KR100699304B1 - 허니콤 구조체 - Google Patents

허니콤 구조체 Download PDF

Info

Publication number
KR100699304B1
KR100699304B1 KR1020060024249A KR20060024249A KR100699304B1 KR 100699304 B1 KR100699304 B1 KR 100699304B1 KR 1020060024249 A KR1020060024249 A KR 1020060024249A KR 20060024249 A KR20060024249 A KR 20060024249A KR 100699304 B1 KR100699304 B1 KR 100699304B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
honeycomb structure
cell wall
cell
ceramic
honeycomb
Prior art date
Application number
KR1020060024249A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060100281A (ko
Inventor
가즈시게 오노
가즈타케 오규
Original Assignee
이비덴 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이비덴 가부시키가이샤 filed Critical 이비덴 가부시키가이샤
Publication of KR20060100281A publication Critical patent/KR20060100281A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100699304B1 publication Critical patent/KR100699304B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/0006—Honeycomb structures
    • C04B38/0009—Honeycomb structures characterised by features relating to the cell walls, e.g. wall thickness or distribution of pores in the walls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2418—Honeycomb filters
    • B01D46/2425—Honeycomb filters characterized by parameters related to the physical properties of the honeycomb structure material
    • B01D46/2429—Honeycomb filters characterized by parameters related to the physical properties of the honeycomb structure material of the honeycomb walls or cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2418—Honeycomb filters
    • B01D46/2425—Honeycomb filters characterized by parameters related to the physical properties of the honeycomb structure material
    • B01D46/24491—Porosity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2418—Honeycomb filters
    • B01D46/2425—Honeycomb filters characterized by parameters related to the physical properties of the honeycomb structure material
    • B01D46/24492—Pore diameter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2418—Honeycomb filters
    • B01D46/2451—Honeycomb filters characterized by the geometrical structure, shape, pattern or configuration or parameters related to the geometry of the structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2418—Honeycomb filters
    • B01D46/2451—Honeycomb filters characterized by the geometrical structure, shape, pattern or configuration or parameters related to the geometry of the structure
    • B01D46/2455—Honeycomb filters characterized by the geometrical structure, shape, pattern or configuration or parameters related to the geometry of the structure of the whole honeycomb or segments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2418—Honeycomb filters
    • B01D46/2451—Honeycomb filters characterized by the geometrical structure, shape, pattern or configuration or parameters related to the geometry of the structure
    • B01D46/2466—Honeycomb filters characterized by the geometrical structure, shape, pattern or configuration or parameters related to the geometry of the structure of the adhesive layers, i.e. joints between segments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2418—Honeycomb filters
    • B01D46/2451—Honeycomb filters characterized by the geometrical structure, shape, pattern or configuration or parameters related to the geometry of the structure
    • B01D46/2474—Honeycomb filters characterized by the geometrical structure, shape, pattern or configuration or parameters related to the geometry of the structure of the walls along the length of the honeycomb
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2418—Honeycomb filters
    • B01D46/2451—Honeycomb filters characterized by the geometrical structure, shape, pattern or configuration or parameters related to the geometry of the structure
    • B01D46/2478—Structures comprising honeycomb segments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2418—Honeycomb filters
    • B01D46/2451—Honeycomb filters characterized by the geometrical structure, shape, pattern or configuration or parameters related to the geometry of the structure
    • B01D46/2482—Thickness, height, width, length or diameter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2418—Honeycomb filters
    • B01D46/2451—Honeycomb filters characterized by the geometrical structure, shape, pattern or configuration or parameters related to the geometry of the structure
    • B01D46/2484—Cell density, area or aspect ratio
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2418—Honeycomb filters
    • B01D46/2498—The honeycomb filter being defined by mathematical relationships
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/022—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous
    • F01N3/0222—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous the structure being monolithic, e.g. honeycombs
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00034—Physico-chemical characteristics of the mixtures
    • C04B2111/00198—Characterisation or quantities of the compositions or their ingredients expressed as mathematical formulae or equations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00793—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as filters or diaphragms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
    • F01N2330/06—Ceramic, e.g. monoliths
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
    • F01N2330/30—Honeycomb supports characterised by their structural details
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/13—Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
    • Y10T428/131—Glass, ceramic, or sintered, fused, fired, or calcined metal oxide or metal carbide containing [e.g., porcelain, brick, cement, etc.]
    • Y10T428/1314—Contains fabric, fiber particle, or filament made of glass, ceramic, or sintered, fused, fired, or calcined metal oxide, or metal carbide or other inorganic compound [e.g., fiber glass, mineral fiber, sand, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24149—Honeycomb-like

Abstract

허니콤 구조체에 있어서,
복수의 셀(cell)들이 셀벽(cell wall)에 의해 분리되면서 나란히 설치되고, 허니콤 구조체의 길이 방향으로 연장되며,
각 셀은 그 단부의 한쪽이 밀봉되고,
하기식 (1)의 관계를 충족시키는 것을 특징으로 하는 허니콤 구조체.
[수학식 1]
11/6 - 10/3 × A ≤ B
여기서, A(mm)는 셀벽의 두께를 나타내며, B(m2/cm3)는 셀벽의 단위 부피당 표면적을 나타낸다.

