorgesehen sind, und einer Vielzahl
von Zellen, die durch die Trennwände
getrennt sind und gleichzeitig von einer Endfläche der keramischen Wabenstruktur
zu der anderen hindurchdringen; einen Abdeckprozess zum Kleben von
Abdeckbändern
auf die gesamten Endflächen
der keramischen Wabenstruktur; einen Bohrprozess, bei dem eine gedachte
Linie gezogen wird durch kontinuierliches Verbinden von Punkten mit
einem Abstand von 1,0 bis 3,0 mal der Teilung der Zellen (Zellenteilung)
in die Richtung auf die Mitte der inneren Fläche von der umgebenden Wand
und zumindest des Abdeckbands, das an die Öffnungen der Zellen geklebt
ist, durch die die gedachte Linie hindurchtritt und die Öffnungen
der Zellen außerhalb
der gedachten Linie gebohrt werden; und einen Verschlussprozess,
bei dem nicht weniger als 90% der Randfläche außerhalb der gedachten Linie
mit Verschlussmaterial blockiert wird, nachdem die Endflächen in
die Verschlussmaterialpaste getaucht sind und das Verschlussmaterial
in den Öffnungen
der Zellen ausbilden, die andere als diejenigen sind, die mit dem
Abdeckband blockiert sind.
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Gemäß dem vorliegenden Herstellungsverfahren
ist es möglich,
das Verschlussmaterial an der Randfläche der keramischen Wabenstruktur
sowohl einfach als auch sicher auszubilden.
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Daher ist es gemäß dem zweiten Gesichtspunkt
der vorliegenden Erfindung, der vorstehend beschrieben ist, möglich, einen
Abgasreinigungsfilter mit einer hohen Festigkeit und einer hervorragenden
Abgasreinigungseffizienz einfach und sicher herzustellen.
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Ein Verfahren zum Herstellen eines
Abgasreinigungsfilter gemäß einem
dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist Folgendes
auf: einen Ausbildungsprozess zum Ausbilden einer keramischen Wabenstruktur
mit einer umgebenden Wand, Trennwänden, die in einem Wabenmuster
innerhalb der umgebenden Wand vorgesehen sind, und einer Vielzahl
von Zellen, die durch die Trennwände
getrennt sind und gleichzeitig von einer Endfläche der keramischen Wabenstruktur
zu der anderen hindurchdringen; einen Abdeckprozess, bei dem eine
gedachte Linie an der Endfläche
der keramischen Wabenstruktur gezogen wird durch kontinuierliches
Verbinden von Punkten mit einem Abstand von 1,0 bis 3,0 mal der
Teilung der Zellen (Zellenteilung) in die Richtung auf die Mitte
von der inneren Fläche
der umgebenden Wand, und bei dem ein Abdeckband an den mittleren
Bereich innerhalb der gedachten Linie geklebt wird; und einen Verschlussprozess,
bei dem nicht weniger als 90% der Randfläche außerhalb der gedachten Linie
mit Verschlussmaterial blockiert ist, nachdem die Endflächen in
die Verschlussmaterialpaste eingetaucht sind, und das Verschlussmaterial
an den Öffnungen
der Zellen ausbildet, die andere als diejenigen sind, die mit dem
Abdeckband blockiert sind.
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Gemäß dem vorliegenden Herstellungsverfahren
ist es möglich,
das Verschlussmaterial an der Randfläche ohne Bohren des Abdeckbands
in der Randfläche
auszubilden, da das Abdeckband nicht an die Randfläche geklebt
ist. Daher kann die Anzahl der Arbeitsstunden verringert werden
und ist es möglich,
einen Abgasreinigungsfilter einfach herzustellen und gleichzeitig
die Herstellungskosten zu verringern.
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Ein Verfahren zum Herstellen eines
Abgasreinigungsfilters gemäß einem
vierten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist Folgendes
auf: Ausbildungsprozess zum Ausbilden einer keramischen Wabenstruktur
mit einer umgebenden Wand, Trennwänden, die in einem Wabenmuster
innerhalb der umgebenden Wand vorgesehen sind und einer Vielzahl
von Zellen, die durch Trennwände
getrennt sind und die gleichzeitig von einer Endfläche der
keramischen Wabenstruktur zu der anderen hindurchdringen; einen
Abdeckprozess zum Kleben von Abdeckbändern an die gesamten Endflächen der
keramischen Wabenstruktur; einen Schneidprozess, bei dem eine gedachte
Linie an der Endfläche
gezogen wird durch kontinuierliches Verbinden von Punkten mit einem
Abstand von 1,0 bis 3 mal der Teilung der Zellen (Zellenteilung)
in die Richtung auf die Mitte von der inneren Fläche der umgebenden Wand, und
wobei das Abdeckband, das an die Randfläche außerhalb der gedachten Linie
geklebt ist, geschnitten und entfernt wird; und einen Verschlussprozess,
bei dem nicht weniger als 90% der Randfläche außerhalb der gedachten Linie
mit einem Verschlussmaterial nach dem Eintauchen der Endflächen in
die Verschlussmaterialpaste blockiert wird und das Verschlussmaterial
in den Öffnungen
der Zellen ausgebildet wird, die andere als diejenigen sind als
die mit dem Abdeckband blockiert sind.
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Gemäß dem vorliegenden Herstellungsverfahren
ist es einfach, Abdeckbänder
an die Endflächen
der keramischen Wabenstruktur zu kleben, da eine exakte Positionsausrichtung
des Abdeckbands nicht notwendig ist. Daher ist es gemäß dem vierten Gesichtspunkt
der vorliegenden Erfindung, wie vorstehend beschrieben ist, möglich, einfach
einen Abgasreinigungsfilter mit einer hohen Festigkeit und einer
hervorragenden Abgasreinigungseffizienz herzustellen.
