KR101714363B1 - 균열 저항성을 갖는 하니컴 구조체 - Google Patents

Abstract

높은 균열 저항성을 갖는 하니컴 구조체가 개시된다. 본 발명은 유체의 유동을 위한 채널을 제공하기 위하여 길이 방향으로 연장되며 격벽에 의해 구획되는 복수의 셀을 포함하는 하니컴 구조체에 있어서, 상기 하니컴 구조체를 둘러싸는 외벽을 포함하고, 상기 외벽의 최소한 일부에는 응력완화 특징이 구비된 것을 특징으로 하는 하니컴 구조체를 제공한다. 본 발명에 따르면, 균열 생성 및 전파를 효율적으로 억제하면서 대용량화(scalable)가 가능한 하니컴 구조체를 제공할 수 있게 된다.

Description

균열 저항성을 갖는 하니컴 구조체 {Honeycomb Structures With Enhanced Crack Resistance}

본 발명의 하니컴 구조체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 균열 저항성이 높은 하니컴 구조체에 관한 것이다.

일반적으로, 하니컴 구조체는 유체의 유동을 위한 복수의 셀이 벌집 모양으로 형성된 구조체로서, 축열재, 디젤 매연 필터(DPF), 촉매 담체 등의 다양한 용도로 사용된다.

세라믹스 기반의 하니컴 구조체는 압출, 사출 등의 성형 방식으로 제조되는데, 성형 후 건조 과정에서 구조체 표면에 균열(crack)이 발생하여 대용량의 하니컴 구조체로의 확장이 곤란하다는 문제점이 있다. 이러한 문제점으로 인하여, 대용량의 유체 유동을 위해서 소형의 하니컴 구조체를 적층 및 접착하여 모듈화하는 방식이 사용되고 있으나, 이 방식은 적층 및 접착 등 부가적인 공정의 설계가 필요하다.

한편, 실리콘 카바이드는 높은 열전도율로 인하여 축열 및 열재생에 용이하여 축열 연소 시스템(Regenerative Thermal Oxidation System; RTO)의 축열재로의 사용이 고려되고 있다. 또한, 실리콘 카바이드는 높은 내열성과 내화학성을 구비하여 DPF와 같은 필터로도 사용이 증가하고 있다. 그러나, 높은 취성으로 인하여 대용량화시 성형 건조 과정에서 크랙의 발생이 필연적이고, 고온 동작 환경에서의 승온 및 냉각의 반복으로 인한 열충격에 노출된다는 문제점을 갖는다.

JP 2012-170935 A

상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 실리콘 카바이드, 코디어라이트, 알루미나, 뮬라이트 등의 세라믹스 기반의 하니컴 구조체에서 크랙 생성을 억제하는 데 효율적인 구조를 갖는 하니컴 구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 균열 저항성을 갖고 대용량화가 용이한 하니컴 구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 유체의 유동을 위한 채널을 제공하기 위하여 길이 방향으로 연장되며 격벽에 의해 구획되는 복수의 셀을 포함하는 하니컴 구조체에 있어서, 상기 하니컴 구조체를 둘러싸는 외벽을 포함하고, 상기 외벽의 최소한 일부에는 응력완화 특징이 구비된 것을 특징으로 하는 하니컴 구조체를 제공한다.

여기서, 상기 응력완화 특징은 외벽 종단부에 의해 구현될 수 있다. 이 때, 상기 외벽 종단부는 상기 하니컴 구조체의 길이 방향으로 연장될 수 있다. 또한, 상기 외벽 종단부는 상기 하니컴 구조체를 구성하는 최소한 하나의 셀의 최소한 일부를 개방함으로써 구현될 수 있다.

본 발명의 일실시예에서 상기 응력완화 특징은 외벽 벤딩부에 의해 구현될 수 있다. 이 때, 상기 외벽 벤딩부는 노치형의 표면 형상을 가질 수 있다. 이와 달리, 상기 외벽 벤딩부는 내부로 함몰된 곡률을 가질 수 있다.