Description

허니콤 구조체{HONEYCOMB STRUCTURE}
도 1은 본 발명의 허니콤 구조체의 일예를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2의 (a)는 본 발명의 허니콤 구조체를 형성하는 각각의 다공질 세라믹 부재를 개략적으로 나타낸 사시도이고, (b)는 (a)에 도시한 다공질 세라믹 부재의 A-A선 단면도이다.
도 3의 (a)는 본 발명의 허니콤 구조체의 다른 일예를 개략적으로 나타낸 사시도이고, (b)는 (a)에 도시한 허니콤 구조체의 B-B선 단면도이다.
도 4는 본 발명의 허니콤 구조체가 설치된 차량의 배기 가스 정화장치의 일예를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 5는 압력 손실 측정 장치의 설명도이다.
도 6은 배기 가스 정화 측정 장치의 설명도이다.
[부호의 설명]
10,30 : 허니콤 구조체
11 : 접착층
12 : 코팅층
15 : 세라믹 블럭
20 : 다공질 세라믹 부재
21, 31 : 셀(cell)
22 : 밀봉재(plug)
23, 33 : 셀벽(cell wall)
35 : 세라믹 블럭
[기술분야]
본 발명은 디젤 엔진 등과 같은 내연기관으로부터 배출되는 배기 가스 중의 미립자 등을 포집하고 제거하는 필터의 기능을 하는 허니콤 구조체에 관한 것이다.
[종래기술]
근래, 버스 또는 트럭, 건설 기계 등과 같은 내연기관으로부터 배출되는 배기 가스에 함유된 매연과 같은 미립자가 환경 또는 인체에 해를 끼치는 것이 문제가 되어 왔다.
그에 따라, 배기 가스 중의 미립자를 포집하고 배기 가스를 정화하는 다공성 세라믹으로 된 허니콤 구조체를 이용한 다양한 필터들이 제안되어 왔다.
종래 기술에서 그러한 허니콤 구조체로써, 복수의 셀(cell)들이 셀벽에 의해 구획되고, 미립자를 함유하는 유체가 상기 셀벽에 의해 정화되는 허니콤 필터가 기재되어 있다. 예를 들면, 허니콤 구조체는 셀벽을 형성하는 입자의 비표면적이 0.1m2/g 이상인 것을 특징으로 한다. (예를 들어, 특허문헌 1 참조)
그러한 허니콤 구조체에서는, 셀벽을 형성하는 입자의 비표면적이 0.1m2/g 이상이기 때문에 압력 손실이 작다. 또한, 특허문헌 1은 셀벽을 형성하는 입자의 비표면적이 1.0 m2/g 이하인 때, 허니콤 구조체가 미립자를 포집하는 효율의 저하를 방지할 수 있다는 것이 기재되어 있다.
[특허문헌 1] 일본공개특허공보 제2001-96112A
일반적으로, 배기 가스 중의 미립자를 포집하고, 촉매에 의해 배기가스 중의 일산화탄소, 탄화수소 등과 같은 가스 성분들을 변환하는 역할을 하는 필터는 엔진의 시동 후 상대적으로 초기 단계에서 높은 배기 가스 정화(변환)율을 가지는 것이 요구된다. 이 때문에, 허니콤 구조체의 열용량은 감소되어야 한다고 인식되어 왔다.
허니콤 구조체의 열용량을 감소시키는 수단들로써 허니콤 구조체에 높은 기공률을 제공하는 수단들 및 허니콤 구조체의 셀벽의 두께를 감소시키는 수단들이 제안되어왔다.
그러나, 허니콤 구조체의 기공률이 증가하거나 또는 셀벽이 얇아지면, 미립자들은 쉽게 셀벽을 통과하여 미립자를 포집하는 효율이 저하될 수 있다.
특허 문헌 1에 제안된 허니콤 구조체와 같이, 셀벽을 형성하는 입자의 비표면적이 소정의 값을 가지는 경우라도, 셀벽을 형성하는 입자들의 상호 결합 상태, 단위 부피당 입자들의 수 등에 관해서는 고려되지 않고 있다. 따라서, 셀벽이 다양한 두께를 가질 때에는 미립자를 포집하는 충분한 효율을 확보하는 것이 불가능할 수 있다.
본 발명자들은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 연구를 수행하였다. 그 결과, 본 발명자들은 미립자들이 셀벽을 통과할 때의 통과 거리 및 통과의 어려움으로, 적어도 소정의 값 및 소정 정도가 확보되면, 셀벽의 두께와 무관하게 미립자들을 포집하는 충분한 효율을 확보할 수 있는 것을 발견했다. 또한, 본 발명자들은 미립자들이 셀벽을 통과하는 통과 거리 및 통과의 어려움은 셀벽의 두께 및 셀벽의 단위 부피당 표면적과 상관관계를 가진다는 것을 발견했다. 그리하여 본 발명자들은 본 발명을 완성하게 되었다.
즉, 본 발명의 허니콤 구조체는 복수의 셀(cell)들이 셀벽에 의해 분리되면서 나란히 설치되고, 허니콤 구조체의 길이 방향으로 연장되며, 각 셀은 그 단부의 한 쪽이 밀봉된 허니콤 구조체로써, 상기 허니콤 구조체는 하기식 (1)의 관계를 충족시키는 것을 특징으로 한다:
11/6 - 10/3 × A ≤ B
여기서, A(mm)는 셀벽의 두께를 나타내며, B(m2/cm3)는 셀벽의 단위 부피당 표면적을 나타낸다.
본 발명의 허니콤 구조체는 또한 하기식 (2)의 관계를 충족하는 것이 바람직하다.
B ≤ 41/6 - 10/3 × A
허니콤 구조체는 또한 하기식 (3)의 관계를 충족하는 것이 바람직하다.
0.1 ≤ A ≤0.4
본 발명의 허니콤 구조체에 따르면, 셀벽의 두께 A 및 셀벽의 단위 부피당 표면적 B는 상기 식 (1)의 관계를 충족한다. 그리하여, 허니콤 구조체는 미립자를 포집하는 우수한 효율을 갖는다. 셀벽의 두께가 감소한다 할지라도, 미립자를 포집하는 충분한 효율을 확보하는 것이 가능하다.
본 발명의 허니콤 구조체는 복수의 셀이 셀벽(cell wall)에 의해 분리되면서 나란히 설치되고, 허니콤 구조체의 길이 방향으로 연장되며, 각 셀은 그 단부의 한 쪽이 밀봉된 허니콤 구조체로써, 상기 허니콤 구조체는 하기식(1)의 관계를 충족시키는 것을 특징으로 한다:
[수학식 1]
11/6 - 10/3 × A ≤ B
여기에서, A(mm)는 셀벽의 두께를 나타내며, B(m2/cm3)는 셀벽의 단위 부피당 표면적을 나타낸다.
이하, 발명의 설명에서, "셀벽의 단위 부피당 표면적"은 간단히 "셀벽의 비표면적" 이라 한다.
셀벽의 비표면적 B(m2/cm3)의 값이 11/6 - 10/3 × A보다 작을 때, 미립자가 셀벽을 통과하는 통과 거리는 충분히 짧아서 미립자가 셀벽을 쉽게 통과할 수 있다. 그래서, 미립자를 포집하는 충분한 효율을 확보할 수 없다.
미립자를 포집하는 충분한 효율은, 허니콤 구조체에 요구되는 것이며, 운전 조건 및 측정 조건에 의존한다. 일반적으로 미립자를 포집하는 효율은 80% 이상이다. 미립자를 포집하는 효율은 가능한 한 높은 것이 바람직하다.
본 명세서에서, 셀벽의 비표면적 B는 하기식 (4)에 의해 계산되는 값이다.
비표면적 B(m2/cm3)
= BET 측정값 (m2/g) × 실제 밀도(g/cm3) × (100 - 기공률(%))/100
BET 측정값은 BET 법(약 15mm × 15mm로 절단된 각각의 시료를 사용한, JIS R 1626에 의한 싱글 포인트(single-point) BET 법)에 의해 측정된 셀벽의 비표면적의 측정값이다. 이 방법에 의해 측정된 값은 셀벽의 단위 질량당 표면적을 나타낸다.
전술한 허니콤 구조체에서, 셀벽의 두께 A(mm) 및 셀벽의 비표면적 B(m2/cm3)는 하기 수학식 (2)의 관계를 충족하는 것이 바람직하다.
[수학식 2]
B ≤ 41/6 - 10/3 × A
셀벽의 비표면적 B(m2/cm3)의 값이 41/6 - 10/3 × A의 값을 초과할 때, 가 스가 셀벽을 통과하는 통과 거리는 너무 길어서, 셀벽을 통과할 수 없다. 그러므로, 허니콤 구조체의 압력손실이 매우 클 수 있다.
허니콤 구조체에서, 셀벽의 두께 A(mm)의 하한은 0.1mm 이며, 그 상한은 0.4mm 인 것이 또한 바람직하다.
셀벽의 두께가 0.1 mm보다 작은 경우, 허니콤 구조체의 강도는 너무 낮을 수 있다. 반대로, 셀벽의 두께가 0.4 mm를 초과할 경우, 압력 손실이 너무 클 수 있다. 게다가, 엔진의 시동 후 상대적으로 초기 단계에서 가스 성분들로부터 배기 가스를 정화하기 어려울 정도로 허니콤 구조체의 열용량이 증가할 수 있다.
본 발명의 허니콤 구조체에서는, 복수의 셀이 셀벽에 의해 분리되어 나란히 설치되고, 허니콤 구조체의 길이 방향으로 연장된다. 각 셀은 그들의 한쪽 단부가 밀봉된다.
허니콤 구조체는, 셀벽에 의해 분리되고 길이 방향으로 연장되도록 나란히 설치된 셀들을 가지는 복수의 기둥형 다공질 세라믹 부재가 접착층을 통해 결속되어 형성될 수 있다. (이하, 상기 허니콤 구조체를 "집합체형(aggregate type) 허니콤 구조체"라고 한다.). 또한, 허니콤 구조체는 전체가 일체로 소결된 다공질 세라믹체로 형성될 수 있다. (이하, 상기 허니콤 구조체를 "일체형(integral type) 허니콤 구조체"라고 한다.). 이러한 허니콤 구조체들을 특별히 구별할 필요가 없는 경우, 간단하게 "허니콤 구조체"로 일반화하여 칭한다.
본 발명의 허니콤 구조체를 도면을 참조하여 아래와 같이 설명한다.
도 1은 본 발명의 허니콤 구조체의 일예를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 2의 (a)는 도 1에 도시한 허니콤 구조체를 형성하는 각각의 다공질 세라믹 부재를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 2의 (b)는 도 2(a)에 도시한 다공질 세라믹 부재의 A-A선 단면도이다.
도 1에 도시한 허니콤 구조체는 집합체형 허니콤 구조체이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 집합체형 허니콤 구조체(10)는, 탄화 규소 등으로 된 복수의 다공질 세라믹 부재(20)가 접착층(11)을 통해 조합되어, 원주형 세라믹 블럭(15)을 형성한다. 코팅층(12)은 세라믹 블럭(15)의 주위에 형성된다.
도 1에 도시한 집합체형 허니콤 구조체(10)에서, 세라믹 블럭은 원주 형상을 가진다. 그러나, 본 발명의 허니콤 구조체에서, 세라믹 블럭은 원주형상에 한정되는 것은 아니다. 세라믹 블럭은 기둥 모양인 한, 타원기둥 형상(elliptic columnar shape) 또는 각기둥 형상(prismatic shape)과 같은 어떠한 모양을 가질 수도 있다.
각각의 다공질 세라믹 부재(20)에서는, 도 2(a) 및 2(b)에 도시한 바와 같이, 다수의 셀(21, 24)이 나란히 설치되어 길이 방향으로 연장되며, 또한 셀(21, 24)을 서로 분리하는 셀벽(벽부)(23)이 필터의 기능을 한다. 즉, 다공질 세라믹 부재(20)에 형성된 각각의 셀(21, 24)은, 도 2(b)에 도시한 바와 같이, 배기 가스의 입구측 또는 출구측의 단부 중 하나가 밀봉재(22)로 밀봉된다. 하나의 셀(21)로 유입된 배기 가스는 반드시 상기 셀(21)을 다른 것들과 분리하는 셀벽(23)을 통과한 후, 다른 셀(24)에서 유출되도록 되어 있다.
셀벽(23)의 두께 A(mm) 및 셀벽(23)의 비표면적 B(m2/cm3)는 전술한 수학식(1)의 관계를 충족한다. 그러므로, 집합체형 허니콤 구조체(10)는 미립자를 포집하는 충분한 효율을 가진다.
셀벽(23)의 두께 A(mm) 및 셀벽(23)의 비표면적 B(m2/cm3)는 전술한 수학식(2) 및 (3)의 관계를 충족할 때, 미립자를 포집하는 높은 효율을 확보하면서 압력 손실을 낮게 유지하는 것이 가능하고, 또한 추가로 충분한 강도를 갖는 것도 가능하다. 게다가, 가스 성분을 산화시키는 촉매가 허니콤 구조체(10)에 의해 담지되고 작동되는 경우에는, 엔진의 시동 후 상대적으로 초기 단계에서 배기 가스 중의 가스 성분들을 정화할 수 있다.
집합체형 허니콤 구조체(10)는 주로 다공질 세라믹으로 만들 수 있다. 다공질 세라믹 재료의 예들로 질화알루미늄, 질화규소, 질화붕소 및 질화티탄과 같은 질화물 세라믹; 탄화규소, 탄화지르코늄, 탄화티탄, 탄화탄탈 및 탄화텅스텐과 같은 탄화물 세라믹; 알루미나, 지르코니아, 근청석, 멀라이트, 실리카 및 티탄산 알루미늄(aluminum titanate)과 같은 산화물 세라믹; 등을 들 수 있다. 집합체형 허니콤 구조체(10)는 실리콘과 탄화규소의 복합체로부터 형성될 수 있다. 실리콘과 탄화규소의 복합체가 사용될 경우, 실리콘은 전체의 0 내지 45중량%에 이르도록 가해지는 것이 바람직하다.
전술한 다공질 세라믹 재료로서는, 내열성이 높고, 기계적 특성이 우수하며 열전도율이 높은 탄화규소 재질의 세라믹이 바람직하다. 탄화규소 재질의 세라믹은 탄화규소를 적어도 60중량% 이상 함유하는 세라믹을 의미한다.
허니콤 구조체의 평균 기공 직경은 특별히 한정되지 않는다. 평균 기공 직경의 바람직한 하한은 1㎛ 이고, 그 바람직한 상한은 50㎛ 이다. 더욱 바람직한 하한은 5㎛ 이고, 더욱 바람직한 상한은 30㎛ 이다. 평균 기공 직경이 1㎛ 미만인 경우, 압력 손실이 크다. 반대로, 평균 기공 직경이 50㎛를 초과할 경우, 미립자들이 기공을 쉽게 통과하여 미립자들이 충분히 포집될 수 없다. 그래서, 미립자들을 포집하는 효율이 저하될 수 있다.
허니콤 구조체의 기공률은 특별히 한정되지 않는다. 기공률의 바람직한 하한은 20% 이고, 그 바람직한 상한은 80% 이다. 더욱 바람직한 하한은 30%이고, 더욱 바람직한 상한은 60% 이다. 기공률이 20% 미만인 경우, 허니콤 구조체의 기공이 쉽 게 막힐 수 있다. 반대로, 기공률이 80%를 초과할 경우, 허니콤 구조체의 강도가 너무 약해서, 허니콤 구조체가 쉽게 파괴될 수 있다.