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Ein Verfahren zum Herstellen eines
Abgasreinigungsfilters gemäß einem
fünften
Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist Folgendes auf: einen
Ausbildungsprozess zum Ausbilden einer keramischen Wabenstruktur
mit einer umgebenden Wand, Trennwänden, die in einem Wabenmuster
innerhalb der umgebenden Wand angeordnet sind, und einer Vielzahl
von Zellen die durch die Trennwände
getrennt sind und gleichzeitig von einer Endfläche der keramischen Wabenstruktur
zu der anderen hindurchdringen; einen Abdeckprozess zum Kleben von
Abdeckbändern
an die gesamten Endflächen
der keramischen Wabenstruktur; einen Schneidprozess, bei dem eine
gedachte Linie an der Endfläche
gezogen wird durch kontinuierliches Verbinden von Punkten bei einem
Abstand von 1,0 bis 3,0 mal der Teilung der Zellen (Zellenteilung)
in die Richtung auf die Mitte von der inneren Fläche der umgebenden Wand, und
bei dem das Abdeckband entlang der Trennwände der Zellen geschnitten
wird, durch die die gedachte Linie hindurchtritt, und wobei gleichzeitig
das Abdeckband außerhalb
der gedachten Linie entfernt wird; und einen Verschlussprozess,
bei dem nicht weniger als 90% der Randfläche außerhalb der gedachten Linie
mit einem Verschlussmaterial nach dem Eintauchen der Endflächen in
die Verschlussmaterialpaste blockiert wird und das Verschlussmaterial
in den Öffnungen
der Zellen ausbildet, die andere als diejenigen sind, die mit dem
Abdeckband blockiert sind.
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Gemäß dem vorliegenden Herstellungsverfahren
ist es durch Entfernen von gerade dem Abdeckband, das die ausgewählten Zellen
bedeckt, durch die die gedachte Linie hindurchtritt, möglich, die
gesamten Öffnungen
der ausgewählten
Zellen zu öffnen.
Daher ist es möglich,
das Verschlussmaterial in den gesamten Öffnungen der ausgewählten Zellen
auszubilden, durch die die gedachte Linie hindurchtritt.
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Darüber hinaus ist es nicht notwendig,
das Abdeckband in den Öffnungen
der Zellen zu bohren (bzw. zu durchbohren), durch die die gedachte
Linie hindurchtritt.
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Daher ist es gemäß dem fünften Gesichtspunkt der vorliegenden
Erfindung möglich,
einen Abgasreinigungsfilter mit einer hohen Festigkeit und einer
hervorragenden Abgasreinigungseffizienz einfach herzustellen.
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Gemäß dem ersten Gesichtspunkt
der vorliegenden Erfindung, wie vorstehend beschrieben ist, ist
die Zellenteilung durch die folgende Gleichung (1) definiert: 1 Teilung = 25,4/(Anzahl
der Maschen)1/2 ... (1) wobei
die Anzahl der Maschen die Anzahl der Zellen innerhalb eines Quadrats
mit der Seitenlänge
von 25,4 mm ist.
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Wenn daher die Zelle einen quadratischen
Querschnitt hat, ist die Länge
von einer Teilung gleich der Länge
von einer Seite der Zelle plus der Dicke der Trennwand.
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Darüber hinaus ist der Prozentanteil
von 90% der Randfläche,
die mit dem Verschlussmaterial zu blockieren ist, auf der Grundlage
der Gesamtfläche
der Öffnungen
der Zelle, die in der Randfläche
enthalten sind.
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Es ist ebenso möglich, eine Teilfläche oder
die Gesamtfläche
der Öffnung
jeder Zelle, durch die die gedachte Linie hindurchtritt, mit dem
Verschlussmaterial zu blockieren.
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Das macht den Herstellungsprozess
zum Blockieren einer Teilfläche
der Öffnung
von jeder Zelle mit dem Verschlussmaterial noch einfacher. Wenn
die Gesamtfläche
der Öffnung
von jeder Zelle mit dem Verschlussmaterial blockiert wird, kann
ein Abgasreinigungsfilter mit einer höheren Festigkeit erhalten werden.
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Es ist möglich, eine keramische Wabenstruktur
mit einer umgebenden Wand und den Trennwänden mit einer Porosität von nicht
weniger als 50% zu verwenden.
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Für
diesen Fall werden die Abgasfiltrationsfläche und die Katalysatorträgerfläche vergrößert und
es wird möglich,
einen Abgasreinigungsfilter mit einer hohen Reinigungseffizienz
zu erhalten.
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Wenn die Porosität geringer als 50% ist, ist
es wahrscheinlich, dass die Abgasreinigungseffizienz nicht ausreichend
verbessert werden kann.
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Es ist vorzuziehen, dass die umgebende
Wand eine Dicke von 0,2 bis 0,8 mm hat.
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Für
diesen Fall ist es möglich,
die Festigkeit und die Abgasreinigungseffizienz des Abgasreinigungsfilters
sicherzustellen.
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Wenn die Dicke weniger als 0,2 mm
beträgt,
ist es wahrscheinlich, dass eine ausreichende Festigkeit des Abgasreinigungsfilters
sichergestellt werden kann. Wenn andererseits die Dicke 0,8 mm übersteigt,
ist es wahrscheinlich, dass die Abgasfiltrationsfläche verringert
ist und gleichzeitig der Druckverlust erhöht wird, wobei daher eine ausreichende
Abgasreinigungseffizienz nicht sichergestellt werden kann.
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Es ist vorzuziehen, dass die keramische
Wabenstruktur aus Cordierit besteht.
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Für
diesen Fall ist es möglich,
eine keramische Wabenstruktur mit einer umgebenden Wand und Trennwänden mit
einer gewünschten
Porosität
sowohl einfach als auch kostengünstig
auszubilden.