또한 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 따르면, 유체의 유동을 위한 채널을 제공하기 위하여 길이 방향으로 연장되며 격벽에 의해 구획되는 복수의 셀을 포함하는 하니컴 구조체에 있어서, 상기 하니컴 구조체는 구획 가능한 복수의 블록, 상기 블록 사이의 경계부 및 상기 구조체를 둘러싸는 외벽을 포함하고, 상기 블록 간의 경계부에 대응하는 위치의 외벽에는 최소한 하나의 응력 완화 특징이 구비된 것을 특징으로 하는 하니컴 구조체를 제공한다.

본 발명의 일실시예에서, 상기 블록 사이 경계부의 셀 크기는 상기 블록 내부의 셀 크기보다 작은 것이 바람직하다. 또한, 이와 동시에 또는 이와 별도로 상기 블록 사이 경계부의 격벽은 상기 블록 내부의 격벽보다 두께가 크게 설정될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 하니컴 구조체는 축열재, 디젤 매연 필터, 촉매 담체 등에 응용될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 하니컴 구조체의 중심부에는 최소한 일부의 격벽의 제거에 의해 채널이 형성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 균열 생성 및 전파을 억제하는 데 효율적인 구조를 갖는 하니컴 구조체를 제공할 수 있게 된다. 이에 따라, 본 발명의 하니컴 구조체는 대용량화(scalable)가 용이하게 된다.

도 1은 본 발명의 하니컴 구조체를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 하니컴 구조체의 단면 구조를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 하니컴 구조체의 단면 구조를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 하니컴 구조체의 단면 구조를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 5는 전술한 본 발명의 잔류응력 완화특징(Rf)의 응력 완화 메커니즘을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 하니컴 구조체를 모식적으로 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 하니컴 구조체를 모식적으로 설명하기 위한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제6 실시예에 따른 하니컴 구조체를 모식적으로 설명하기 위한 단면도이다.
도 9는 도 8의 일부 구성을 상세히 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제7 실시예에 따른 하니컴 구조체를 모식적으로 설명하기 위한 단면도이다.
도 11은 도 10의 일부 구성을 상세히 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 제8 실시예에 따른 하니컴 구조체를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 제9 실시예에 따른 하니컴 구조체를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 14는 도 13의 일부분을 확대 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하니컴 제품을 모식적으로 도시한 도면이다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상술한다.

도 1은 하니컴 구조체의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 하니컴 구조체(10)는 격자 모양으로 구획된 복수의 셀(12)을 구비하고 있다.

상기 셀(12)은 유체의 유동을 위한 채널을 제공한다. 상기 셀(12)은 하니컴 구조체(10)의 길이 방향으로 연장되며, 경우에 따라 상기 셀(12)의 일단이 폐쇄되거나 양단이 모두 개방된 형태로 설계될 수 있다. 상기 하니컴 구조체(10)의 개별 셀은 셀벽에 의해 구획된다. 도시된 바와 같이, 내벽(14) 및 외벽(16)은 상기 하니컴 구조체(10)의 셀을 구획하며 그 두께는 적절히 설계될 수 있다. 통상적으로 외벽(16)은 내벽(14)에 비해 두께가 크게 설계되며, 경우에 따라 내벽(14)의 두께도 서로 달라질 수 있다. 도 1에서 각 셀은 단면상 직육면체 형상을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 셀의 단면 형상은 예시적인 것에 불과하다.

상기 하니컴 구조체는 코디어라이트, 알루미나, 뮬라이트 및 실리콘 카바이드 등의 다양한 재질로 제조될 수 있다. 또한, 상기 하니컴 구조체는 각 셀간의 유체 유동이 용이하도록 다공성 재질로 제조될 수도 있다.

이하에서는 축열재용 하니컴 구조체의 제조방법을 예시적으로 설명한다.