기공률은 종래 공지된 방법에 의해 측정할 수 있으며, 예를 들면, 수은 압입법, 아르키메데스법, 주사형 전자 현미경(SEM)에 의한 측정법 등에 의해 측정할 수 있다.
상기 평균 기공 직경 또는 기공률은 상기 셀벽의 비표면적 B를 결정하는 인자들 중의 하나이다. 그래서, 평균 기공 직경 또는 기공률은 셀벽의 비표면적 B를 고려하여 적당하게 선택하는 것이 바람직하다.
다공질 세라믹 부재(20)를 형성하는 밀봉재(22) 및 셀벽(23)은 상기 다공질 세라믹 부재와 동일한 다공질 세라믹으로 만들어지는 것이 바람직하다. 그에 따라, 밀봉재(22) 및 셀벽(23) 간의 결합 강도가 증가할 수 있다. 또한, 밀봉재(22)의 기공률을 셀벽(23)의 기공률과 동일하도록 조정하면, 상기 밀봉재(22)의 열팽창 계수가 셀벽(23)의 그것과 일치하게 되어, 허니콤 구조체의 제조시나 사용시의 열응력 때문에 밀봉재(22)와 셀벽(23) 사이에 간극이 생기거나, 밀봉재(22)나, 밀봉재(22)에 접촉하는 부분의 셀벽(23)에 크랙이 발생하거나 하는 것을 방지할 수 있다. 한편, 셀벽은 셀(21, 24)을 서로 분리하는 셀벽 및 각 다공질 세라믹 부재(20)의 외주부(outer circumferential portion) 모두를 의미한다.
밀봉재(22)의 두께는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 밀봉재(22)가 다공질 탄화규소로 만들어지는 경우, 두께는 바람직하게는 1 ~ 20 mm이며, 더욱 바람직하게는 2 ~ 10mm이다.
본 발명의 허니콤 구조체(10)에서, 접착층(11)이 배기 가스의 누설을 방지하기 위해 다공질 세라믹 부재(20) 사이에 형성되고, 또한 복수의 다공질 세라믹 부재(20)를 서로 결속하는 접착제(밀폐제)의 기능을 한다. 한편, 코팅층(12)이 세라믹 블럭(15)의 외주면에 형성되어, 셀을 통과한 배기 가스가 세라믹 블럭(15)의 외주면으로 누설되는 것을 방지하기 위한 밀폐제(sealant)의 기능을 하고, 또한 허니콤 구조체(10)가 내연기관의 배기 통로에 설치되었을 때, 세라믹 블럭(15)의 형상을 조정하고, 세라믹 블럭(15)의 외주부를 보강하는 보강재의 기능을 한다.
다공질 세라믹 부재(20)에서, 접착층(11) 및 코팅층(12)은 동일한 재료로 이루어지는 것이어도 좋고, 서로 다른 재료로 이루어지는 것이라도 좋다. 또한, 접착층(11) 및 코팅층(12)이 동일한 재료로 이루어지는 것인 경우, 접착층(11)의 재료 및 코팅층(12)의 재료는 동일한 배합비를 가져도 좋고, 서로 다른 배합비를 가져도 좋다. 또한, 접착층(11)의 재료 및 코팅층(12)의 재료는 치밀하거나, 또는 다공질이어도 좋다.
접착층(11) 및 코팅층(12)을 형성하는 재료로서는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 무기 바인더, 유기 바인더, 및 무기 섬유 및/또는 무기 입자로 된 재료 를 사용할 수 있다.
상기 무기 바인더로서는, 예를 들어 실리카졸, 알루미나졸 등을 들 수 있다. 이러한 무기 바인더들은 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다. 상기 무기 바인더 중에서, 실리카졸이 바람직하다.
상기 유기 바인더로서는, 예를 들어 폴리비닐 알코올, 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스 등을 들 수 있다. 이러한 유기 바인더들은 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다. 상기 유기 바인더 중에서, 카르복시메틸셀룰로오스가 바람직하다.
상기 무기 섬유로서는, 예를 들어 실리카-알루미나, 멀라이트, 알루미나, 실리카 등의 세라믹 파이버 등을 들 수 있다. 이러한 무기 섬유들은 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다. 상기 무기 섬유 중에서, 알루미나 파이버가 바람직하다.
상기 무기 입자로서는, 예를 들어 탄화물, 질화물 등을 들 수 있다. 구체적으로는 탄화규소, 질화규소, 질화붕소 등으로 된 무기 분말 또는 위스커(whisker) 등이 사용될 수 있다. 이러한 무기 입자들은 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다. 상기 무기입자 중에서, 열전도성이 우수한 탄화규소가 바람직하다.
또한, 산화물계 세라믹을 성분으로 하는 미소 중공 구체인 벌룬, 구 형상 아크릴 입자, 그래파이트 등과 같은 조공제가 필요에 따라 밀폐층(sealant layer)을 형성하기 위해 페이스트에 첨가될 수 있다.
상기 벌룬은 특별히 한정되지 않는다. 벌룬의 예를 들면, 알루미나 벌룬, 글래스 마이크로 벌룬, 시러스(shirasu) 벌룬, 플라이 애쉬 벌룬(FA 벌룬), 멀라이트 벌룬 등을 들 수 있다. 이러한 벌룬 중에서, 알루미나 벌룬이 바람직하다.
본 발명의 허니콤 구조체에서, 셀은 두 종류의 셀, 즉, 입구측 셀군(entrance-side cell group) 및 출구측 셀군(exit-side cell group)으로 분류될 수 있다. 입구측 셀군에 속한 각 셀은 길이 방향에 수직인 단면의 면적의 총합이 허니콤 구조체의 말단의 총면적에 비해 상대적으로 커지도록 출구측 단부가 밀봉재로 밀봉된다. 출구측 셀군에 속한 각 셀은 길이 방향에 수직인 단면의 면적의 총합이 상대적으로 작아지도록 입구측 단부가 밀봉재로 밀봉된다.
입구측 셀군 및 출구측 셀군의 조합은 (1)입구측 셀군을 형성하는 각 셀의 수직 단면의 면적이 출구측 셀군을 형성하는 각 셀의 수직 단면의 면적과 동일하고, 입구측 셀군을 형성하는 셀의 수가 출구측 셀군을 형성하는 셀의 수보다 많은 경우, (2)입구측 셀군을 형성하는 각 셀의 수직 단면의 면적이 출구측 셀군을 형성하는 각 셀의 수직 단면의 면적과 상이하고, 입구측 셀군을 형성하는 셀의 수가 출 구측 셀군을 형성하는 셀의 수와 또한 상이한 경우,(3)입구측 셀군을 형성하는 각 셀의 수직 단면의 면적이 출구측 셀군을 형성하는 각 셀의 수직 단면의 면적보다 크고, 입구측 셀군을 형성하는 셀의 수가 출구측 셀군을 형성하는 셀의 수와 동일한 경우를 포함한다.
입구측 셀군을 형성하는 셀들 및/또는 출구측 셀군을 형성하는 셀들은 모양, 수직 단면의 면적 등이 동일한 한 종류의 셀들로 구성되거나, 또는 모양, 수직 단면의 면적 등이 상이한 둘 이상의 셀들로 구성될 수 있다.
촉매가 본 발명에 의한 허니콤 구조체에 의해 담지되는 것이 바람직하다.
본 발명의 허니콤 구조체가 CO, HC 및 NOx 등의 배기가스 중의 유해한 가스 성분들을 변환할 수 있는 촉매를 담지하는 경우, 상기 배기 가스 중의 유해한 가스 성분들이 촉매 반응에 의해 충분히 변환될 수 있다. 본 발명의 허니콤 구조체가 미립자의 연소를 보조하는 촉매를 담지하는 경우, 상기 미립자가 더욱 쉽게 연소되고 제거될 수 있다.
그 결과, 본 발명의 허니콤 구조체는 배기 가스 중의 가스 성분들을 정화(변환)하는 성능을 향상시킬 수 있고, 또한 미립자를 연소시키는 에너지를 감소시킬 수 있다.
상기 촉매는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 촉매는 백금, 팔라듐 또는 로듐 등과 같은 귀금속으로 된 촉매일 수 있다. 상기 귀금속에 더하여, 알칼리 금 속(원소 주기율표 1족), 알칼리 토류 금속(원소 주기율표 2족), 희토류 원소(원소 주기율표 3족), 전이 금속 원소 등을 담지시켜도 좋다.
허니콤 구조체의 표면이 미리 알루미나 등의 촉매 지지층으로 피복된 후에, 촉매가 허니콤 구조체에 부착되는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 비표면적이 증가되어, 촉매의 분산도를 높이고, 촉매의 반응부위를 증가시킬 수 있다. 또한, 촉매지지층에 의해, 촉매금속이 소결(sintering)하는 것을 방지할 수 있다.
상기 촉매 지지층의 예로, 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 실리카 등과 같은 산화물 세라믹 등을 들 수 있다.
상기 촉매가 담지된 집합체형 허니콤 구조체는, 종래 기술에서 공지된 촉매와 함께 DPF(디젤 미립자 필터)와 유사한 가스 정화장치로 기능한다. 따라서, 여기서는 본 발명의 집합체형 허니콤 구조체가 촉매 담지체로서도 기능하는 경우에 대한 상세한 설명은 생략한다.
다음에, 전술한 집합체형 허니콤 구조체를 제조하는 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 전술한 세라믹을 주성분으로 가지는 원료 페이스트를 압출성형한다. 그리고, 사각 기둥형상 생 성형체(生成形體)를 제작한다.
상기 원료 페이스트는 특별히 한정되지 않는다. 상기 원료 페이스트는 제조된 허니콤 구조체의 기공률이 20 내지 80 ％가 되도록 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 원료 페이스트는 전술한 세라믹으로 이루어지는 분말에 바인더, 분산매액 등을 가함으로써 얻을 수 있다.
상기 세라믹 분말의 입경은 특별히 한정되지 않는다. 세라믹 분말은 후속의 소성 공정에서 수축이 적은 것이 바람직하다. 예를 들면, 약 3 내지 70 ㎛ 정도의 평균 입경을 갖는 분말 1OO 중량부와, 약 0.1 내지 1.O ㎛ 정도의 평균 입경을 갖는 분말 5 내지 65 중량부를 조합한 것이 바람직하다. 이러한 입경은 셀벽의 비표면적 B를 결정하는 한 인자이다. 그러므로 셀벽의 비표면적 B를 고려하여 입경을 적절히 선택하는 것이 바람직하다.
상기 세라믹 분말은 미리 산화 처리를 행할 수 있다.
상기 바인더는 특별히 한정되지 않는다. 바인더의 예를 들면, 메틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 히드록시에틸 셀룰로오스, 폴리에틸렌 글리콜, 페놀수지, 에폭시 수지 등을 들 수 있다.
일반적으로, 바인더의 약 1 내지 15 중량부를 세라믹 분말의 100중량부에 혼합하는 것이 바람직하다.
상기 분산매액은 특별히 한정되지 않는다. 상기 분산매액의 예를 들면 벤젠과 같은 유기 용매, 메탄올과 같은 알콜, 물 등을 들 수 있다.
상기 분산매액은 원료 페이스트의 점도가 소정의 범위에 들어갈 수 있는 적당한 양을 혼합한다.
이러한 세라믹 분말, 바인더 및 분산매액을 아트라이터(ATTRITOR) 등에 의해 혼합하고, 니이더(kneader) 등에 의해 충분히 혼련한 후, 압출성형한다.
성형 보조제가 상기 원료 페이스트에 필요에 따라 첨가될 수 있다.
상기 성형 보조제는 특별히 한정되지 않는다. 상기 성형 보조제들의 예를 들면, 에틸렌 글리콜, 덱스트린, 지방산 알칼리 금속염(fatty acid soap), 폴리비닐 알콜 등을 들 수 있다.
또한, 산화물계 세라믹을 성분으로 하는 미소 중공 구체인 벌룬, 구 형상 아크릴 입자, 그래파이트 등과 같은 조공제가 필요에 따라 원료 페이스트에 첨가될 수 있다. 상기 벌룬은 특별히 한정되지 않는다. 상기 벌룬의 예를 들면, 알루미나 벌룬, 글래스 마이크로 벌룬, 시러스(shirasu) 벌룬, 플라이 애쉬 벌룬(FA 벌룬), 멀라이트 벌룬 등을 들 수 있다. 이러한 벌룬 중에서, 알루미나 벌룬이 바람직하다.
다음에, 상기 생 성형체를 마이크로파 건조기, 열풍 건조기, 유전 건조기, 감압 건조기, 진공 건조기, 동결 건조기 등을 이용하여 건조시켜 세라믹 건조체를 형성한다. 다음에, 입구측 셀군의 출구측 단부 및 출구측 셀군의 입구측 단부에 밀봉재, 또는 밀봉재로 작용하는 밀봉 페이스트를 소정량 충전한다. 그리하여, 셀을 밀봉한다.
상기 밀봉재 또는 밀봉 페이스트는 특별히 한정되지 않는다. 후속의 공정을 경유하여 제조되는 밀봉재의 기공률은 30 ~ 75 ％가 되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 전술한 원료 페이스트와 유사한 페이스트를 이용할 수 있다.
다음에, 밀봉재 또는 밀봉 페이스트에 의해 밀봉된 세라믹 건조체를 소정의 조건에서 탈지(예를 들면, 200 ~ 500℃에서)하고, 소성(예를 들면, 1,400 ~ 2,300℃ 에서)한다. 그리하여, 그 전체가 단일한 소결체로 형성된 다공질 세라믹 부재(20)를 제조할 수 있다.
종래 기술에서 다공질 세라믹으로 된 필터를 제조할 때 이용되는 조건들이 상기 세라믹 건조체의 탈지 및 소성되는 조건들에 적용될 수 있다.
소성 조건은 셀벽의 비표면적 B를 결정하는 인자 중 하나이다. 그러므로, 소성 조건은 셀벽의 비표면적 B를 고려하여 적절하게 선택될 수 있다.
다음에, 접착층(11)의 기능을 하는 접착재 페이스트를 다공질 세라믹 부재 (20)의 측면에 균일한 두께로 도포하여 접착재 페이스트 층을 형성한다. 다른 다공질 세라믹 부재(20)를 상기 접착재 페이스트 층 위로 적층한다. 상기 공정을 반복하여 소정의 크기를 가지는 다공질 세라믹 부재 집합체(assembly)를 제작한다.
접착재 페이스트를 형성하는 재료는 이미 설명하였다. 그러므로, 여기서는 재료의 설명은 생략한다.
다음에, 다공질 세라믹 부재 집합체를 가열한다. 그리고, 접착재 페이스트 층을 건조하고 고화시켜 접착층(11)을 형성한다.