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Der Abgasreinigungsfilter kann für einen
Dieselverbrennungsmotor verwendet werden und reinigt das Abgas,
das von dem Dieselverbrennungsmotor ausgestoßen wird, und es können gemischt
beide Öffnungen der
Zellen, die mit dem Verschlussmaterial versehen sind, und derjenigen
der Zellen, die nicht mit dem Verschlussmaterial versehen sind,
derart vorhanden sein, dass sie abwechselnd in dem mittleren Bereich
innerhalb der gedachten Linie an der Endfläche der keramischen Wabenstruktur
angeordnet sind.
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Für
diesen Fall ist es möglich,
einen Abgasreinigungsfilter für
einen Dieselverbrennungsmotor mit einer hohen Festigkeit und einer
hervorragenden Abgasreinigungseffizienz vorzusehen.
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Es ist vorzuziehen, dass die gedachte
Linie eine Linie ist, die durch kontinuierliches Verbinden von Punkten
bei einem Abstand von 1,0 bis 2,0 mal der Zellenteilung in die Richtung
auf die Mitte von der inneren Fläche
der umgebenden Wand gezogen ist.
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Für
diesen Fall ist es möglich,
eine ausreichende Festigkeit der keramischen Wabenstruktur aufrechtzuerhalten
und gleichzeitig einen Abgasreinigungsfilter mit einer hervorragenden
Reinigungseffizienz zu erhalten (siehe siebtes Ausführungsbeispiel).
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Es ist vorzuziehen, dass die Trennwand
eine Dicke von 0,25 bis 0,40 mm hat.
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Für
diesen Fall ist es möglich,
im Übermaß vorhandene
Partikel aus einem Abgas zu sammeln und gleichzeitig den Druckverlust
des Abgases zu verringern. Da ist es möglich, einen Abgasreinigungsfilter
mit einer noch exzellenteren Reinigungseffizienz zu erhalten.
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Wenn die Dicke der Trennwand geringer
als 0,25 mm ist, ist es wahrscheinlich, dass die Partikel durch die
Trennwand austreten und die Möglichkeit
besteht, dass sich die Partikelsammeleffizienz verringert. Wenn andererseits
die Dicke der Trennwand 0,40 mm übersteigt,
besteht die Möglichkeit,
dass der Druckverlust des Abgases sich erhöht (siehe achtes Ausführungsbeispiel).
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(Siebtes Ausführungsbeispiel)
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel,
wie in 18 gezeigt ist,
wird eine Beziehung zwischen der Breite der Randfläche, die
mit dem Verschlussmaterial blockiert ist, und der Rate des Anstiegs
des Druckverlusts sowie dazwischen und der Tiefe des Bruchs des
Abgasreinigungsfilters untersucht.
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Anders gesagt werden Versuchsproben
einschließlich
solchen, deren Breiten der Randfläche, die zu verschließen ist,
eine Zellenteilung ist, zwei Zellenteilungen, drei Zellenteilungen
beziehungsweise vier Zellenteilungen ist, und einer, von der die
Randfläche
nicht verschlossen ist, vorbereitet.
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Als Nächstes ist es in dem zweiten
Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung möglich, den Abdeckprozess, den
Bohrprozess und den Verschlussprozess für beide Endflächen der
keramischen Wabenstruktur jeweils auszuführen.
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Bei dem Bohrprozess ist es wie bei
dem Abdeckband, das an die Öffnungen
der Zellen innerhalb der gedachten Linie geklebt wird, ebenso möglich, das
Abdeckband, das auf eine von zwei benachbarten Öffnungen der Zellen geklebt
ist, zu bohren.
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Für
diesen Fall existieren gemischt sowohl Öffnungen von den Zellen, die
mit dem Verschlussmaterial versehen sind, als auch diejenigen von
den Zellen, die nicht mit dem Verschlussmaterial versehen sind,
derart, dass sie abwechselnd in dem mittleren Bereich innerhalb
der gedachten Linie an der Endfläche
der keramischen Wabenstruktur angeordnet sind. Als Folge ist es
möglich,
einen Abgasreinigungsfilter für
einen Dieselverbrennungsmotor mit einer hohen Festigkeit und einer
hervorragenden Abgasreinigungseffizienz zu erhalten. Als nächstes ist
es in dem dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung vorzuziehen,
den Bohrprozess zum Bohren an zumindest dem Abdeckband durchzuführen, das
die Öffnungen
der Zellen bedeckt, die die gedachte Linie durchläuft, nach
dem Abdeckprozess und vor dem Verschlussprozess.
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Für
diesen Fall ist es möglich,
dass das Verschlussmaterial sogar in allen von den Öffnungen
der Zellen auszubilden, durch die die gedachte Linie verläuft. Daher
ist es möglich
einen Abgasreinigungsfilter mit einer höheren Festigkeit zu erhalten.
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In dem vierten Gesichtspunkt der
vorliegenden Erfindung ist es vorzuziehen, den Bohrprozess zum Bohren
an zumindest dem Abdeckband, das die Öffnungen der Zellen bedeckt,
durch die gedachte Linie verläuft,
nach dem Schneidprozess und vor dem Verschlussprozess durchzuführen.
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Für
diesen Fall ist es möglich,
dass Verschlussmaterial sogar in allen von den Öffnungen der Zellen auszubilden,
durch die die gedachte Linie verläuft. Daher ist es möglich, einen
Abgasreinigungsfilter mit einer höheren Festigkeit zu erhalten.
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In dem dritten Gesichtspunkt oder
dem vierten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist es wie
bei dem Abdeckband, das an die Öffnungen
der Zellen innerhalb der gedachten Linie geklebt ist, möglich, das
Abdeckband, das auf eine oder zwei nebeneinanderliegende Öffnungen
der Zellen geklebt ist, nach dem Abdeckprozess und vor dem Verschlussprozess
zu bohren.
