JP4571647B2 - 内燃機関の排気ガス中に存在する微粒子をろ過するためのブロック - Google Patents
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Description
本発明は、さらに、複数の前記ブロックを組み立てることによって形成される本体、および、本発明によるブロックを押し出し成形するための金型に関するものである。
微粒子フィルタ1が、図1において、図2に示す切断面B−Bに沿って横断面図で示されており、図2において、図1に示す切断面A−Aに沿って縦断面図で示されている。
なお、図4については、その明瞭さを高めるために、図示されている通路の数は、従来売られているフィルタ・ブロックの通路の数よりもはるかに少なくなっている。
制限的に解すべきではない、添付図面の図において、種々の要素が、必ずしも同じ縮尺で示されていない。特に、種々の通路を分離する壁の厚さは、原寸に比例しておらず、本発明に対する制限を構成するものではない。
種々の図において、同一の、または、同等の要素を表わすために、同一の参照番号が、用いられている。
図3に示すフィルタ・ブロック11は、フィルタ・ブロック11の外面16の四面16a〜16dを形成する補強隔壁30を有する。
この構造に任意選択の機械加工を施して、フィルタ本体を形成した後、そのフィルタ本体の周縁に材料補強を加えることができる。それによって、亀裂の発生の危険性が、さらに減少する。
組み立てられるブロックは、そのブロックの外面上に一様に分布した「平均補強」(即ち、二つの周縁通路のグループの外側壁の厚さの平均と考えて)を持つ周縁壁30を有するのが好ましい。
したがって、このブロックの組み立ては、フィルタ本体の内部に、亀裂の発生に対するその抵抗力を改善する補強の内部網状構造を作り出す。
a)多孔質ハニカム構造を形成するためのセラミック材料の押し出し成形ステップ。
b)前記多孔質構造の外面の少なくとも一部への、前記セラミック材料と同じ、または、異なる材料の補強の適用ステップ。
c)フィルタ・ブロックを得るための、前記多孔質構造の乾燥ステップおよび焼結ステップ。
3 フィルタ本体
5 金属ハウジング
11 フィルタ・ブロック
11’ 辺
14e、29e 吸気通路
14i 内側通路
14p 周縁通路
14p1、52 周縁排気通路
14p2、50 周縁吸気通路
14s、29s 排気通路
22 側壁
30 周縁壁
40、401〜408、58 壁要素
44、54 外側壁
42 スプライス
46、56 内側壁
60 外表面
62 内表面
Claims (17)
- 内燃機関の排気ガス中に存在する微粒子をろ過するための複数のフィルタ・ブロック備えてなるフィルタ本体において、前記ブロックの周縁に交互に配置され、かつ、前記ブロックの外部に露出した外側壁(44;54;401,402;403)および前記ブロックの内部に配置された内側壁(46;56;404,405;406,407,408)をそれぞれ有する、周縁吸気通路(50、14p2)および周縁排気通路(52、14p1)を備え、前記周縁吸気通路(50、14p2)の断面が周縁排気通路(52、14p 1 )の断面より大きい、少なくとも1つのフィルタ・ブロックであって、
二つの隣接し合う周縁通路(50、52)の少なくとも一つのグループ(G)であって、横切断面(P)中で、前記グループ(G)の前記内側壁(46、56)全ての前記平均の厚さ「e」に対する、前記グループ(G)の全ての前記外側壁(44、54)の最小の厚さ「E min 」の比率「R*」が、1.2よりも大きく、これが補強を形成する少なくとも一つのグループ(G)を備えることを特徴とするフィルタ本体。 - 前記比率「R*」が、考慮する前記横切断面(P)に関係なく、一定であることを特徴とする請求項1に記載のフィルタ本体。
- 前記グループ(G)の前記吸気通路(50)および/または前記排気通路(52)の前記横断面、または、前記グループ(G)のすべての外側壁(44,45)の前記平均の厚さ「E」、または、前記最小の厚さ「E min 」が、前記ブロック(11)の全長(L)にわたって実質的に一定であることを特徴とする請求項1又は2項に記載のフィルタ本体。
- 前記比率「R*」が、1.9と2.1の間にあることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のフィルタ本体。
- 前記グループ(G)の前記排気通路の前記外側壁の前記平均の厚さが、前記グループ(G)の前記吸気通路の前記外側壁の前記平均の厚さよりも大きいことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のフィルタ本体。
- 任意の横切断面(P)中で、全ての前記吸気通路(14e)が、同一の横断面を持ち、そして、全ての前記排気通路(14s)が、同一の横断面を持ち、そして、前記吸気通路の前記横断面が、前記排気通路の前記横断面より大きな表面積を持っていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のフィルタ本体。
- 前記ブロックの前記吸気通路と排気通路が、前記吸気通路側で凹面で排気通路側で凸面である平らでない壁要素(40)によって仕切られ、前記平らでない壁要素が横断面中で、正弦曲線または正弦曲線の一部の形状を持つ少なくとも一つの面を持つことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のフィルタ本体。
- 前記グループ(G)の前記外側壁(44、54)が、平らな外表面(60)を持つことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載のフィルタ本体。
- 前記ブロックの辺(11’)に接する通路(14p1)を備えていない、前記ブロックの二つの隣接し合う周縁通路の各セットが、一つの前記グループ(G)であることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載のフィルタ本体。
- 前記ブロックの辺に接する通路を備えた、前記ブロックの二つの隣接し合う周縁通路の各セットが、一つの前記グループ(G)であることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載のフィルタ本体。
- 前記切断面(P)中で、前記ブロック(11)の周縁壁(30)の平均の厚さが、かど通路を備えていない二つの隣接し合う周縁通路の任意のグループの前記外側壁の平均の厚さ「E」に実質的に等しいことを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載のフィルタ本体。
- 周辺通路の内側壁(56)の厚さが、内側通路の壁の厚さと同じであることを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載のフィルタ本体。
- 任意の横切断面Pにおいて、周縁吸気通路および周縁排気通路の流れ断面が、それぞれ、内側吸気通路および内側排気通路の流れ断面と実質的に同じになるように配置されることを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載のフィルタ本体。
- 前記ブロックの補強は、ワンピースであって、ブロックの外面上に一様に分布していることを特徴とする請求項1から13のいずれか1項に記載のフィルタ本体。
- 前記周縁通路の外側壁の外表面(60)は平面であり、そして内表面62は正弦曲線または正弦曲線の一部の形状を持つことを特徴とする請求項1から14のいずれか1項に記載のフィルタ本体。
- 前記ブロックは、直方体の形状であることを特徴とする請求項1から13のいずれか1項に記載のフィルタ本体
- セラミック材料の押し出し成形によって、請求項1から15のいずれか1項に記載のフィルタ本体の補強されたフィルタ・ブロックの製造に適している通路が備わっている構造を形成するように適合された押し出し成形金型。
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