다음에, 복수의 다공질 세라믹 부재(20)가 접착층(11)을 통해 결합된 다공질 세라믹 부재 집합체를 다이아몬드 커터 등으로 절단하여 원주형 세라믹 블럭(15)을 제작한다.
세라믹 블럭(15)의 외주에 밀폐재 페이스트(sealant paste)로부터 코팅층(12)을 형성한다. 그 후, 다공질 세라믹 부재(20)가 접착층(11)을 통해 복수개 접착된 원주형 세라믹 블럭(15)의 외주부에 코팅층(12)이 설치된 허니콤 구조체(10)를 제작하는 것이 가능하다.
그 후, 필요에 따라 허니콤 구조체에 촉매를 담지한다. 촉매를 집합체로 형성되기 전의 다공질 세라믹 부재에 담지할 수도 있다.
촉매를 담지할 경우에, 큰 비표면적을 갖는 알루미나 코트(막)를 허니콤 구 조체의 표면에 형성하고, 조촉매 및 백금과 같은 촉매를 알루미나 코트(막)의 표면에 부여하는 것이 바람직하다.
허니콤 구조체의 표면에 알루미나 코트(막)를 형성하는 방법의 예를 들면, Al(NO3)3 와 같은, 알루미늄을 함유하는 금속 화합물의 용액을 허니콤 구조체에 함침시키고, 가열하는 방법, 및 알루미나 분말을 함유하는 용액을 허니콤 구조체에 함침시키고, 가열하는 방법 등을 들 수 있다.
상기 알루미나 코트(막)에 조촉매를 부여하는 방법으로서는, 예를 들어, Ce(NO3)3 와 같은, 희토류 원소 등을 함유하는 금속화합물의 용액을 허니콤 구조체에 함침시키고, 가열하는 방법 등을 들 수 있다.
상기 알루미나 코트(막)에 촉매를 부여하는 방법으로서는, 예를 들어, 디니트로디아민 백금 질산 용액([Pt(NH3)2(NO2)2]HNO3, 백금 농도 4.53 중량 ％)을 허니콤 구조체에 함침시키고, 가열하는 방법 등을 들 수 있다.
또한, 미리 알루미나 분말에 촉매를 부여하고, 촉매가 부여된 알루미나 분말을 함유하는 용액을 허니콤 구조체에 함침시키고, 가열하는 방법에 의해 촉매가 부여될 수 있다.
이러한 바람직한 실시태양에 따른 허니콤 구조체는, 촉매 지지층 및/또는 촉매가 허니콤 구조체에 담지되기 전에, 셀벽(23)의 두께 A 및 셀벽(23)의 비표면적 B를 측정하는 것을 전제로 한다. 촉매 지지층 및/또는 촉매를 허니콤 구조체에 담지하는 과정은 그 셀벽의 두께 A 및 셀벽의 비표면적 B를 변화시킨다. 비록 담지 과정 전에 허니콤 구조체가, 예들 들어, 수학식 (1)을 충족한다 할지라도, 담지 과정 후의 허니콤 구조체는 수학식 (1)을 충족하지 않을 수 있다. 본 명세서에서, 예를 들어 "허니콤 구조체가 수학식 (1)을 충족한다" 라는 표현은, 허니콤 구조체가 "담지 과정 전에" 수학식 (1)을 충족한다는 것을 의미한다.
담지된 촉매 및 담지된 촉매 지지층은 산으로 제거할 수 있음을 주목해야 한다. 그러므로, 비록 허니콤 구조체가 촉매 및/또는 촉매 지지층을 가진다 할지라도, 그 셀벽의 두께 A 및 셀벽의 비표면적 B는 촉매 및/또는 촉매 지지층을 제거한 후에 얻을 수 있다.
다음에, 일체형 허니콤 구조체에 대하여 설명한다.
도 3(a)는 본 발명의 허니콤 구조체의 다른 일예를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 3(b)는 도 3(a)에 도시한 허니콤 구조체의 B-B선 단면도이다.
도 3(a) 및 도 3(b)에 도시한 허니콤 구조체는 일체형 허니콤 구조체이다.
도 3(a)에 도시한 바와 같이, 일체형 허니콤 구조체(30)는 다공질 세라믹으로 된 원주형 세라믹 블럭(35)을 형성한다. 세라믹 블럭(35)에는, 복수의 셀(31, 34)이 셀벽(벽부)(33)에 의해 분리되면서 나란히 설치되고, 허니콤 구조체(30)의 길이 방향으로 연장된다. 또한, 셀벽은 셀(31)을 서로 분리하는 셀벽 및 세라믹 블럭(35)의 외주부 모두를 의미한다.
일체형 허니콤 구조체(30)에는, 도 3(b)에 도시한 바와 같이, 세라믹 블럭(35)의 각 셀(31, 34)의 어느 단부는 밀봉재(32)로 밀봉된다.
즉, 일체형 허니콤 구조체(30)의 세라믹 블럭(35)에서, 소정의 셀(31)은 세라믹 블럭(35)의 한쪽 단부가 밀봉재(32)로 밀봉된다.
세라믹 블럭(35)의 한쪽 단부가 밀봉재(32)로 밀봉되지 않은 다른 셀(34)은 세라믹 블럭(35)의 다른쪽 단부가 밀봉재(32)로 밀봉된다.
이러한 경우, 하나의 셀(31)로 유입된 배기 가스는 반드시, 상기 셀(31)을 다른 것들과 분리하는 셀벽(33)을 통과한 후, 다른 셀(34)에서 유출되도록 되어 있다. 그 결과, 셀들(31, 34)을 서로 분리하는 셀벽(33)은 미립자 포집용 필터로서 기능하게 된다.
비록 도 3(a) 및 도 3(b)에 도시하지는 않았지만, 세라믹 블럭(35)의 주위에 도 1에서 도시한 허니콤 구조체(10)에서와 동일한 방식으로 코팅층을 형성할 수 있다.
도 3(a) 및 도 3(b)에 도시한 일체형 허니콤 구조체(30)에서, 세라믹 블럭(35)은 원주 형상을 가질 수 있다. 그러나, 일체형 허니콤 구조체를 형성하는 세라 믹 블럭은 원주 형상에 한정되는 것은 아니다. 세라믹 블럭은 기둥 모양인 한, 타원기둥 형상 또는 각기둥 형상과 같은 어떠한 모양을 가질 수 있다.
또한, 그렇게 형성된 일체형 허니콤 구조체(30)에서, 셀벽(33)의 두께 A(mm) 및 셀벽(33)의 비표면적 B(m2/cm3)는 전술한 수학식(1)의 관계를 충족한다. 그러므로, 일체형 허니콤 구조체(30)는 미립자를 포집하는 충분한 효율을 가진다.
셀벽(33)의 두께 A(mm) 및 셀벽(33)의 비표면적 B(m2/cm3)는 전술한 수학식(2) 및 (3)의 관계를 충족하는 것이 바람직하다. 그러한 경우, 미립자를 포집하는 높은 효율을 확보하면서 압력 손실을 낮게 유지하는 것이 가능하고, 또한 추가로 충분한 강도를 갖는 것도 가능하다. 게다가, 촉매가 허니콤 구조체(30)에 의해 담지되는 경우에는, 엔진의 시동 후 상대적으로 초기 단계에서 배기 가스 중의 가스 성분들을 확실히 변환할 수 있다.
예를 들면, 전술한 집합체형 허니콤 구조체를 형성하는 다공질 세라믹과 유사한 재료를 일체형 허니콤 구조체를 형성하는 다공질 세라믹에 사용할 수 있다.
상기 재료 중, 근청석과 같은 산화물 세라믹이 바람직하다. 산화물 세라믹을 이용함으로써, 일체형 허니콤 구조체를 저렴한 가격으로 제조할 수 있다. 또한, 산화물 세라믹의 상대적으로 낮은 열팽창 계수 때문에, 일체형 허니콤 구조체가 사용 중 파괴될 우려가 없다.
일체형 허니콤 구조체는 전술한 집합체형 허니콤 구조체와 기공률, 기공 직경, 밀봉재료, 셀벽의 두께, 밀폐층의 재료, 셀의 크기 및 종류 등에 있어서 유사하다. 그러므로, 여기에서 그들의 상세한 설명은 생략한다.
촉매가 일체형 허니콤 구조체에 의해 담지될 수 있다. 촉매의 구체적인 예들은 전술한 집합형 타입의 허니콤 구조체에서의 그것과 유사하다. 그러므로, 여기에서 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
다음에, 일체형 허니콤 구조체를 제조하는 방법의 일예를 설명한다.
먼저, 전술한 세라믹을 주성분으로 가지는 원료 페이스트를 압출성형하여, 세라믹 블럭으로 기능하는 원주형 생 성형체를 형성한다. 이때, 성형체가 원주형상을 가지고, 집합체형 허니콤 구조체의 크기보다 크다는 것을 제외하고는, 성형체는 집합체형 허니콤 구조체에서와 동일한 바인더, 동일한 분산매 등을 이용하여, 동일한 방법으로 제작하였다. 그러므로, 여기에서 성형체에 대한 상세한 설명은 생략한다.
다음에, 상기 집합체형 허니콤 구조체의 제조에서와 동일하게, 상기 생 성형체를 마이크로파 건조기, 열풍 건조기, 유전 건조기, 감압 건조기, 진공 건조기, 동결 건조기 등을 이용하여 건조시켜 세라믹 건조체를 형성한다. 다음에, 입구측 셀군의 출구측 단부 및 출구측 셀군의 입구측 단부에 밀봉재, 또는 밀봉재로 작용하는 밀봉 페이스트를 소정량 충전한다. 그리하여, 셀을 밀봉한다.
그 후, 상기 집합체형 허니콤 구조체의 제조에서와 동일하게, 성형체를 탈지하고 소성하여 세라믹 블럭을 제조한다. 필요에 따라, 세라믹 블럭을 절단하고 밀폐층을 그 위에 형성한다. 그리하여, 일체형 허니콤 구조체를 제조할 수 있다. 일체형 허니콤 구조체는 또한 전술한 방법으로 촉매를 담지할 수 있다.
본 발명의 허니콤 구조체의 용도는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 본 발명의 허니콤 구조체를 차량의 배기 가스 정화장치로 사용하는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명의 허니콤 구조체가 설치된 차량의 배기 가스 정화장치의 일예를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 배기 가스 정화 장치(70)는 주로 허니콤 구조체(10), 허니콤 구조체(10)의 외측을 덮는 케이싱(71), 허니콤 구조체(10)와 케이싱(71) 사이에 배치된 보유 지지 밀폐제(72)로 구성되어 있다. 자동차 엔진과 같은 내연 기관에 연결된 도입관(74)은 배기 가스가 도입되는 케이싱(71)의 한쪽 단부에 접속되어 있다. 외부에 연결된 배출관(75)은 케이싱(71)의 타 단부에 접속되어 있다. 도 4에서 화살표는 배기 가스의 흐름을 나타내고 있다.
이와 같은 구성으로 이루어지는 배기 가스 정화 장치(70)에서는, 자동차 엔 진 등과 같은 내연 기관으로부터 배출된 배기 가스가 도입관(74)을 통해 케이싱(71) 내로 도입된다. 배기 가스는 입구측 셀을 통해 허니콤 구조체로 유입하고, 셀벽을 통과한다. 미립자들은 셀벽에 포집된다. 그렇게 정화된 배기 가스는 출구측 셀을 통해 허니콤 구조체의 외부로 배출된다. 배기 가스는 배출관(75)을 통해 외부로 배출된다. 허니콤 구조체가 촉매를 담지할 경우, CO, HC 및 NOx 등의 배기 가스 중의 유해한 가스 성분이 변환될 수 있으며, 또한 미립자들이 연소되어 제거될 수 있다.
또한, 배기 가스 정화장치(70)에는, 대량의 미립자가 허니콤 구조체의 셀벽에 퇴적된다. 그리하여 압력 손실이 높아지는 경우, 허니콤 구조체의 재생 처리가 행해진다.
상기 재생 처리에서는, 포스트인젝션 방식을 이용하거나, 또는 유해한 가스 성분으로부터의 변환시에 발생된 반응열을 이용하여, 미립자들을 연소하고 제거할 수 있다. 또한, 도시하지 않은 가열 수단에 의해 가열된 가스를 허니콤 구조체의 셀의 내부로 유입시킴으로써 허니콤 구조체를 가열하고, 그에 따라 셀벽에 퇴적된 미립자를 연소하고 제거시킬 수도 있다.
실시예
이하에 실시예를 게시하여 본 발명을 더 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 이들 실시예들로만 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
평균 입경 22 ㎛인 α-탄화규소 조분말(coarse powder) 7,000 중량부와, 평균 입경 0.5 ㎛인 α-탄화규소 미분말(fine powder) 3,000 중량부를 습식 혼합하였다. 상기 얻어진 혼합물 10,000 중량부에 대해 유기 바인더(메틸셀룰로오스)를 1,100 중량부, 가소제(NOF사 제 Unilube)를 330 중량부, 윤활제(글리세린)를 150 중량부 및 물을 2,000 중량부 더하고, 혼련하여 혼합 조성물을 얻었다. 그 후, 상기 혼합 조성물을 압출 성형하여 도 2(a) 및 2(b)에 도시한 각기둥형 생 성형체(raw molded body)를 제작하였다.
전술한 α-탄화규소 조분말로서는, 800℃ 에서 3시간 동안 산화처리를 실시한 조분말을 이용하였다.
다음에, 마이크로파 건조기 등을 이용하여 상기 생 성형체를 건조시켜 세라믹 건조체를 생성하였다. 그 후, 상기 생 성형체와 유사한 조성의 밀봉재 또는 밀봉 페이스트로 소정의 셀을 밀봉하였다.
다음에, 다시 건조기를 이용하여 상기 세라믹 건조체를 건조시킨 후, 400 ℃에서 탈지하고, 상압의 아르곤분위기 하 2,200 ℃에서, 3시간 동안 소성하였다. 그리하여 탄화규소 소결체로 된 다공질 세라믹 부재(20)를 제조하였다. 기공률은 45 ％, 평균 기공 직경은 11 ㎛, 다공질 세라믹 부재(20)의 크기는 34.3 ㎜ × 34.3 ㎜× 150 ㎜, 셀(21, 24)의 수(셀 밀도)는 46.5 개/㎠, 셀벽(23)의 두께는 0.25 ㎜ 이었고, 개구율은 68.8% 이었다.
평균 섬유 길이 20 ㎛ 인 알루미나 파이버 30 중량 ％, 평균 입경 0.6 ㎛의 탄화규소 입자 21 중량 ％, 실리카졸 15 중량 ％, 카르복시메틸셀룰로오스 5.6 중량 ％ 및 물 28.4 중량 ％를 포함하는 내열성의 접착재 페이스트를 이용하여 상기와 같이 제조된 다수의 다공질 세라믹 부재(20)를 결속하고, 120 ℃에서 건조시키고, 계속해서 다이아몬드 커터를 이용하여 절단하였다. 그리하여, 접착층의 두께가 1 mm 인 원주형 세라믹 블럭(15)을 제작하였다.
다음에, 무기 섬유로서 알루미나실리케이트로 이루어지는 세라믹 파이버(쇼트 함유율 : 3 ％, 섬유 길이 : 5 내지 100 ㎛) 23.3 중량 ％, 무기 입자로서 평균 입경 0.3 ㎛의 탄화규소 분말 30.2 중량 ％, 무기 바인더로서 실리카졸(졸 중의 SiO2의 함유율 : 30 중량 ％) 7 중량 ％, 유기 바인더로서 카르복시메틸셀룰로오스 0.5 중량 ％ 및 물 39 중량 ％를 혼합하고, 혼련하여 밀폐재 페이스트를 얻었다.