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Für
diesen Fall existieren gemischt sowohl Öffnungen von den Zellen, die
mit dem Verschlussmaterial versehen sind, als auch diejenigen der
Zellen, die nicht mit dem Verschlussmaterial versehen sind, derart,
dass sie abwechselnd in dem mittleren Bereich innerhalb der gedachten
Linie an der Endfläche
der keramischen Wabenstruktur angeordnet sind. Als Folge ist es
möglich,
einen Abgasreinigungsfilter für
einen Dieselverbrennungsmotor mit einer hohen Festigkeit und einer
hervorragenden Abgasreinigungseffizienz zu erhalten.
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Die vorliegende Erfindung kann vollständiger aus
der Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
die nachstehend angegeben sind, gemeinsam mit den beigefügten Zeichnungen
verstanden werden.
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1 ist
eine Vorderansicht eins Abgasreinigungsfilters in einem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht eines Abgasreinigungsfilters in dem
ersten Ausführungsbeispiel.
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3 ist
eine Schnittansicht des Abgasreinigungsfilters in die Richtung,
in die eine Zelle in dem ersten Ausführungsbeispiel hindurchdringt.
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4 ist
eine Vorderansicht der Öffnung
einer Zelle in dem ersten Ausführungsbeispiel.
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5 ist
eine erläuternde
perspektivische Ansicht, die einen Zustand darstellt, bei dem ein
Abdeckband an eine keramische Wabenstruktur in dem ersten Ausführungsbeispiel
geklebt ist.
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6 ist
eine erläuternde
perspektivische Ansicht, die darstellt, wie die Position des zu
bohrenden Abdeckbands in dem ersten Ausführungsbeispiel erfasst wird.
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7 ist
eine erläuternde
perspektivische Ansicht, die darstellt, wie das Abdeckband, das
an die keramische Wabenstruktur geklebt ist, in dem ersten Ausführungsbeispiel
gebohrt wird.
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8 ist
eine erläuternde
Schnittansicht, die einen Zustand darstellt, in dem die Endfläche der
keramischen Wabenstruktur in die Schlemme des Verschlussmaterials
in dem ersten Ausführungsbeispiel
eingetaucht wird.
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9 ist
eine erläuternde
Schnittansicht, die einen Zustand nach dem Eintauchen in dem ersten
Ausführungsbeispiel
darstellt.
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10 ist
eine erläuternde
Schnittansicht, die einen Zustand darstellt, in dem die andere Endfläche der
keramischen Wabenstruktur in die Schlemme des Verschlussmaterials
in dem ersten Ausführungsbeispiel eingetaucht
wird.
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11 ist
eine erläuternde
Schnittansicht, die einen Zustand darstellt, nachdem beide Endflächen der keramischen
Wabenstruktur in dem ersten Ausführungsbeispiel
eingetaucht sind.
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12 ist
eine Vorderansicht einer keramischen Wabenstruktur, an deren Endfläche ein
Abdeckband in einem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung geklebt ist.
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13 ist
eine erläuternde
Ansicht, die einen Zustand darstellt, in dem das Abdeckband in dem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung gebohrt ist.
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14 ist
eine Vorderansicht eines Abgasreinigungsfilters in einem dritten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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15 ist
eine erläuternde
Ansicht, die einen Zustand darstellt, in dem ein Abdeckband, das
an die Endfläche
einer keramischen Wabenstruktur geklebt ist, in einem fünften Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung geklebt ist.
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16 ist
eine erläuternde
Ansicht eines Bruchversuchsverfahrens in einem sechsten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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17 ist
eine Graphik, die die Versuchsergebnisse in dem sechsten Ausführungsbeispiel
zeigt.
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18 ist
eine Graphik, die die Messungsergebnisse des siebten Ausführungsbeispiels
zeigt.
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19 ist
eine Graphik, die die Messungsergebnisse in dem achten Ausführungsbeispiel
zeigt.
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(Erstes Ausführungsbeispiel)
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Der Abgasreinigungsfilter und das
Verfahren zum Herstellen desselben gemäß der vorliegenden Erfindung
wird nachstehend unter Verwendung von 1 bis 11 beschrieben.
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Wie in 1 bis 3 gezeigt ist, hat ein Abgasreinigungsfilter 1 eine
keramische Wabenstruktur 2 mit eine umgebenden Wand 21,
Trennwänden 22,
die in einem Wabenmuster innerhalb der umgebenden Wand 21 angeordnet
sind, und eine Vielzahl von Zellen 23, die durch die Trennwände 22 getrennt
sind und gleichzeitig durch beide Endfläche 241 und 242 hindurchdringen.
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Wenn an beiden Endflächen 241 und 242 der
keramischen Wabenstruktur 2 eine gedachte Linie 3 durch
kontinuierliches Verbinden von Punkten mit einem Abstand von 1,0
bis 3,0 mal der Zellenteilung in die Richtung auf die Mitte von
einer inneren Fläche 211 der
umgebenden Wand 21 gezogen wird, wird nicht weniger als
90% von einer Randfläche 25 außerhalb
der gedachten Linie 3 mit einem Verschlussmaterial 4 blockiert,
wie in 1 gezeigt ist.
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Die Definition der Zellenteilung
ist durch den vorstehend erwähnten
Ausdruck (1) definiert und in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel,
wie in 4 gezeigt ist,
ist, da der Querschnitt der Zelle 23 quadratisch ist, die
Länge einer
Teilung gleich der Länge
einer Seite der Zelle 23 plus die Dicke b der Trennwand 22.
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Genauer gesagt beträgt die Länge a der
Seite der Zelle 23, wie vorstehend beschrieben ist, 1,07
bis 1,27 mm, und beträgt
die Dicke b der Trennwand 22 0,25 bis 0,35 mm. Daher beträgt die Teilung
1,32 bis 1,62 mm.