코디어라이트, 알루미나, 뮬라이트 및 SiC로 이루어진 그룹 중에서 선택된 최소한 1종을 주재료로 하고, 여기에 성형 조제로 PVA, MC 등의 유기바인더와 점토, 알루미나, 실리카 등의 무기바인더를 포함하는 원료를 배합한다.

부가적으로, 원료물질에는 파라핀 왁스(parafin wax), 스테릭산(stearic acid), 미네랄 오일(mineral oil) 또는 고비점오일 등이 부가될 수 있다.

배합된 원료를 혼련기에서 균일하게 혼련하여 일정기간 숙성을 거친 다음 압출기를 통해 압출한다.

압출기에서 압출한 성형체는 일정크기로 절단하여 건조한다. 건조속도를 균일하게 하기 위하여 습윤건조, 진공건조, 마이크로웨이브 건조과정을 거칠 수도 있다. 일정한 강도로 낼 수 있는 정도로 건조가 되면 50~150℃에서 12 시간이상 건조한다. 건조과정에서 수분이 많이 남아 있으면 소결과정에서 수분이 급격히 증발되어 크랙발생의 원인이 될 수 있어 성형체 내의 수분은 최소화된다.

소결과정은 건조 이후에 이루어지게 되는데 주재료와 무기바인더의 소결 특성에 따라 최적의 소결조건을 설정하게 되는데, 통상적으로 800~1600 ℃ 정도에서 3 ~ 24시간 소결한다

한편, DPF 및 촉매 담체 응용의 경우, 탄소 성분, 스타크(starch), 고분자 비드 등 열처리에 의해 산화되거나 휘발될 수 있는 기공 형성제를 첨가하여 다공성 하니컴 구조체를 제조할 수도 있다.

하니컴 구조체는 성형 후 건조시 수축되는데, 일반적으로 내부보다 구조체 표면에서 보다 빨리 건조된다. 이로 인해 구조체 표면과 내부의 건조 속도의 차이가 발생하며, 이에 따라 구조체 외벽 표면에는 잔류응력이 존재한다. 이 잔류응력은 내부 구조물이 외벽 표면의 수축을 구속함으로써 나타나는 응력으로 인장응력이다. 따라서, 외벽 표면에 잔류하는 인장응력은 구조체가 감내할 수 있는 소정 크기를 초과하여 크랙의 생성 및 전파를 유발한다. 도 1의 구조체 상면에 건조시 발생하는 크랙(C)을 예시적으로 도시하였다. 이와 유사한 응력 및 크랙 발생은 허니컴 구조체 운전 중의 승온 및 냉각의 사이클에서도 발생할 수 있다.

단위 하니컴 구조체의 크기가 커질수록 구조체 내외부의 건조 속도의 차는 증가하며 이에 따라 외벽에 유발되는 응력의 크기도 증가한다. 그러므로, 하니컴 구조체의 대용량화시에는 크랙에 대한 저항을 고려한 설계가 수반되어야 할 필요가 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 하니컴 구조체의 단면 구조를 모식적으로 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 하니컴 구조체(100)는 예시적으로 격자 배열된 셀(112), 내벽(114) 및 외벽(116)으로 구성되어 있다. 본 발명에서 상기 하니컴 구조체(100)는 외벽(116)에 잔류응력 완화 특징(Rf)를 구비하고 있다.

본 발명의 일실시예로서, 상기 잔류응력 완화 특징(Rf)은 외벽 둘레의 연속성을 단절하는 외벽 종단부를 포함한다. 본 발명에서 상기 외벽 종단부는 자유단(free end)으로 기능한다. 즉, 외벽은 구조체 둘레를 따라 더 이상 연속적이지 않으며, 단절된 부분은 외벽 자유단을 형성한다.

도면 상에 상기 외벽 종단부는 틈으로 도시되어 있지만, 3차원적으로 볼 때 하니컴 구조체의 길이 방향 즉 셀의 연장 방향으로 연장된다. 상기 외벽 종단부는 하니컴 구조체의 길이 방향 전체에 걸쳐 연장될 수 있고, 이와 달리 길이 방향으로 일부분으로만 연장될 수도 있다.