다음에, 상기 얻어진 밀폐재 페이스트를 이용하여 상기 세라믹 블럭(15)의 외주부에 두께 0.2 ㎜의 밀폐재 페이스트층을 형성하였다. 상기 밀폐재 페이스트층을 120 ℃에서 건조하였다. 그리하여 직경이 143.8 ㎜ 이고, 길이가 150 mm 인 집합체형 허니콤 구조체를 제조하였다.
(실시예 2 및 3)
α-탄화규소 조분말의 평균 입경 및 세라믹 건조체의 소성 온도를 표 1에 나타낸 바와 같이 조절한 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 동일하게 집합체형 허니콤 구조체를 제조하였다.
(실시예 4)
각기둥형 생 성형체를 다음과 같은 방법으로 제작한 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 동일하게 집합체형 허니콤 구조체를 제조하였다.
즉, 평균 입경 22 ㎛인 α-탄화규소 조분말 5,130 중량부와, 평균 입경 0.5 ㎛인 α-탄화규소 미분말 2,200 중량부를 습식 혼합하였다. 상기 얻어진 혼합물에 대해 조공제로서 평균 입경 40 ㎛ 의 아크릴 입자 490 중량부, 유기 바인더(메틸셀룰로오스)를 700 중량부, 가소제(NOF사 제 Unilube)를 330 중량부, 윤활제(글리세린)를 150 중량부 및 물을 적당량 더하고, 혼련하여 혼합 조성물을 얻었다. 그 후, 상기 혼합 조성물을 압출 성형하여 도 2(a) 및 2(b)에 도시한 각기둥형 생 성형체를 제작하였다. 전술한 α-탄화규소 조분말로서는, 800℃ 에서 3시간 동안 산화처리를 실시한 조분말을 이용하였다. 이 실시예에서, 기공률이 55%인 집합체형 허니콤 구조체를 제조하였다.
(실시예 5)
α-탄화규소 조분말의 평균 입경을 표 1에 나타낸 바와 같이 조절한 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 동일하게 집합체형 허니콤 구조체를 제조하였다.
(실시예 6)
α-탄화규소 조분말의 평균 입경을 표 1에 나타낸 바와 같이 조절한 것을 제외하고는, 실시예 4에서와 동일하게 집합체형 허니콤 구조체를 제조하였다.
(실시예 7 ~ 10 및 12)
α-탄화규소 조분말의 평균 입경, 세라믹 건조체의 소성 온도, 셀의 수, 및 셀벽의 두께를 표 1에 나타낸 바와 같이 조절한 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 동일하게 집합체형 허니콤 구조체들을 제조하였다. 표 1은 또한 다공질 세라믹 부재들의 개구율을 나타내고 있다.
(실시예 11 및 13)
α-탄화규소 조분말의 평균 입경, 세라믹 건조체의 소성 온도, 셀의 수, 및 셀벽의 두께를 표 1에 나타낸 바와 같이 조절한 것을 제외하고는, 실시예 4에서와 동일하게 집합체형 허니콤 구조체들을 제조하였다. 표 1은 또한 다공질 세라믹 부재들의 개구율을 나타내고 있다.
(실시예 14 ~ 17 및 19)
α-탄화규소 조분말의 평균 입경, 세라믹 건조체의 소성 온도, 셀의 수, 및 셀벽의 두께를 표 1에 나타낸 바와 같이 조절한 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 동일하게 집합체형 허니콤 구조체들을 제조하였다. 표 1은 또한 다공질 세라믹 부재들의 개구율을 나타내고 있다.
(실시예 18 및 20)
α-탄화규소 조분말의 평균 입경, 세라믹 건조체의 소성 온도, 셀의 수, 및 셀벽의 두께를 표 1에 나타낸 바와 같이 조절한 것을 제외하고는, 실시예 4에서와 동일하게 집합체형 허니콤 구조체들을 제조하였다. 표 1은 또한 다공질 세라믹 부재들의 개구율을 나타내고 있다.
(실시예 21)
평균 입경 50 ㎛인 α-탄화규소 조분말 8,000 중량부와, 평균 입경 4 ㎛인 실리콘 분말 2,000 중량부를 습식 혼합하였다. 상기 얻어진 혼합물 10,000 중량부에 대해 유기 바인더(메틸셀룰로오스)를 1,100 중량부, 가소제(NOF사 제 Unilube)를 330 중량부, 윤활제(글리세린)를 150 중량부 및 적당량의 물을 더하고, 혼련하여 혼합 조성물을 얻었다. 그 후, 상기 혼합 조성물을 압출 성형하여 도 2(a) 및 2(b)에 도시한 각기둥형 생 성형체를 제작하였다.
전술한 α-탄화규소 조분말로서는, 800℃ 에서 3시간 동안 산화처리를 실시한 조분말을 이용하였다.
다음에, 마이크로파 건조기 등을 이용하여 상기 생 성형체를 건조시켜 세라믹 건조체를 생성하였다. 그 후, 상기 생 성형체와 유사한 조성의 밀봉재 또는 밀봉 페이스트로 소정의 셀을 밀봉하였다.
다음에, 다시 건조기를 이용하여 상기 세라믹 건조체를 건조시킨 후, 400 ℃에서 탈지하고, 상압의 아르곤분위기 하 1,410 ℃에서, 3시간 동안 소성하였다. 그리하여 Si-SiC 소결체로 된 다공질 세라믹 부재(20)를 제조하였다. 기공률은 45 ％, 평균 기공 직경은 20 ㎛, 다공질 세라믹 부재(20)의 크기는 34.3 ㎜ × 34.3 ㎜× 150 ㎜, 셀(21)의 수(셀 밀도)는 46.5 개/㎠, 셀벽(23)의 두께는 0.35 ㎜ 이었고, 개구율은 58.0 % 이었다.
그 후, 실시예 1에서와 동일하게, 상기와 같이 제조된 다수의 다공질 세라믹 부재(20)를 결속시켜서 원주형 세라믹 블럭(15)을 제작하고, 세라믹 부재(15)의 외주부에 밀폐층을 형성하였다. 그리하여 직경이 143.8 ㎜ 이고, 길이가 150 mm 인 집합체형 허니콤 구조체(10)를 제조하였다.
(실시예 22 및 24)
α-탄화규소 조분말의 평균 입경, 세라믹 건조체의 소성 온도, 셀의 수, 및 셀벽의 두께를 표 1에 나타낸 바와 같이 조절한 것을 제외하고는, 실시예 21에서와 동일하게 집합체형 허니콤 구조체들을 제조하였다. 표 1은 또한 다공질 세라믹 부 재들의 개구율을 나타내고 있다.
(실시예 23)
평균 입경 20 ㎛인 α-탄화규소 조분말 6,664 중량부와, 평균 입경 4 ㎛인 실리콘 분말 1,666 중량부를 습식 혼합하였다. 상기 얻어진 혼합물에 대해 평균 입경 40 ㎛ 의 아크릴 입자 490 중량부, 유기 바인더(메틸셀룰로오스)를 700 중량부, 가소제(NOF 사 제 Unilube)를 330 중량부, 윤활제(글리세린)를 150 중량부 및 물을 적당량 더하고, 혼련하여 혼합 조성물을 얻었다. 그 후, 상기 혼합 조성물을 압출 성형하여 도 2(a) 및 2(b)에 도시한 각기둥형 생 성형체를 제작하였다. 전술한 α-탄화규소 조분말로서는, 800℃ 에서 3시간 동안 산화처리를 실시한 조분말을 이용하였다. 이 실시예에서, 기공률이 55%인 집합체형 허니콤 구조체를 제조하였다.
다음에, 마이크로파 건조기 등을 이용하여 상기 생 성형체를 건조시켜 세라믹 건조체를 생성하였다. 그 후, 상기 생 성형체와 유사한 조성의 밀봉재 또는 밀봉 페이스트로 소정의 셀을 밀봉하였다.
다음에, 다시 건조기를 이용하여 상기 세라믹 건조체를 건조시킨 후, 400 ℃에서 탈지하고, 상압의 아르곤분위기 하 1,450 ℃에서, 1시간 동안 소성하였다. 그리하여 Si-SiC 소결체로 된 다공질 세라믹 부재(20)를 제조하였다. 기공률은 55 ％, 평균 기공 직경은 15 ㎛, 다공질 세라믹 부재(20)의 크기는 34.3 ㎜ × 34.3 ㎜× 150 ㎜, 셀(21)의 수(셀 밀도)는 46.5 개/㎠, 셀벽(23)의 두께는 0.25 ㎜ 이었 고, 개구율은 68.8 % 이었다.
그 후, 실시예 1에서와 동일하게, 상기와 같이 제조된 다수의 다공질 세라믹 부재(20)를 결속시켜서 원주형 세라믹 블럭(15)을 제작하고, 세라믹 부재(15)의 외주부에 밀폐층을 형성하였다. 그리하여 직경이 143.8 ㎜ 이고, 길이가 150 mm 인 집합체형 허니콤 구조체(10)를 제조하였다.
(실시예 25)
α-탄화규소 조분말의 평균 입경을 표 1에 나타낸 바와 같이 조절한 것을 제외하고는, 실시예 23에서와 동일하게 집합체형 허니콤 구조체들을 제조하였다.
(비교예 1)
α-탄화규소 조분말의 평균 입경 및 세라믹 건조체의 소성 온도를 표 1에 나타낸 바와 같이 조절한 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 동일하게 집합체형 허니콤 구조체를 제조하였다.
(비교예 2)
α-탄화규소 조분말의 평균 입경 및 세라믹 건조체의 소성 온도를 표 1에 나타낸 바와 같이 조절한 것을 제외하고는, 실시예 7에서와 동일하게 집합체형 허니콤 구조체를 제조하였다.
(비교예 3)
α-탄화규소 조분말의 평균 입경 및 세라믹 건조체의 소성 온도를 표 1에 나타낸 바와 같이 조절한 것을 제외하고는, 실시예 14에서와 동일하게 집합체형 허니콤 구조체를 제조하였다.
(비교예 4)
α-탄화규소 조분말의 평균 입경 및 세라믹 건조체의 소성 온도를 표 1에 나타낸 바와 같이 조절한 것을 제외하고는, 실시예 21에서와 동일하게 집합체형 허니콤 구조체를 제조하였다.
(평가)
(1) 기공률 등의 측정
수은 압입법에 근거한 기공측정기(porosimeter)(시마즈사 제 Autopore Ⅲ 9420)를 이용하여 수은 압입법으로 0.1 ㎛ 내지 360 ㎛ 범위에 있는 기공의 분포를 측정하였다.
다공질 세라믹 부재의 기공률 및 평균 기공 직경을 표 1에 나타낸다.
(2) BET 값의 측정
각 다공질 세라믹 부재로부터 15mm × 15mm 크기의 조각을 잘라내고, 이를 측정 샘플로 사용하였다. 샘플의 BET 값은 JIS R 1626에 의한 싱글-포인트 BET 법에 따라 FLOW SORB Ⅱ 2300(시마즈사 제)에 의해 측정하였다.
측정된 BET 값을 표 1에 나타낸다.
(3) 셀벽의 비표면적의 산출
셀벽의 비표면적 B는 전술한 수학식 (4)에 따라 전술한 BET 값으로부터 산출하였다. SiC 소결체의 실제 밀도는 3.2(g/cm3)이었고, Si-SiC 소결체의 실제 밀도는 3.0(g/cm3) 이었다.
(4) 압력 손실의 측정
압력 손실은 도 5에 도시한 압력 손실 측정 장치(170)를 이용하여 측정하였다. 도 5는 압력 손실 측정 장치의 설명도이다.
압력 손실 측정 장치(170)에서는, 알루미나 매트(172)로 감은 허니콤 구조체(10)가 송풍기(176)의 배기 가스 관(177)에 접속된 금속 케이싱(171) 안에 고정 배치되어 있고, 압력계(178)는 배기 가스 관(177)에 연결되어 압력계(178)가 허니콤 구조체(10) 전후의 압력을 검출할 수 있다.
송풍기(176)를 배기 가스의 유량이 750m3/h에 이르도록 운전하였다. 송풍기(176) 운전 시작 5분 후의 압력차(압력 손실)를 측정하였다.
결과를 표 1에 나타내었다.
(5) 미립자 포집 효율 측정
도 6에 도시한 압력 손실 측정 장치(270)를 이용하여 미립자의 포집 효율을측정하였다. 도 6은 배기 가스 정화 측정 장치의 설명도이다.
압력 손실 측정 장치(270)는 2L 커먼레일형 디젤 엔진(276), 엔진(276)으로부터 배기 가스를 흐르게 하는 배기 가스 관(277), 배기 가스 관(277)에 접속되고, 알루미나 매트(272)로 감은 허니콤 구조체(10)를 고정하는 금속 케이싱(271), 허니콤 구조체(10)에 유입되기 전의 배기 가스를 샘플링(sampling)하는 시료 채취기(278), 허니콤 구조체(10)를 통과한 후의 배기 가스를 샘플링하는 시료 채취기(279), 각 시료 채취기(278, 279)에 의해 채취된 배기 가스를 희석하는 희석기(280), 및 희석된 배기 가스에 포함된 미립자의 양을 측정하는 PM 카운터(281)(TSI 사제 응집 입자 카운터 3022A-S)를 구비한 주사형 이동도 입경 분석장치(SMPS)로 구성되어 있다.
다음에, 측정과정을 설명한다. 상기 엔진(276)을 회전수 2,000 분-1, 토크 47 Nm으로 운전했다. 그리하여 엔진(276)으로부터 나온 배기 가스를 허니콤 구조체(10)로 유입시켰다. 이때, 허니콤 구조체(10)로 유입되기 전의 배기 가스의 PM양(P0) 및 허니콤 구조체(10)를 통과한 후의 배기 가스의 PM양(P1)을 PM 카운터(281)에 의해 측정된 PM 미립자들의 수로부터 파악했다. 미립자를 포집하는 효율은 하기 수학식 (5)를 이용하여 산출했다.
포집 효율 (%) = (P0 - P1) / P0 × 100
결과를 표 1에 나타낸다.
Figure 112006018397435-pat00001
표 1에서 나타낸 바와 같이, 셀벽의 두께 A(mm) 및 셀벽의 비표면적 B(m2/cm3)가 전술한 수학식 (1)의 관계를 충족하는 실시예들의 허니콤 구조체는 미립자를 포집하는 효율이 높았으며, 80% 이상이었다. 반대로, 비교예들의 허니콤 구조체는 미립자를 포집하는 효율이 낮았으며, 80% 미만이었다.
셀벽의 두께 A(mm) 및 셀벽의 비표면적 B(m2/cm3)가 전술한 수학식 (2)의 관계를 충족하는 허니콤 구조체들(실시예 1 ~ 4, 7 ~ 11, 14 ~ 18 및 21 ~ 23)에서, 압력 손실은, 셀벽의 두께와 재질이 동일하고 전술한 수학식 (1)의 관계를 충족하는 다른 허니콤 구조체에서의 압력손실보다 낮은 경향이 있었다.
본 발명의 허니콤 구조체에 따르면, 셀벽의 두께 A 및 셀벽의 단위 부피당 표면적 B는 상기 식 (1)의 관계를 충족한다. 그리하여, 허니콤 구조체는 미립자를 포집하는 우수한 효율을 갖는다. 셀벽의 두께가 감소한다 할지라도, 미립자를 포집하는 충분한 효율을 확보하는 것이 가능하다.