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Die umgebende Wand 21 hat
eine Dicke von 0,2 bis 0,8 mm. Das Verschlussmaterial 4 wird
in eine Öffnung 231 der
Zelle 23 bis auf eine Tiefe von 1 bis 6 mm von den Endflächen 241 und 242 eingeschlossen.
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Die vorstehend genannte keramische
Wabenstruktur 2 hat die umgebende Wand 21 und
die Trennwände 22 mit
einer Porosität
von nicht weniger als 50%.
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Darüber hinaus besteht die Wabenstruktur 2 aus
Cordierit. Das Verschlussmaterial 4 besteht ebenso aus
Cordierit.
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Der Abgasreinigungsfilter 1 ist
ein Filter für
einen Dieselverbrennungsmotor zum Reinigen eines Abgases, das von
einem Dieselverbrennungsmotor ausgestoßen wird. Wie in 1 und 3 gezeigt ist, sind in einem mittleren
Bereich 26 innerhalb der vorstehend genannten gedachten
Linie 3 an den Endflächen 241 und 242 der
keramischen Wabenstruktur 2 die Öffnungen 231 der Zellen 23,
die mit dem Verschlussmaterial 4 versehen sind, und die Öffnungen 231 der
Zellen 23, die nicht mit dem Verschlussmaterial 4 versehen
sind, gemischt derart vorhanden, dass sie abwechselnd angeordnet
sind.
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Anders gesagt, wie in 3 gezeigt ist, hat die Zelle 23 in
dem mittleren Bereich 26 insgesamt zwei Öffnungen 231 an
ihren Enden und ist eine der zwei Öffnungen 231 mit dem
Verschlussmaterial 4 derart blockiert, dass die Öffnungen
der zwei benachbarten Zellen 23, in denen das Verschlussmaterial 4 ausgebildet ist,
entgegengesetzt zueinander sind.
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Als Nächstes wird das Verfahren zum
Herstellen des Abgasreinigungsfilters 1 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
nachstehend beschrieben.
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Zuerst wird ein Ausbildungsprozess
zum Ausbilden der keramischen Wabenstruktur 2 mit der umgebenden
Wand 21, den Trennwänden 22 und
der Vielzahl der Zellen 23 ausgeführt.
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Als Nächstes wird ein Abdeckungsprozess
zum Kleben eines Abdeckbandes 5 an die gesamte Endfläche 241 der
keramischen Wabenstruktur 2 ausgeführt, wie in 5 gezeigt ist.
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Dann wird, wie in 7 gezeigt ist, das Abdeckband 5 an
die Öffnungen
der Zellen 23 geklebt, durch die die vorstehend genannte
gedachte Linie 3 (1)
verläuft,
und werden die Öffnungen
der Zellen 23 außerhalb
der gedachten Linie 3 gebohrt. Zu diesem Zeitpunkt wird
ein Bohrprozess zum Bohren des Abdeckbands 5 an den Öffnungen 231 der
Zellen 23 in dem mittleren Bereich 26 mit einem
Schachbrettmuster ausgeführt.
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Darauf wird, wie in 8 gezeigt ist, die Endfläche 241 in
eine Verschlussmaterialpaste 41 eingetaucht und wird, wie
in 9 gezeigt ist, ein
Verschlussprozess zum Ausbilden des Verschlussmaterials 4 in den Öffnungen 231 der
Zellen 23 ausgefüllt,
die andere sind als diejenigen, die mit dem Abdeckband 5 blockiert
sind.
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Darüber hinaus wird, wie in 10 und 11 gezeigt ist, das Verschlussmaterial 4 ebenso
an der anderen Endfläche 242 der
keramischen Wabenstruktur 2 ausgebildet.
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Auf diesem Weg wird, wie in 1 gezeigt ist, nicht weniger
als 90% der Randfläche 25 außerhalb
der gedachten Linie 3 an beiden Endflächen 241 und 242 der
keramischen Wabenstruktur 2 mit dem Verschlussmaterial 4 blockiert.
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Bevor die Löcher in das Abdeckband gebohrt
werden, wird die Abbildung der Endfläche 241 (242)
der keramischen Wabenstruktur 2 durch Verwenden einer Kamera 51 aufgenommen
und werden die zu bohrenden Positionen durch Verarbeiten der Abbildung
erfasst, wie in 6 gezeigt
ist. Dann wird das Abdeckband unter Verwendung eines Lasers 52 gebohrt,
wie in 7 gezeigt ist.
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Wie vorstehend beschrieben ist, wird,
nachdem das Verschlussmaterial 4 in den Öffnungen 231 der feststehenden
Zellen 23 ausgebildet ist, der Abgasreinigungsfilter 1 durch
Brennen der keramischen Wabenstruktur 2 erhalten.
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Darüber hinaus ist es möglich, dass
die Trennwände 23 des
Abgasreinigungsfilters 1 Katalysatoren tragen.
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Als nächstes wird der Betrieb/die
Wirkungsweise des vorliegenden Ausführungsbeispiels nachstehend
beschrieben.
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Wie vorstehend beschrieben ist, ist
nicht weniger als 90% der Randfläche 25 an
den Endflächen 241, 242 der
keramischen Wabenstruktur 2 mit dem Verschlussmaterial 4 blockiert.
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Daher wird der Randabschnitt, das
heißt
der Eckabschnitt, von sowohl den Endflächen 241 als auch 242 der
keramischen Wabenstruktur 2 verstärkt. Darüber hinaus beträgt, da die
vorstehend genannte gedachte Linie 3 durch durchgehendes
Verbinden von Punkten mit einem Abstand von mehr als 1,0 mal der
Zellenteilung in die Richtung auf die Mitte von der inneren Fläche 211 der
umgebenden Wand 21 gezogen wird, die Breite der Randfläche 25,
die mit dem Verschlussmaterial 4 zu verschließen ist,
nicht weniger als 1,0 mal der Zellenteilung. Daher ist es möglich, die
ausreichende Festigkeit der keramischen Wabenstruktur 2 sicherzustellen.