또, 도시된 도면에는 하나의 자유단만이 도시되어 있지만, 본 발명에서 상기 외벽 종단부는 셀 간격을 기초로 반복, 예컨대 소정 주기 또는 불규칙적으로 반복될 수 있다.

도 3은 본 발명의 제2 실시에에 따른 하니컴 구조체의 단면 구조를 모식적으로 도시한 도면이다.

도 3의 잔류응력 완화 특징(Rf)은 외벽 종단부의 다른 구현 형태이다. 본 실시예에서 하나의 셀은 외벽을 구비하지 않으며, 외부에 노출되어 있다. 이와 같은 구조에서도 여전히 잔류응력 완화 특징은 해당 셀 좌우의 외벽의 연속성을 단절한다.

도 3은 하나의 셀을 노출함으로써 외벽 종단부를 형성하는 방식을 보여주고 있지만 본 발명을 접하는 당업자라면 외벽 표면에 평행한 인접하는 둘 이상의 셀 또는 외벽 표면에 수직인 방향으로 인접하는 둘 이상의 셀이 이와 같은 방식으로 노출될 수 있음을 알 수 있을 것이다.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 하니컴 구조체의 단면 구조를 모식적으로 도시한 도면이다.

도 4와 달리, 외벽 종단부는 인접하는 두 표면 셀의 일부 외벽을 제거함으로써 구현되어 있다. 이 경우, 하부 셀의 내벽 교차 지점(점선 원)이 외부로 노출된다.

도 5는 전술한 본 발명의 잔류응력 완화특징(Rf)의 응력 완화 메커니즘을 설명하기 위한 도면이다.

도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 건조 수축에 따라 외벽(116) 표면의 임의의 지점(P)에는 잔류 인장응력이 작용한다. 이것은 외벽의 수축에 대한 구조체의 제한으로 설명할 수 있다. 즉, 외벽은 건조에 대응하는 정도로 수축할 수 없고 그에 상응하는 인장 응력이 응력으로 외벽에 잔류한다. 이 인장 응력은 표면 크랙을 발생시키고 전파시킨다.

도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 외벽 종단부와 같은 잔류응력 완화특징(Rf)에 의해 외벽의 변형을 유발할 수 있다. 즉, 외벽 종단부는 자유단으로 기능하며, 이에 인접한 구조체 부분이 잔류응력을 해소 또는 완화하는 방향으로 변형 가능하게 한다. 예컨대, 외벽의 자유단에 인접한 외벽은 상대적으로 자유로운 수축이 가능하며, 이에 따라 잔류 응력은 해소된다.

추가적으로, 본 실시예에서 자유단과 같은 잔류응력 완화특징(Rf)은 크랙의 전파에 대한 장애물로 작용할 수 있다. 외벽 표면에 발생된 크랙은 외벽을 전파한다. 그러나, 외벽의 불연속 구간인 자유단에 이르면 크랙의 전파 에너지는 방출되며 그 결과 자유단에서 응력이 완화될 수 있다. 이 경우, 구조체의 외주면에 소정 간격으로 복수의 응력완화 특징(Rf)을 배열함으로써 크랙의 전파를 효율적으로 억제할 수 있다.

도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 하니컴 구조체를 모식적으로 설명하기 위한 단면도이다.

도 6을 참조하면, 하니컴 구조체(100)는 외벽 벤딩부와 같은 잔류응력 완화특징(Rf)을 구비한다.