Claims (3)

  1. 허니콤 구조체에 있어서,
    복수의 셀(cell)들이 셀벽에 의해 분리되면서 나란히 설치되고, 허니콤 구조체의 길이 방향으로 연장되며,
    각 셀은 그 단부의 한쪽이 밀봉되고,
    하기식 (1)의 관계를 충족시키는 것을 특징으로 하는 허니콤 구조체.
    [수학식 1]
    11/6 - 10/3 × A ≤ B
    여기에서, A(mm)는 셀벽의 두께를 나타내며, B(m2/cm3)는 셀벽의 단위 부피당 표면적을 나타낸다.
  2. 제 1항에 있어서, 하기식 (2)의 관계를 충족하는 허니콤 구조체.
    [수학식 2]
    B ≤ 41/6 - 10/3 × A
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 하기식 (3)의 관계를 충족하는 허니콤 구조체.
    [수학식 3]
    0.1 ≤ A ≤0.4
KR1020060024249A 2005-03-16 2006-03-16 허니콤 구조체 KR100699304B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005075970A JP4812316B2 (ja) 2005-03-16 2005-03-16 ハニカム構造体
JPJP-P-2005-00075970 2005-03-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060100281A KR20060100281A (ko) 2006-09-20
KR100699304B1 true KR100699304B1 (ko) 2007-03-23

Family

ID=36479197

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060024249A KR100699304B1 (ko) 2005-03-16 2006-03-16 허니콤 구조체

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8003190B2 (ko)
EP (1) EP1703096B1 (ko)
JP (1) JP4812316B2 (ko)
KR (1) KR100699304B1 (ko)
CN (1) CN100412032C (ko)