Aufgrund dessen ist es möglich,
das Auftreten eines Bruchs zu verhindern, wenn der Abgasreinigungsfilter 1 hergestellt,
gehandhabt und dergleichen wird.
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Da darüber hinaus die gedachte Linie 3 durch
kontinuierliches Verbinden von Punkten mit einem Abstand von nicht
mehr als 3,0 mal der Zellteilung in die Richtung auf die Mitte von
der inneren Fläche 211 von der
umgebenden Wand 21 gezogen wird, beträgt die Breite der Randfläche 25,
die mit dem Verschlussmaterial 4 zu verschließen ist,
nicht mehr als 3,0 mal die Zellteilung. Daher ist es möglich, die
Fläche
an der Randfläche 25,
die nicht ein Abgas in dem Abgasreinigungsfilter 1 durchlassen
kann, zu verringern. Aufgrund dessen ist es möglich, eine Abgasfiltrationsfläche sicherzustellen
und gleichzeitig den Druckverlust des Abgases zu unterdrücken. Als
Folge kann der Abgasreinigungsfilter 1 mit einer hervorragenden
Reinigungseffizienz erhalten werden.
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Da die keramische Wabenstruktur 2 die
umgebende Wand 1 und die Trennwände 22 mit einer Porosität von nicht
weniger als 50% hat, kann der Abgasreinigungsfilter 1 mit
einer hervorragenden Reinigungseffizienz erhalten werden.
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Wenn für diesen Fall die Randfläche 25 nicht
mit dem Verschlussmaterial 4 versehen ist, kann ein Bruck
auftreten, da die Festigkeit der keramischen Wabenstruktur 2 unzureichend
ist. Daher wird die Festigkeit der keramischen Wabenstruktur 2 durch
Ausbilden des Verschlussmaterials 4 in der Randfläche 25 erhöht, wie vorstehend
beschrieben ist, und kann die Festigkeit des Abgasreinigungsfilters 1 folglich
erhöht
werden.
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Da die umgebende Wand 21 eine
Dicke von 0,2 bis 0,8 mm hat, ist es möglich, die Festigkeit und die Effizienz
der Abgasreinigung des Abgasreinigungsfilters 1 sicherzustellen.
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Da darüber hinaus die keramische Wabenstruktur 2 aus
Cordierit besteht, ist es möglich,
die keramische Wabenstruktur 2 mit der umgebenden Wand 21 und
den Trennwänden 22 mit
einer gewünschten
Porosität
sowohl einfach als auch kostengünstig
auszubilden.
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Wie vorstehend beschrieben ist, ist
es gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
möglich,
den Abgasreinigungsfilter mit einer hohen Festigkeit und einer hervorragenden
Abgasreinigungseffizienz zu erhalten.
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(Zweites Ausführungsbeispiel)
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird der Abgasreinigungsfilter 1 durch ein Verfahren hergestellt,
das sich von demjenigen des ersten Ausführungsbeispiels unterscheidet,
wie in 12 und 13 gezeigt ist.
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Anders gesagt wird an der Endseite 241 (242)
der in dem ersten Ausführungsbeispiel
gezeigten keramischen Wabenstruktur 2 das Abdeckband 5 an
den mittleren Bereich 26 innerhalb der gedachten Linie 3 geklebt,
wie in 12 gezeigt ist.
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Daher hat das Abdeckband 5 eine
Gestalt, deren Umriss mit der gedachten Linie 3 übereinstimmt.
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Dann wird vor dem Verschlussprozess,
wie in 13 gezeigt ist,
der Bohrprozess zum Bohren des Abdeckbands 5 durchgeführt, dass
die Öffnungen 231 der
Zellen 23 bedeckt, durch die die gedachte Linie 3 hindurchtritt.
Bei diesem Bohrprozess wird das Abdeckband 5 in dem mittleren
Bereich 26 innerhalb der gedachten Linie 3 ebenso
mit einem Schachbrettmuster gebohrt. In 13 bezeichnet ein Bezugszeichen 55 die gebohrten
Teile.
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Das andere ist das gleiche wie in
dem ersten Ausführungsbeispiel.
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Gemäß dem vorliegenden Herstellungsverfahren
ist es möglich,
dass das Verschlussmaterial 4 in dem Randbereich 25 ohne
Bohren des Abdeckbands 5 in dem Randbereich 25 auszubilden,
da das Abdeckband 5 nicht an den Randbereich 25 geklebt
ist. Daher kann die Anzahl der Arbeitsstunden für den Bohrprozess verringert
werden und ist es möglich,
den Abgasreinigungsfilter 1 einfach herzustellen und gleichzeitig
die Herstellungskosten zu verringern.
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Das andere ist das gleiche wie bei
dem ersten Ausführungsbeispiel.
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(Drittes Ausführungsbeispiel)
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird das Verschlussmaterial 4 teilweise in den Zellen 3 ausgebildet
durch die die gedachte Linie 3 bei dem Abgasreinigungsfilter 1 verläuft, wie
in 14 gezeigt.
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Anders gesagt werden der Ausbildungsprozess
und der Abdeckprozess wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel zuerst ausgeführt (siehe 12). Dann werden die Zellen 23,
durch die die gedachte Linie 3 verläuft, nicht in dem Bohrprozess
gebohrt.
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Das andere ist das gleiche wie bei
dem zweiten Ausführungsbeispiel.
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Aufgrund dessen wird das Verschlussmaterial 4 als
ein teilweiser Verschluss in den Zellen 3 ausgebildet,
durch die die gedachte Linie 3 verläuft, wie in 14 gezeigt ist. Für diesen Fall ist es möglich, die
Anzahl der Arbeitsstunden für
den Bohrprozess durch weitergehendes Verringern der Anzahl der zu
bohrenden Positionen zu verringern.
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Das andere hat den gleichen Betrieb/die
gleiche Wirkungsweise wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel.