도시된 바와 같이, 구조체의 소정 지점에서 외벽의 일부는 하니컴 구조체 내부로 벤딩되어 있다. 예시된 바와 같이, 상기 외벽 벤딩부는 음의 곡률을 가질 수 있다. 도 5와 관련하여 설명한 것과 유사한 방식으로 상기 외벽 벤딩부에서 응력은 완화된다. 상기 외벽 벤딩부에서는 구조체는 자유단에서의 변형과 유사한 효과를 나타낸다. 즉, 외벽 벤딩부에서 외벽 두께는 거의 일정하게 유지하면서 해당 셀에 대응하는 외벽 길이는 증가한다. 증가된 외벽 길이는 외벽 변형을 위한 버퍼로서 기능할 수 있다.

도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 하니컴 구조체를 모식적으로 설명하기 위한 단면도이다.

도 6과 마찬가지로, 상기 하니컴 구조체(100)는 잔류응력 완화특징(Rf)으로 외벽 벤딩부를 구비하고 있다. 상기 외벽 벤딩부에서 외벽의 단위 길이는 증가하지만 다만 외형이 음의 곡률이 아닌 노치 형상인 점에서 상이하다.

이상 예시적으로 사각 기둥 형상의 외관을 갖는 하니컴 구조체(100)를 설명하였지만 본 발명의 하니컴 구조체는 이에 한정되지 않는다. 예컨대 원기둥 형상의 하니컴 구조체가 본 발명의 응력완화 특징을 갖도록 설계될 수 있음은 당업자라면 누구나 알 수 있을 것이다. 이 경우, 하니컴 구조체의 원주 둘레를 따라 최소한 하나 이상의 응력완화 특징이 소정 간격으로 배열되어 구조체의 길이 방향으로 연장될 수 있을 것이다.

이상과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 하니컴 구조체(100)는 크랙 발생 및 전파를 억제할 수 있다. 이에 따라, 대용량 및 대면적의 하니컴 구조의 구현이 가능하게 된다. 한편, 전술한 본 발명의 실시예들에 따른 응력완화 메커니즘은 본 발명의 이해를 도모하기 위한 것이다. 본 발명의 하니컴 구조체(100)는 전술한 것과 다른 응력완화 메커니즘에 의해 크랙의 생성 및 전파를 억제할 수도 있으며, 이러한 메커니즘은 자연히 본 발명의 기술적 사상의 범주에 속한다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따라 대용량의 하니컴 구조체의 구현예를 설명한다.

도 8은 본 발명의 제6 실시예에 따른 하니컴 구조체를 모식적으로 설명하기 위한 단면도이다.

도 8을 참조하면, 하니컴 구조체(200)는 복수의 서브 블록(110)으로 구성된다. 각 서브 블록(110)은 예컨대 대략 가로와 세로가 각각 7.5cm이고 길이가 30cm 일 수 있다. 이때 구조체(200)의 셀 사이즈는 축열재의 경우 15~50cpsi인 것이 바람직하며, DPF의 경우, 25~100cpsi인 것이 바람직하고, 촉매담체의 경우 50~400cpsi인 것이 바람직하다. 물론, 본 발명에서 셀 사이즈는 요구에 따라 적절한 크기로 설정될 수 있다.

상기 복수의 서브 블록(110)의 둘레를 외벽(116)이 둘러싸고 있다. 상기 외벽의 소정 지점에 잔류응력 완화특징(Rf)이 구비된다. 상기 잔류응력 완화특징(Rf)은 전술한 바와 같은 외벽 종단부 또는 외벽 벤딩부로 구성될 수 있다. 도시된 바와 같이, 상기 잔류응력 완화특징(Rf)은 서브 블록 간의 경계에 형성될 수 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 상기 잔류응력 완화특징(Rf)은 서브 블록(110)의 외벽 중간 지점에 설치될 수도 있을 것이다. 또한, 잔류응력 완화특징(Rf)의 개수는 특별한 한정되지 않는다. 예컨대, 상기 구조체(200)의 상면에는 복수 개의 잔류응력 완화특징이 적절한 간격으로 설치될 수 있다.

도 9의 (a)는 도 8의 서브 블록 내부(A 부분)를 상세히 도시한 도면이다. 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 서브 블록은 내벽(114)에 의해 구획된 일정 간격의 셀(112)의 집합체이다. 도시된 바와 같이, 서브 블록 내에서 상기 내벽(114)의 두께는 일정한 간격(d1)으로 유지될 수 있다.

