JP2015100773A - フィルタ構造体及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フィルタ構造体1は、多孔質の隔壁部2と、隔壁部2により区画された軸方向Xに貫通してなる複数のセル3とを備えている。複数のセル3のうち、1つのセル3は、軸方向X両側の開口端部311が目封止部4により封止された封止セル31である。目封止部4は、隔壁部2の内壁面200との接触部分の最内端位置Aよりも封止セル31の開口端310側の領域に、封止セル31の内側から開口端310側に向かって軸方向Xに窪んで形成された窪み部41を有する。
【選択図】図4
Description
本発明のフィルタ構造体及びその製造方法にかかる実施形態について、図面を用いて説明する。
図6〜図8に示すように、フィルタ構造体1の製造方法は、隔壁部2と複数のセル3とを有する中間体10を成形する成形工程と、中間体10を焼成する中間体焼成工程と、封止セル31の開口端部311における目封止材充填領域400の内側に充填支持部材6を配置した状態で、封止セル31の開口端310から目封止材を充填して中間目封止部40を形成した後、封止セル31から充填支持部材6を除去する目封止工程と、中間目封止部40を焼成して目封止部4を形成する目封止部焼成工程とを有する。
フィルタ構造体1において、封止セル31(収集用セル31a)の開口端部311に配置された目封止部4は、隔壁部2の内壁面200との接触部分の最内端位置Aよりも封止セル31の開口端310側の領域に、封止セル31の内側から開口端310側に向かって軸方向Xに窪んで形成された窪み部41を有する。そのため、目封止部4と隔壁部2の内壁面200との接触面積(接着面積)を例えば減少させることなく、十分に確保しながら、窪み部41の形成によって封止セル31内の空間体積を増加させることが可能となる。
本実施形態は、図9に示すように、収集用セル31aの内壁面に分離膜11を設けた例である。本実施形態では、収集用セル31aを含むすべてのセル3の内壁面(隔壁部2の内壁面200)に分離膜11が設けられている。分離膜11は、セラミックを主成分とする1層構造の多孔質膜であって、用途に応じた膜厚及び気孔径を有している。分離膜11としては、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、ゼオライト等を用いることができる。なお、分離膜11は、複数層により構成されていてもよい。
本例では、本発明の実施品と比較品とを作製して比較検討を行った例である。
<実施品の作製及び評価>
前述の実施形態1と同様の方法で、押出成形・焼成して全長300mmの中間体を得た。そして、中間体の外周面に幅1mmの連通路を形成した。このとき、中間体の外周面において、中間体の端面から連通路の端部までの距離を10mmとした。その後、貫通セルの円形状の開口端(直径2mm)を全てマスキングし、連通路から直径1mmの充填支持部材を挿し込んで固定した。
充填支持部材を用いないこと以外は前述の実施品と同様の方法で、比較品のフィルタ構造体を得た。そして、得られたフィルタ構造体を切断し、目封止部の圧入深さを測定した。その結果、目封止部の中央部分では圧入深さが18mm、目封止部の隔壁部接触部分では圧入深さが5mmであった。
Claims (11)
- 多孔質の隔壁部と、
該隔壁部により区画された軸方向に貫通してなる複数のセルとを備え、
該複数のセルのうち、少なくとも1つのセルは、軸方向両側の開口端部の少なくとも一方が目封止部により封止された封止セルであり、
前記目封止部は、前記隔壁部の内壁面との接触部分の最内端位置よりも前記封止セルの開口端側の領域に、該封止セルの内側から開口端側に向かって軸方向に窪んで形成された窪み部を有することを特徴とするフィルタ構造体。 - 前記窪み部は、前記目封止部の前記最内端位置から前記封止セルの開口端側に向かって軸方向に窪んで形成されていることを特徴とする請求項1に記載のフィルタ構造体。
- 前記封止セルは、他の前記セル内に流入させた流体を収集するための収集用セルであることを特徴とする請求項1又は2に記載のフィルタ構造体。
- 前記フィルタ構造体には、前記収集用セルと前記フィルタ構造体の外部とを連通してなる連通路が設けられていることを特徴とする請求項3に記載のフィルタ構造体。
- 前記連通路の少なくとも一部は、前記目封止部の前記窪み部の軸方向形成領域内に形成されていることを特徴とする請求項4に記載のフィルタ構造体。
- 前記収集用セルの内壁面の少なくとも一部には、セラミックを主成分とする分離膜が設けられていることを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項に記載のフィルタ構造体。
- 多孔質の隔壁部と、該隔壁部により区画された軸方向に貫通してなる複数のセルとを備え、該複数のセルのうち、少なくとも1つのセルは、軸方向両側の開口端部の少なくとも一方が目封止部により封止された封止セルであるフィルタ構造体の製造方法であって、
前記隔壁部と前記複数のセルとを有する中間体を成形する成形工程と、
前記中間体を焼成する中間体焼成工程と、
前記封止セルの前記開口端部における目封止部形成領域の内側に充填支持部材を配置した状態で、前記封止セルの開口端から目封止材を充填して中間目封止部を形成した後、前記封止セルから前記充填支持部材を除去する目封止工程と、
前記中間目封止部を焼成して前記目封止部を形成する目封止部焼成工程とを有し、
前記目封止工程では、前記封止セルから前記充填支持部材を除去することにより、前記中間目封止部と前記隔壁部の内壁面との接触部分の最内端位置よりも前記封止セルの開口端側の領域において、前記中間目封止部に、前記封止セルの内側から開口端側に向かって軸方向に窪んだ窪み部を形成することを特徴とするフィルタ構造体の製造方法。 - 前記目封止工程では、前記中間目封止部に、前記最内端位置から前記封止セルの開口端側に向かって軸方向に窪んだ前記窪み部を形成することを特徴とする請求項7に記載のフィルタ構造体の製造方法。
- 前記封止セルは、他の前記セル内に流入させた流体を収集するための収集用セルであることを特徴とする請求項7又は8に記載のフィルタ構造体の製造方法。
- 前記目封止工程前において、前記中間体に、前記収集用セルと前記中間体の外部とを連通してなる連通路を形成する連通路形成工程を行い、前記目封止工程では、前記充填支持部材を前記連通路から前記収集用セル内に配置することを特徴とする請求項9に記載のフィルタ構造体の製造方法。
- 前記連通路形成工程では、前記連通路の少なくとも一部を、前記中間目封止部に前記窪み部が軸方向において形成される領域内に形成することを特徴とする請求項10に記載のフィルタ構造体の製造方法。
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