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(Viertes Ausführungsbeispiel)
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird das Abdeckband 5 an die gesamte Endfläche 241 (242) der
keramischen Wabenstruktur 2 in dem Abdeckprozess geklebt
und wird dann ein Schneidprozess zum Schneiden des Abdeckbands 5 entlang
der gedachten Linie 3 ausgeführt.
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Nach dem Schneideprozess wird der
Abgasreinigungsfilter 1 durch das gleich Verfahren wie
bei dem zweiten oder dem dritten Ausführungsbeispiel hergestellt.
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Beispielsweise wird ein Laser zum
Schneiden des Abdeckbands 5 verwendet.
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Das andere ist das gleiche wie bei
dem ersten Ausführungsbeispiel.
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Wenn gemäß dem vorliegenden Herstellungsverfahren
das Abdeckband 5 an die Endflächen 241 und 242 der
keramischen Wabenstruktur 2 geklebt ist, ist das Kleben
einfach, da keine exakte Positionsausrichtung des Abdeckbands 5 erforderlich
ist. Daher ist es möglich,
den Abgasreinigungsfilter mit einer hohen Festigkeit und einer hervorragenden
Abgasreinigungseffizienz herzustellen.
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Das andere hat den gleichen Betrieb/die
gleiche Wirkungsweise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
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(Fünftes Ausführungsbeispiel)
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird das Abdeckband 5 an die gesamte Endfläche 241 (242) der
keramischen Wabenstruktur 2 bei dem Abdeckprozess geklebt
und wird in dem Schneidprozess das Abdeckband 5 entlang
der Trennwände 22 der
Zellen 23 geschnitten, durch die die gedachte Linie 3 verläuft, und wird
gleichzeitig das Abdeckband 5 außerhalb der Trennwände 22 entfernt,
wie in 15 gezeigt ist.
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Daher bildet die Schnittlinie eine
geschlossene Kurve, die die maximale Fläche einschließt, die
entlang der Trennwände 22 innerhalb
der gedachten Linie 3 gezogen werden kann.
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Dann wird der Abgasreinigungsfilter 1 durch
das gleiche Verfahren wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel hergestellt.
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Beispielsweise ein Laser wird zum
Schneiden des Abdeckbands 5 verwendet.
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Das andere ist das gleiche wie bei
dem ersten Ausführungsbeispiel.
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Gemäß dem vorliegenden Herstellungsverfahren
ist es möglich,
die Gesamtheit der Öffnungen 231 der
ausgewählten
Zellen 23, durch die die gedachte Linie 23 verläuft, durch
Entfernen des Abdeckbands 5, das die ausgewählten Zellen 23 bedeckt,
zu öffnen.
Daher ist es möglich,
das Verschlussmaterial 4 in allen Öffnungen 231 der Zellen 23 auszubilden,
durch die die gedachte Linie 3 verläuft.
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Darüber hinaus ist es nicht notwendig,
die Öffnungen 231 der
Zellen 22 zu bohren, durch die die gedachte Linie 3 verläuft.
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Daher ist es gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
möglich,
einen Abgasreinigungsfilter mit einer hohen Festigkeit und einer
hervorragenden Abgasreinigungseffizienz einfach herzustellen.
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Das andere hat den gleichen Betrieb/die
gleiche Wirkungsweise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
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(Sechstes Ausführungsbeispiel)
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird der Abgasreinigungsfilter gemäß der vorliegenden Erfindung
getestet, um zu untersuchen, wie er bricht, wie in den 16 und 17 gezeigt ist.
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Der Abgasreinigungsfilter der vorliegenden
Erfindung, das heißt
der Abgasreinigungsfilter, in dessen Randbereich Verschlussmaterial
ausgebildet ist, wird als eine Versuchsprobe 1 bezeichnet.
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Eine keramische Wabenstruktur, die
derjenigen ähnlich
ist, die bei der Versuchsprobe 1 verwendet wird, in deren
Randbereich das Verschlussmaterial nicht ausgebildet ist, wird als
eine Versuchsprobe 2 bezeichnet.
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Ein Monolith 3 Erzeugnis
mit einer relativ geringen Porosität wird als eine Versuchsprobe 3 bezeichnet.
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Verschiedenartige Sätze von
Daten für
jede Versuchsprobe sind in Tabelle 1 gezeigt.
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Bei dem Versuch wird jede keramische
Wabenstruktur 61 an einer Stützbasis 62 in einem
Zustand montiert, in dem die Richtung T, in die die Zelle durch
die Wabenstruktur 61 dringt, mit Bezug auf die vertikale Richtung
S so gekippt, dass der Winkel zwischen T und S 45% beträgt, wie
in 16 gezeigt ist.
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Dann wird ein zylindrisches Bleigewicht 63 mit
einem Basisdurchmesser von 20 mm und einer Höhe von 30 mm und mit einem
Gewicht von 100 g frei von 30 cm oberhalb auf einen Eckabschnitt 611 der
keramischen Wabenstruktur fallengelassen.
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Das Gewicht 63 wird durch
eine zylindrische Führung 64 fallengelassen,
die in Vertikalrichtung vorgesehen ist.
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Auf diesem Weg wird die Tiefe des
Bruchs, der an dem Eckabschnitt 611 von einer jeweiligen
keramischen Wabenstruktur 61 auftritt, gemessen. Der Versuch
wird fünfmal
für jede
Versuchsprobe durchgeführt.
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Die Ergebnisse des Versuchs sind
in 17 gezeigt. Die Werte,
die in der Abbildung gezeigt sind, sind der Durchschnitt der Ergebnisse
des fünfmal
durchgeführten
Versuchs.
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Wie 17 entnehmbar
ist, ergibt die Versuchsprobe 1 gemäß der vorliegenden Erfindung
eine Tiefe eines Bruchs, die beträchtlich geringer ist als diejenige
der Versuchsprobe 2, in deren Randbereich kein Verschlussmaterial
vorgesehen ist.