한편, 도 9의 (b)는 도 8의 서브 블록간의 경계부(B)를 상세히 도시한 도면이다. 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 서브 블록 경계부(B)에서 내부와 마찬가지로 내벽(114) 등에 의해 구획되는 복수의 셀(112)이 연속되고 있음을 알 수 있다. 부가적으로 도 9의 (b)는 경계부를 규정하는 내벽의 두께(d2)는 다른 셀 내벽 두께(d1) 보다 두껍게 형성될 수 있음을 보여주고 있다.

도 10 및 도 11은 본 발명의 제7 실시예에 따른 하니컴 구조체를 모식적으로 설명하기 위한 단면도이다.

도 10을 참조하면, 도 8과 마찬가지로 허니컴 구조체(300)는 서브 블록(B1, B2, B3, B4)으로 구획되어 있다.

도 11의 (a)에 도시된 바와 같이, 각 블록의 내부(A)는 구획된 복수의 셀로 구성된다. 다만, 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이, 블록의 경계부(140)에는 내부보다 폭이 좁은 셀이 배열되며, 경계부(140)의 내벽 두께(d3)는 블록 내부의 내벽 두께(d1) 보다 큰 값을 갖도록 배열되어 있다. 이것은 경계부에서의 구조체 강도를 보완한다.

그러나, 본 실시예에서 블록 경계부(140)를 구성하는 내벽의 두께나 셀 크기는 설계 요구에 따라 적절히 조절 가능함은 당업자라면 누구나 알 수 있을 것이다.

도 12는 본 발명의 제8 실시예에 따른 하니컴 구조체를 모식적으로 도시한 도면이다.

도 12을 참조하면, 하니컴 구조체(400)는 16개의 서브 블록(110)으로 구성되어 있음을 알 수 있다. 또한 4개의 인접하는 서브 블록 세트는 도 8과 같은 구조의 하니컴 구조체를 형성하고, 4개의 서브 블록 세트가 경계부(140)를 경계로 모여 전체 하니컴 구조체(400)를 형성하고 있다.

상기 하니컴 구조체(400)의 외벽에는 적절한 위치 예컨대 서브 블록 경계부에 응력완화특징(Rf)이 구비되어 있다. 도시된 바와 같이, 응력완화특징(Rf)은 외벽 종단부, 외벽 벤딩부 또는 그의 조합에 의해 구성될 수 있다.

도 13은 본 발명의 제9 실시예에 따른 하니컴 구조체를 모식적으로 도시한 도면이다.

도 13을 참조하면, 도 12와 관련하여 설명한 것과 마찬가지로, 하니컴 구조체(500)는 16개의 서브 블록(110)으로 구성되어 있으며, 4개의 서브 블록 세트가 경계부(140)를 경계로 모여 전체 하니컴 구조체(400)를 형성하고 있다. 또한 도 12와 마찬가지 방식으로, 상기 하니컴 구조체(500)의 외벽에는 응력완화 특징(Rf)이 구비되어 있다.

도 13의 구조체는 하니컴 센터부의 구조가 도 12의 구조체와는 상이하다.

도 14를 참조하면, 하니컴 구조체(600)의 센터부(Cf)는 일부 셀을 구획하는 격벽이 제거된 형상을 갖는다. 이와 같은 센터부는 건조시 센터 중심부를 따라 건조 공기의 공급을 원활하게 하며, 외벽의 응력완화 특징과 마찬가지로 센터부의 건조에 따른 수축시 응력을 완화하는 역할을 할 수 있다. 도 14에서는 십자형의 채널이 도시되어 있지만, 이것은 본 발명의 예시일 뿐이며 센터부 내부 격벽의 제거 방식에 따라 'ㅏ', 'ㅓ' 등의 다양한 채널이 형성될 수 있음은 당업자라면 누구나 알 수 있을 것이다. 또한, 본 실시예의 십자형 채널과 같은 센터부 구조는 본 명세서에서 설명되는 다른 하니컴 구조체에도 마찬가지로 적용될 수 있다.