Families Citing this family (108)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1516659B1 (en) 1999-09-29 2006-12-13 Ibiden Co., Ltd. Honeycomb filter and ceramic filter assembly
US8029737B2 (en) * 2002-02-05 2011-10-04 Ibiden Co., Ltd. Honeycomb filter for exhaust gas decontamination, adhesive, coating material and process for producing honeycomb filter for exhaust gas decontamination
ES2312794T5 (es) * 2002-02-05 2012-12-18 Ibiden Co., Ltd. Filtro de tipo panal para purificar gases de escape
CN100365252C (zh) * 2002-03-04 2008-01-30 揖斐电株式会社 废气净化用蜂巢式过滤器以及废气净化装置
US20050169819A1 (en) * 2002-03-22 2005-08-04 Ibiden Co., Ltd Honeycomb filter for purifying exhaust gas
EP1493904B1 (en) * 2002-04-10 2016-09-07 Ibiden Co., Ltd. Honeycomb filter for clarifying exhaust gas
ATE376617T1 (de) * 2002-04-11 2007-11-15 Ibiden Co Ltd Wabenfilter zur reinigung von abgas
WO2004076027A1 (ja) 2003-02-28 2004-09-10 Ibiden Co., Ltd. セラミックハニカム構造体
EP1686107A4 (en) * 2003-09-12 2008-12-03 Ibiden Co Ltd FRITTED CERAMIC TABLET AND CERAMIC FILTER
CN1723342B (zh) * 2003-11-05 2011-05-11 揖斐电株式会社 蜂窝结构体的制造方法以及密封材料
WO2005047210A1 (ja) * 2003-11-12 2005-05-26 Ibiden Co., Ltd. セラミック構造体、セラミック構造体の製造装置、及び、セラミック構造体の製造方法
US7387829B2 (en) * 2004-01-13 2008-06-17 Ibiden Co., Ltd. Honeycomb structure, porous body, pore forming material for the porous body, and methods for manufacturing the pore forming material, the porous body and the honeycomb structure
CN100419230C (zh) * 2004-04-05 2008-09-17 揖斐电株式会社 蜂窝结构体、蜂窝结构体的制造方法以及废气净化装置
DE602004014271D1 (de) 2004-05-06 2008-07-17 Ibiden Co Ltd Wabenstruktur und herstellungsverfahren dafür
CN101249349B (zh) * 2004-05-18 2012-01-25 揖斐电株式会社 蜂窝结构体及废气净化装置
DE602005009099D1 (de) * 2004-07-01 2008-10-02 Ibiden Co Ltd Verfahren zur herstellung von porösen keramischen körpern
ATE408110T1 (de) * 2004-08-04 2008-09-15 Ibiden Co Ltd Brennofen und verfahren zur herstellung eines porösen keramikglieds damit
DE602005019182D1 (de) 2004-09-30 2010-03-18 Ibiden Co Ltd Wabenstruktur
EP1795261A4 (en) * 2004-09-30 2009-07-08 Ibiden Co Ltd ALVEOLAR STRUCTURE
DE602005015610D1 (de) * 2004-10-12 2009-09-03 Ibiden Co Ltd Keramische wabenstruktur
JP5142532B2 (ja) * 2004-11-26 2013-02-13 イビデン株式会社 ハニカム構造体
EP1767508B1 (en) * 2005-02-04 2010-02-24 Ibiden Co., Ltd. Ceramic honeycomb structure
EP1769837B1 (en) * 2005-02-04 2016-05-04 Ibiden Co., Ltd. Ceramic honeycomb structure and method for manufacture thereof
JP2006223983A (ja) * 2005-02-17 2006-08-31 Ibiden Co Ltd ハニカム構造体
CN100453511C (zh) 2005-03-28 2009-01-21 揖斐电株式会社 蜂窝结构体及密封材料
CN101146742B (zh) * 2005-03-30 2013-05-01 揖斐电株式会社 含碳化硅颗粒、制造碳化硅质烧结体的方法、碳化硅质烧结体以及过滤器
WO2006117899A1 (ja) * 2005-04-28 2006-11-09 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体
WO2006132011A1 (ja) * 2005-06-06 2006-12-14 Ibiden Co., Ltd. 梱包材及びハニカム構造体の輸送方法
CN100471570C (zh) * 2005-06-24 2009-03-25 揖斐电株式会社 蜂窝结构体、蜂窝结构体集合体及蜂窝催化剂
WO2007015550A1 (ja) * 2005-08-03 2007-02-08 Ibiden Co., Ltd. 炭化珪素質焼成用治具及び多孔質炭化珪素体の製造方法
KR100884518B1 (ko) * 2005-08-26 2009-02-18 이비덴 가부시키가이샤 허니컴 구조체 및 그 제조 방법
CN101146589B (zh) * 2005-09-28 2010-11-24 揖斐电株式会社 蜂窝式过滤器
WO2007039991A1 (ja) * 2005-10-05 2007-04-12 Ibiden Co., Ltd. 押出成形用金型及び多孔質セラミック部材の製造方法
CN100529341C (zh) * 2005-10-12 2009-08-19 揖斐电株式会社 蜂窝单元及蜂窝结构体
WO2007058007A1 (ja) * 2005-11-18 2007-05-24 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体
JP5225687B2 (ja) * 2005-12-16 2013-07-03 日本碍子株式会社 触媒担体
WO2007074508A1 (ja) * 2005-12-26 2007-07-05 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体の製造方法
WO2007074528A1 (ja) * 2005-12-27 2007-07-05 Ibiden Co., Ltd. 脱脂用治具、セラミック成形体の脱脂方法、及び、ハニカム構造体の製造方法
CN101309883B (zh) * 2006-01-27 2012-12-26 揖斐电株式会社 蜂窝结构体及其制造方法
WO2007086143A1 (ja) * 2006-01-30 2007-08-02 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体の検査方法、及び、ハニカム構造体の製造方法
WO2007094075A1 (ja) * 2006-02-17 2007-08-23 Ibiden Co., Ltd. 乾燥用治具組立装置、乾燥用治具分解装置、乾燥用治具循環装置、セラミック成形体の乾燥方法、及び、ハニカム構造体の製造方法
WO2007097000A1 (ja) * 2006-02-24 2007-08-30 Ibiden Co., Ltd. ハニカム成形体用封口装置、封止材ペーストの充填方法、及び、ハニカム構造体の製造方法
WO2007097004A1 (ja) * 2006-02-24 2007-08-30 Ibiden Co., Ltd. 湿式混合機、湿式混合方法及びハニカム構造体の製造方法
WO2007096986A1 (ja) 2006-02-24 2007-08-30 Ibiden Co., Ltd. 端面加熱装置、ハニカム集合体の端面乾燥方法、及び、ハニカム構造体の製造方法
PL1826517T3 (pl) * 2006-02-28 2009-01-30 Ibiden Co Ltd Suszący przyrząd obróbkowy, sposób suszenia wytłoczonego korpusu o strukturze plastra miodu oraz sposób wytwarzania formowanego korpusu o strukturze plastra miodu
WO2007102216A1 (ja) * 2006-03-08 2007-09-13 Ibiden Co., Ltd. 脱脂炉投入装置、及び、ハニカム構造体の製造方法
WO2007102217A1 (ja) * 2006-03-08 2007-09-13 Ibiden Co., Ltd. 焼成体用冷却機、焼成炉、セラミック焼成体の冷却方法、及び、ハニカム構造体の製造方法
WO2007108076A1 (ja) * 2006-03-17 2007-09-27 Ibiden Co., Ltd. 乾燥装置、セラミック成形体の乾燥方法及びハニカム構造体の製造方法
JP4863904B2 (ja) * 2006-03-31 2012-01-25 イビデン株式会社 ハニカム構造体およびその製造方法
WO2007116529A1 (ja) * 2006-04-11 2007-10-18 Ibiden Co., Ltd. 成形体切断装置、セラミック成形体の切断方法、及び、ハニカム構造体の製造方法
WO2007122680A1 (ja) * 2006-04-13 2007-11-01 Ibiden Co., Ltd. 押出成形機、押出成形方法及びハニカム構造体の製造方法
WO2007122707A1 (ja) * 2006-04-19 2007-11-01 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体の製造方法
WO2007122716A1 (ja) * 2006-04-20 2007-11-01 Ibiden Co., Ltd. 搬送装置、及び、ハニカム構造体の製造方法
WO2007122715A1 (ja) * 2006-04-20 2007-11-01 Ibiden Co., Ltd. ハニカム焼成体の検査方法、及び、ハニカム構造体の製造方法
WO2007129391A1 (ja) * 2006-05-01 2007-11-15 Ibiden Co., Ltd. 焼成用治具組立装置、焼成用治具分解装置、循環装置、セラミック成形体の焼成方法、及び、ハニカム構造体の製造方法
WO2007129399A1 (ja) * 2006-05-08 2007-11-15 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体の製造方法、ハニカム成形体受取機及びハニカム成形体取出機
WO2007132530A1 (ja) * 2006-05-17 2007-11-22 Ibiden Co., Ltd. ハニカム成形体用端面処理装置、ハニカム成形体の封止方法、及び、ハニカム構造体の製造方法
WO2007138701A1 (ja) * 2006-05-31 2007-12-06 Ibiden Co., Ltd. 把持装置、及び、ハニカム構造体の製造方法
ATE425852T1 (de) * 2006-07-07 2009-04-15 Ibiden Co Ltd Apparat und verfahren zur bearbeitung der endflache eines wabenkírpers und verfahren zur herstellung eines wabenkírpers
NO327431B1 (no) 2006-09-08 2009-06-29 Yara Int Asa Fremgangsmate og anordning for fangst av platinagruppeelementer
WO2008032390A1 (fr) * 2006-09-14 2008-03-20 Ibiden Co., Ltd. Procédé de production d'une structure en nid d'abeille
WO2008032391A1 (fr) * 2006-09-14 2008-03-20 Ibiden Co., Ltd. Procédé de production d'une structure en nid d'abeille et composition de matière première pour nid d'abeille calciné
DE602006014830D1 (de) * 2006-09-14 2010-07-22 Ibiden Co Ltd Verfahren zur Herstellung eines Wabenkörpers und Zusammensetzung für Sinterwabenkörper
WO2008047404A1 (fr) * 2006-10-16 2008-04-24 Ibiden Co., Ltd. Support de montage pour structure alvéolaire et dispositif d'inspection pour structure alvéolaire
CN101588899B (zh) * 2007-01-18 2011-12-28 日本碍子株式会社 封孔蜂窝结构体的制造方法
JP5084517B2 (ja) * 2007-01-26 2012-11-28 イビデン株式会社 外周層形成装置
US20080178992A1 (en) * 2007-01-31 2008-07-31 Geo2 Technologies, Inc. Porous Substrate and Method of Fabricating the Same
WO2008105082A1 (ja) * 2007-02-28 2008-09-04 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体
WO2008105081A1 (ja) * 2007-02-28 2008-09-04 Ibiden Co., Ltd. ハニカムフィルタ
JP5241235B2 (ja) * 2007-02-28 2013-07-17 イビデン株式会社 ハニカム構造体の製造方法
WO2008126330A1 (ja) * 2007-03-30 2008-10-23 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体
WO2008126320A1 (ja) * 2007-03-30 2008-10-23 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体の製造方法
JPWO2008126321A1 (ja) * 2007-03-30 2010-07-22 イビデン株式会社 排ガス浄化システム
WO2008126332A1 (ja) 2007-03-30 2008-10-23 Ibiden Co., Ltd. ハニカムフィルタ
WO2008126333A1 (ja) * 2007-03-30 2008-10-23 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体
JP5063604B2 (ja) * 2007-03-30 2012-10-31 イビデン株式会社 ハニカムフィルタ
WO2008126334A1 (ja) * 2007-03-30 2008-10-23 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体の製造方法
CN101421016B (zh) * 2007-03-30 2012-04-25 揖斐电株式会社 蜂窝结构体和蜂窝结构体的制造方法
WO2008136078A1 (ja) * 2007-04-20 2008-11-13 Ibiden Co., Ltd. ハニカムフィルタ
WO2008139581A1 (ja) * 2007-05-09 2008-11-20 Ibiden Co., Ltd. 炭化ケイ素焼成用原料の製造方法、及び、ハニカム構造体の製造方法
WO2008139608A1 (ja) * 2007-05-14 2008-11-20 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体及び該ハニカム構造体の製造方法
WO2008149435A1 (ja) * 2007-06-06 2008-12-11 Ibiden Co., Ltd. 焼成用治具及びハニカム構造体の製造方法
WO2008155856A1 (ja) * 2007-06-21 2008-12-24 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体、及び、ハニカム構造体の製造方法
JP5094234B2 (ja) * 2007-06-25 2012-12-12 本田技研工業株式会社 排ガス浄化フィルタ及びその製造方法
EP2180933A4 (en) 2007-08-03 2011-08-10 Errcive Inc POROUS BODIES AND METHODS
JP5148962B2 (ja) * 2007-10-03 2013-02-20 東京窯業株式会社 ハニカム構造体
WO2009057213A1 (ja) * 2007-10-31 2009-05-07 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体用梱包体、及び、ハニカム構造体の輸送方法
JP5215634B2 (ja) * 2007-11-07 2013-06-19 本田技研工業株式会社 排ガス浄化装置
WO2009066388A1 (ja) * 2007-11-21 2009-05-28 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体及びハニカム構造体の製造方法
BRPI0908461B1 (pt) 2008-02-05 2020-06-16 Basf Corporation Sistema de tratamento de emissão adequado para o tratamento de um sistema de descarga a jusante de um motor a gasolina de injeção direta
JP2009215153A (ja) * 2008-02-13 2009-09-24 Ibiden Co Ltd ハニカム構造体の製造方法
WO2009101682A1 (ja) 2008-02-13 2009-08-20 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体、排ガス浄化装置、及び、ハニカム構造体の製造方法
WO2009101683A1 (ja) 2008-02-13 2009-08-20 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体の製造方法
WO2009107230A1 (ja) * 2008-02-29 2009-09-03 イビデン株式会社 ハニカム構造体用シール材、ハニカム構造体、及び、ハニカム構造体の製造方法
WO2009118813A1 (ja) * 2008-03-24 2009-10-01 イビデン株式会社 ハニカム構造体及びハニカム構造体の製造方法
WO2009118814A1 (ja) * 2008-03-24 2009-10-01 イビデン株式会社 ハニカムフィルタ
WO2009118862A1 (ja) * 2008-03-27 2009-10-01 イビデン株式会社 ハニカム構造体の製造方法
US8277743B1 (en) 2009-04-08 2012-10-02 Errcive, Inc. Substrate fabrication
US8359829B1 (en) 2009-06-25 2013-01-29 Ramberg Charles E Powertrain controls
WO2011114511A1 (ja) 2010-03-19 2011-09-22 イビデン株式会社 ハニカム構造体
US8815189B2 (en) 2010-04-19 2014-08-26 Basf Corporation Gasoline engine emissions treatment systems having particulate filters
US9833932B1 (en) 2010-06-30 2017-12-05 Charles E. Ramberg Layered structures
CN103140455B (zh) * 2010-09-29 2016-11-23 日本碍子株式会社 碳化硅质陶瓷以及蜂窝构造体
WO2013136848A1 (ja) * 2012-03-14 2013-09-19 日本碍子株式会社 目封止ハニカム構造体
CN104689711A (zh) * 2015-02-09 2015-06-10 芜湖美的厨卫电器制造有限公司 净化器及热水器
JP6426044B2 (ja) * 2015-03-30 2018-11-21 日本碍子株式会社 ハニカム構造体及びその製造方法
JP6940786B2 (ja) 2019-07-31 2021-09-29 株式会社デンソー 排ガス浄化フィルタ
CN115228493B (zh) * 2021-04-23 2023-09-29 中国石油化工股份有限公司 复合材料及其制备方法和微波催化剂及其制备方法以及它们的应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990047603A (ko) * 1997-12-05 1999-07-05 정영수 세라믹필터
KR20030088047A (ko) * 1999-09-29 2003-11-15 이비덴 가부시키가이샤 하니콤 필터 및 세라믹 필터 집합체, 그리고 이를 갖는배기가스 정화장치
WO2004083149A1 (ja) * 2003-03-19 2004-09-30 Ngk Insulators, Ltd. ハニカム構造体とその製造方法
KR20050023341A (ko) * 2002-06-27 2005-03-09 니뽄 가이시 가부시키가이샤 허니컴 구조체의 제조 방법