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Obwohl die Versuchsprobe 1 eine
Porosität
von 65% hat, ist die Tiefe des Bruchs von dieser im Wesentlichen
die gleiche wie diejenige der monolithischen Versuchsprobe 3,
deren Porosität
35% beträgt.
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Aus diesen Ergebnissen wird geschlossen,
dass es gemäß der vorliegenden
Erfindung möglich
ist, einen Abgasreinigungsfilter zu erhalten, der das Auftreten
eines Bruchs ausreichend verhindern kann und der eine hervorragende
Festigkeit hat.
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Die Rate des Anstiegs des Druckverlusts
ist eine Größe auf der
Grundlage des Druckverlusts von einer Versuchsprobe, deren Randbereich
nicht verschlossen ist. Der Druckverlust ist ein Wert, der als eine
Differenz des Drucks zwischen demjenigen an einem Ende und demjenigen
an dem anderen Ende des Abgasreinigungsfilters erhalten wird, wenn
Luft bei Raumtemperatur durch den Abgasreinigungsfilter mit einer
Rate von 5 m3/min strömt. Der Druckverlust in dem
achten Ausführungsbeispiel,
das nachstehend beschrieben wird, ist ebenso ein auf diese Art erhaltener
Wert.
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Die Tiefe des Drucks wird durch das
in dem sechsten Ausführungsbeispiel
beschriebene Bruchversuchsverfahren gemessen. In 18 wird die Rate des Anstiegs des Druckverlusts
durch weiße
Kreise angegeben und die Tiefe des Bruchs durch schwarze Kreise
angegeben.
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Wie in 18 gezeigt
ist, steigt die Rate des Anstiegs des Druckverlusts merklich für die Versuchsproben
mit einem Randbereich an, deren Breite, die zu verschließen ist,
zwei Zellenteilungen oder breiter ist. Wenn die Breite des Randbereichs,
der zu verschließen
ist, vier Zellenteilungen erreicht, erhöht sich die Rate des Anstiegs
des Druckverlusts weitergehend, wobei sie 40% übersteigt.
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Im Hinblick auf den Bruch ist es
möglich,
die Tiefe des Bruchs durch Verschließen des Randbereichs entsprechend
einer Breite von einer Zellenteilung im Vergleich mit derjenigen,
bei der nicht verschlossen wird, zu verringern. Darüber hinaus
ist es möglich,
die Tiefe des Bruchs durch Verschließen des Randbereichs entsprechend
einer Breite von zwei Zellenteilungen weitergehend zu verringern.
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Aus diesem Ergebnis wird es herausgefunden,
dass die Breite des Randbereichs, die zu verschließen ist,
ein bis drei Zellenteilungen und vorzugsweise ein bis zwei Zellenteilungen
betragen soll.
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(Achtes Ausführungsbeispiel)
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel,
wie in 19 gezeigt ist,
wird eine Beziehung zwischen der Dicke der Trennwand der keramischen
Wabenstruktur und der Sammeleffizienz der Partikel in dem Abgas
sowie zwischen dieser und dem Druckverlust untersucht.
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Insbesondere strömt ein Abgas, das Partikel
enthält,
durch jeden Abgasreinigungsfilter mit einer Rate von 2m3/min.
Dann werden die Masse M1 des Abgasreinigungsfilters bevor das Abgas
strömt,
und die Masse M2 von diesem, nachdem das Abgas strömt, jeweils
gemessen und gleichzeitig die Masse N der Partikelkammer die durch
den Abgasreinigungsfilter hindurchgetreten ist, gemessen. Auf der
Grundlage der Masse M1, M2 und N wird die Sammeleffizienz P von
Partikeln aus der folgenden Formel berechnet: P
= (M2 – M1)/(M2 – M1 + N)
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In 19 wird
die Sammeleffizienz durch schwarze Kreise und der Druckverlust durch
weiße
Kreise bezeichnet.
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Wie in 19 gezeigt
ist, ist es möglich,
die Sammeleffizienz durch Festlegen der Dicke der Trennwand auf
0,25 mm oder mehr ausreichend zu vergrößern. Wenn jedoch die Dicke
der Trennwand 0,40 mm übersteigt,
steigt der Druckverlust extrem an.
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Aus diesen Ergebnissen wird herausgefunden,
dass die Dicke der Trennwand vorzugsweise 0,25 bis 0,40 mm beträgt.
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Während
die Erfindung unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsbeispiel
beschrieben ist, die zum Zweck der Darstellung ausgewählt sind,
ist es erkennbar, dass es vielzählige
Abwandlungen dem Fachmann ohne Abweichen von dem Grundkonzept und
dem Umfang der Erfindung durchgeführt werden können.
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Somit sind der Abgasreinigungsfilter
mit einer hohen Festigkeit und einer hervorragenden Abgasreinigungseffizienz
sowie das Verfahren zum Herstellen des selben vorgesehen. Ein Abgasreinigungsfilter 1 hat eine
keramische Wabenstruktur 2 mit einer umgebenden Wand 21,
Trennwänden 22,
die in einem Wabenmuster innerhalb der umgebenden Wand 21 vorgesehen
sind, und einer Vielzahl von Zellen 23, die durch die Trennwände 22 getrennt
sind und Endflächen 241, 242 durchdringen.
Wenn eine gedachte Linie 3 an den Endflächen 241, 242 der
Struktur 2 durch durchgehendes Verbinden von Punkten mit
einem Abstand der 1,0-fachen bis 3,0-fachen Zellenteilung in die
Richtung auf die Mitte von einer inneren Fläche 211 der umgebenden Wand 21 gezogen
wird, wird nicht weniger als 90% eines Randbereichs 25 außerhalb
der gedachten Linie mit einem Verschlussmaterial 4 blockiert.