이상 전술한 실시예들에서 하니컴 구조체는 육각 기둥 형상인 것을 예시하였으나, 하니컴 제품은 원통 기둥 형상으로 구현될 수도 있다.

도 15는 원통 기둥 형상의 하니컴 제품을 예시적으로 도시한 도면이다.

도 15를 참조하면, 하니컴 제품(600)은 복수의 서브 블록(110)으로 구성되어 있다. 이와 같은 구조의 하니컴 제품(600)은 전술한 본 실시예의 하니컴 구조체를 다양하게 조합함으로써 구현될 수 있다.

중앙의 4개의 서브 블록(110)으로 구성된 하니컴 구조체(200)로는 도 8과 관련하여 설명한 하니컴 구조체가 사용될 수 있다. 물론, 상기 하니컴 구조체(200)로는 도 10 및 도 12에 예시한 것과 같은 하니컴 구조체가 사용될 수 있음은 물론이다. 이 하니컴 구조체(200)에 인접하는 주변의 8개의 서브 블록(110)은 각각 별개의 하니컴 구조체의 일부를 상기 하니컴 구조체(200)에 접합함으로써 제조될 수 있다.

이와 달리, 중앙의 4개의 서브 블록(110)은 각각 도 2 내지 도 4, 도 6 및 도 7에 도시된 것과 같은 하니컴 구조체(100)로 이루어질 수 있다. 이 때, 주변의 서브 블록들은 하니컴 구조체의 일부를 상기 하니컴 구조체(200)에 접합함으로써 제조될 수 있다.

10, 100, 200, 300, 400, 500 하니컴 구조체
12, 112, 122 셀
14, 114 내벽
16, 116 외벽
110 서브 블록
140 서블 블록 경계부
600 하니컴 제품

Claims (14)

1. 삭제
2. 삭제
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5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 유체의 유동을 위한 채널을 제공하기 위하여 길이 방향으로 연장되며 격벽에 의해 구획되는 복수의 셀을 포함하여 압출기로 압출되는 하니컴 구조체에 있어서,
   상기 하니컴 구조체는 구획 가능한 복수의 블록, 상기 블록 사이의 경계부 및 상기 구조체를 둘러싸는 외벽을 포함하고,
   상기 블록 간의 경계부에 대응하는 위치의 외벽에는 상기 하니컴 구조체의 길이 방향으로 연장되는 응력완화특징들이 구비되며,
   상기 응력완화특징들은 외벽 종단부 및 외벽 벤딩부의 조합으로 구성되며,
   상기 외벽 벤딩부는 외벽 길이를 증가시키기 위하여 내부로 함몰된 곡률을 가지며,
   상기 응력완화특징은 상기 압출된 하니컴 구조체의 건조 과정에서 외벽 표면에 발생하는 응력을 완화하는 것을 특징으로 하는 하니컴 구조체.
10. 제9항에 있어서,
    상기 블록 사이 경계부의 셀 크기는 상기 블록 내부의 셀 크기보다 작은 것을 특징으로 하는 하니컴 구조체.
11. 제9항에 있어서,
    상기 블록 사이 경계부의 격벽은 상기 블록 내부의 격벽보다 두께가 큰 것을 특징으로 하는 하니컴 구조체.
12. 제9항에 있어서,
    상기 하니컴 구조체의 중심부에는 최소한 일부의 격벽의 제거에 의해 채널이 형성되는 것을 특징으로 하는 하니컴 구조체.
13. 제9항 및 제10항 중 어느 하나에 기재된 하니컴 구조체를 포함하는 축열재.
14. 제9항 및 제10항 중 어느 하나에 기재된 하니컴 구조체를 포함하는 디젤 매연 필터.

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