Family Cites Families (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW377313B (en) * 1995-02-27 1999-12-21 Corning Inc The method of making extruded structures
JP2000279823A (ja) * 1999-03-31 2000-10-10 Ngk Insulators Ltd セラミックハニカム構造体及びその製造方法
JP2001096113A (ja) * 1999-09-30 2001-04-10 Ibiden Co Ltd ハニカムフィルタ、排気ガス浄化装置
JP4146048B2 (ja) * 1999-09-30 2008-09-03 イビデン株式会社 ハニカムフィルタ、ハニカムフィルタ集合体、
JP3816341B2 (ja) * 2001-01-31 2006-08-30 イビデン株式会社 ハニカムフィルタ及びその製造方法
GB0117212D0 (en) * 2001-07-16 2001-09-05 Mat & Separations Tech Int Ltd Filter element
JP3893049B2 (ja) * 2001-11-20 2007-03-14 日本碍子株式会社 ハニカム構造体及びその製造方法
US8029737B2 (en) * 2002-02-05 2011-10-04 Ibiden Co., Ltd. Honeycomb filter for exhaust gas decontamination, adhesive, coating material and process for producing honeycomb filter for exhaust gas decontamination
PL373703A1 (en) * 2002-03-01 2005-09-05 Ngk Insulators, Ltd. Exhaust emission control system, method of calculating pressure loss of filter, and method of manufacturing filter
US20050169819A1 (en) * 2002-03-22 2005-08-04 Ibiden Co., Ltd Honeycomb filter for purifying exhaust gas
WO2003099416A1 (fr) * 2002-05-24 2003-12-04 Ngk Insulators, Ltd. Filtre en nid d'abeille et son procede de fabrication, support pour filtre, dispositif de lavage a contre-courant et collecteur de poussiere
AU2003249236A1 (en) * 2002-07-31 2004-02-16 Corning Incorporated Aluminum titanate-based ceramic article
JP3934516B2 (ja) 2002-09-18 2007-06-20 ヤンマー農機株式会社 作業用車両
JP4373067B2 (ja) * 2002-10-10 2009-11-25 日本碍子株式会社 ハニカム構造体及びその製造方法並びに当該ハニカム構造体を用いた排ガス浄化システム
JP2004188278A (ja) * 2002-12-09 2004-07-08 Ibiden Co Ltd 排気ガス浄化用ハニカムフィルタ
JP2004188303A (ja) * 2002-12-10 2004-07-08 Ngk Insulators Ltd セラミックハニカムフィルタ
WO2004076027A1 (ja) * 2003-02-28 2004-09-10 Ibiden Co., Ltd. セラミックハニカム構造体
JP4773043B2 (ja) * 2003-03-28 2011-09-14 日本碍子株式会社 セラミックフィルタ構造体
JPWO2004106702A1 (ja) * 2003-05-06 2006-07-20 イビデン株式会社 ハニカム構造体
JP2004330118A (ja) * 2003-05-09 2004-11-25 Tokyo Yogyo Co Ltd 排ガス浄化用フィルタ
JP4577752B2 (ja) * 2003-06-06 2010-11-10 日立金属株式会社 セラミックハニカムフィルタ
EP1686107A4 (en) * 2003-09-12 2008-12-03 Ibiden Co Ltd FRITTED CERAMIC TABLET AND CERAMIC FILTER
US7387829B2 (en) * 2004-01-13 2008-06-17 Ibiden Co., Ltd. Honeycomb structure, porous body, pore forming material for the porous body, and methods for manufacturing the pore forming material, the porous body and the honeycomb structure
CN101249349B (zh) * 2004-05-18 2012-01-25 揖斐电株式会社 蜂窝结构体及废气净化装置
JP2006223983A (ja) * 2005-02-17 2006-08-31 Ibiden Co Ltd ハニカム構造体
KR100810476B1 (ko) * 2005-03-28 2008-03-07 이비덴 가부시키가이샤 허니컴 구조체
CN100453511C (zh) * 2005-03-28 2009-01-21 揖斐电株式会社 蜂窝结构体及密封材料
CN101146742B (zh) * 2005-03-30 2013-05-01 揖斐电株式会社 含碳化硅颗粒、制造碳化硅质烧结体的方法、碳化硅质烧结体以及过滤器
US20060225930A1 (en) * 2005-04-07 2006-10-12 Schulte Juergen J Dual axle electric motor drive and method of use
JP2006289237A (ja) * 2005-04-08 2006-10-26 Ibiden Co Ltd ハニカム構造体
WO2006117899A1 (ja) * 2005-04-28 2006-11-09 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体
CN1954137B (zh) * 2005-07-21 2011-12-21 揖斐电株式会社 蜂窝结构体以及废气净化装置
KR100884518B1 (ko) * 2005-08-26 2009-02-18 이비덴 가부시키가이샤 허니컴 구조체 및 그 제조 방법
CN101146589B (zh) * 2005-09-28 2010-11-24 揖斐电株式会社 蜂窝式过滤器
CN100529341C (zh) * 2005-10-12 2009-08-19 揖斐电株式会社 蜂窝单元及蜂窝结构体
CN101061293B (zh) * 2005-11-18 2011-12-21 揖斐电株式会社 蜂窝结构体
WO2007058007A1 (ja) * 2005-11-18 2007-05-24 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体
CN101309883B (zh) * 2006-01-27 2012-12-26 揖斐电株式会社 蜂窝结构体及其制造方法
JPWO2007097056A1 (ja) * 2006-02-23 2009-07-09 イビデン株式会社 ハニカム構造体および排ガス浄化装置
PL1826517T3 (pl) * 2006-02-28 2009-01-30 Ibiden Co Ltd Suszący przyrząd obróbkowy, sposób suszenia wytłoczonego korpusu o strukturze plastra miodu oraz sposób wytwarzania formowanego korpusu o strukturze plastra miodu
WO2007102216A1 (ja) * 2006-03-08 2007-09-13 Ibiden Co., Ltd. 脱脂炉投入装置、及び、ハニカム構造体の製造方法
WO2007108076A1 (ja) * 2006-03-17 2007-09-27 Ibiden Co., Ltd. 乾燥装置、セラミック成形体の乾燥方法及びハニカム構造体の製造方法
JP4863904B2 (ja) * 2006-03-31 2012-01-25 イビデン株式会社 ハニカム構造体およびその製造方法
WO2007122716A1 (ja) * 2006-04-20 2007-11-01 Ibiden Co., Ltd. 搬送装置、及び、ハニカム構造体の製造方法
WO2008099450A1 (ja) * 2007-02-09 2008-08-21 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体および排気ガス処理装置
WO2008099454A1 (ja) * 2007-02-09 2008-08-21 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体および排気ガス処理装置
WO2008114335A1 (ja) * 2007-02-21 2008-09-25 Ibiden Co., Ltd. 加熱炉及びハニカム構造体の製造方法
WO2008120386A1 (ja) * 2007-03-29 2008-10-09 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体
WO2008120385A1 (ja) * 2007-03-29 2008-10-09 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体、ハニカム構造体の製造方法、排ガス浄化装置及び排ガス浄化装置の製造方法
WO2008129691A1 (ja) * 2007-03-30 2008-10-30 Ibiden Co., Ltd. ハニカムフィルタ
WO2008126319A1 (ja) * 2007-03-30 2008-10-23 Ibiden Co., Ltd. 多孔質炭化ケイ素焼結体の製造方法
WO2008126320A1 (ja) * 2007-03-30 2008-10-23 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体の製造方法
WO2008139581A1 (ja) * 2007-05-09 2008-11-20 Ibiden Co., Ltd. 炭化ケイ素焼成用原料の製造方法、及び、ハニカム構造体の製造方法
WO2008149435A1 (ja) * 2007-06-06 2008-12-11 Ibiden Co., Ltd. 焼成用治具及びハニカム構造体の製造方法
WO2008155856A1 (ja) * 2007-06-21 2008-12-24 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体、及び、ハニカム構造体の製造方法
WO2009057213A1 (ja) * 2007-10-31 2009-05-07 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体用梱包体、及び、ハニカム構造体の輸送方法
US20090133078A1 (en) * 2007-11-16 2009-05-21 United Video Properties, Inc Systems and methods for automatically purchasing and recording popular pay programs in an interactive media delivery system
WO2009066388A1 (ja) 2007-11-21 2009-05-28 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体及びハニカム構造体の製造方法
US8163007B2 (en) * 2008-02-08 2012-04-24 Cook Medical Technologies Llc Stent designs for use with one or more trigger wires
WO2009101682A1 (ja) 2008-02-13 2009-08-20 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体、排ガス浄化装置、及び、ハニカム構造体の製造方法
WO2009101683A1 (ja) 2008-02-13 2009-08-20 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体の製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990047603A (ko) * 1997-12-05 1999-07-05 정영수 세라믹필터
KR20030088047A (ko) * 1999-09-29 2003-11-15 이비덴 가부시키가이샤 하니콤 필터 및 세라믹 필터 집합체, 그리고 이를 갖는배기가스 정화장치
KR20050023341A (ko) * 2002-06-27 2005-03-09 니뽄 가이시 가부시키가이샤 허니컴 구조체의 제조 방법
WO2004083149A1 (ja) * 2003-03-19 2004-09-30 Ngk Insulators, Ltd. ハニカム構造体とその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN1834064A (zh) 2006-09-20
US20060210765A1 (en) 2006-09-21
US8003190B2 (en) 2011-08-23
JP4812316B2 (ja) 2011-11-09
EP1703096B1 (en) 2014-02-26
JP2006255574A (ja) 2006-09-28
EP1703096A1 (en) 2006-09-20
CN100412032C (zh) 2008-08-20
KR20060100281A (ko) 2006-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100699304B1 (ko) 허니콤 구조체
KR100751629B1 (ko) 허니콤 구조체
KR100831836B1 (ko) 벌집형 유닛 및 벌집형 구조체
KR100884517B1 (ko) 허니콤 구조체
JP5142529B2 (ja) ハニカム構造体
KR100855167B1 (ko) 벌집형 구조체
KR100882401B1 (ko) 벌집형 구조체
KR100680078B1 (ko) 벌집형 구조체
KR100804933B1 (ko) 벌집형 구조체 및 그 제조 방법
JP5237630B2 (ja) ハニカム構造体
KR100882767B1 (ko) 허니컴 구조체 및 그 제조 방법
JP5142532B2 (ja) ハニカム構造体
US8518333B2 (en) Honeycomb structured body and exhaust gas purifying device
KR100814570B1 (ko) 벌집형 구조체
JP2006223983A (ja) ハニカム構造体
JPWO2006035823A1 (ja) ハニカム構造体
WO2013175552A1 (ja) ハニカムフィルタ、排ガス浄化装置、及び、排ガス浄化方法
JP5184867B2 (ja) ハニカムフィルタ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130227

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140220

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150224

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160218

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170220

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180219

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200218

Year of fee payment: 14