封孔蜂窝结构体以及封孔蜂窝单元制造技术

本发明专利技术提供一种能够实现PM堆积极限的提高的封孔蜂窝结构体。该封孔蜂窝结构体具备多个蜂窝单元(4)、接合层(6)以及对蜂窝单元(4)的隔室(2)的开口部进行封孔的封孔部(5)，在蜂窝单元(4)，在与隔室(2)延伸的方向正交的剖面中，形成有至少两种以上的不同形状的隔室(2)，蜂窝单元(4)具有中央区域(18)以及位于该中央区域的外周侧的外周区域(19)，中央区域(18)是由排列为流入隔室(2y)包围流出隔室(2x)的周围的隔室排列图案构成的区域，在蜂窝单元(4)的流入端面(11)中，构成为外周区域(19)的开口率比中央区域(18)的开口率小，蜂窝单元(4)的单元外周壁(3)的厚度为0.3～1.0mm，接合层(6)的厚度为0.5～1.5mm。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及封孔蜂窝结构体以及封孔蜂窝单元。更加详细而言，涉及能够实现PM堆积极限的提高的封孔蜂窝结构体以及封孔蜂窝单元。
技术介绍
从对地球环境的影响、资源节约的观点来看，近年来要求汽车的燃料消耗率减少。因此，处于使用直喷式汽油发动机、柴油发动机等热效率良好的内燃机作为汽车用的动力源的趋势。另一方面，在这些内燃机中，燃料燃烧时产生的燃烧残渣的产生成为问题。从大气环境的观点来看，需要如下对策：除去废气所含的有毒成分的同时，不将煤烟(煤，smoke)、灰烬(灰，ash)等粒子状物质(以下，存在称为“PM”的情况)释放至大气。特别地，关于从柴油发动机除去所排出的PM的限制处于在世界范围内被强化的趋势。而且，作为用于除去PM的捕集过滤器(以下，存在称为“DPF”的情况)，蜂窝结构的壁流式废气净化过滤器的使用备受瞩目，提出了各种系统。上述DPF通常是通过多孔质的隔壁划分形成有成为流体的流路的多个隔室，交替地对隔室进行封孔，从而构成隔室的多孔质的隔壁发挥过滤器的作用的结构。存在将多个隔室通过多孔质的隔壁而划分形成的柱状的结构体称为“蜂窝结构体”的情况。另外，存在将通过封孔部对形成于蜂窝结构体的隔室的开口部进行封孔的结构体称为“封孔蜂窝结构体”的情况。封孔蜂窝结构体作为DPF那样的捕集过滤器而被广泛地使用。若含有粒子状物质的废气从封孔蜂窝结构体的流入端面(第一端面)流入，则在废气通过隔壁时，该废气中的粒子状物质被过滤，能够从封孔蜂窝结构体的流出端面(第二端面)排出被净化的气体。以往，就封孔蜂窝结构体的隔室的形状而言，存在四角隔室、六角隔室、HAC隔室(八边形与四边形组合的隔室)等。近来，组合异形的隔室、改变封孔的位置的新的封孔蜂窝结构体的开发正在推进(例如，参照专利文献1以及2)。根据上述的封孔蜂窝结构体，能够减少使用初期的压力损失以及PM堆积时的压力损失双方，并且抑制PM燃烧时的裂纹产生，在隔壁堆积较多的灰烬。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2014-200741号公报专利文献2：日本特开2015-029939号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在汽车等的内燃机设置专利文献1以及2那样的具有特殊的隔室的形状的封孔蜂窝结构体并用作DPF的情况下，通常将封孔蜂窝结构体制成特定的大小的圆柱形状。作为制造圆柱形状的封孔蜂窝结构体的方法之一，提出了以下那样的制造方法。首先，制作多个具有形成特殊隔室的隔壁以及覆盖该特殊隔室的外周的单元外周壁的蜂窝单元。接下来，使用接合材料来接合多个蜂窝单元，制作蜂窝单元的接合体(以下，称为“蜂窝单元接合体”)。接下来，将蜂窝单元接合体的外周磨削成任意的形状，进一步在其外周进行涂层处理，制造封孔蜂窝结构体。以下，存在将通过上述的方法而制造的封孔蜂窝结构体称为“单元结构的封孔蜂窝结构体”的情况。在使用上述的单元结构的封孔蜂窝结构体作为用于除去PM的捕集过滤器的情况下，需要在捕集PM一定期间后，进行再生处理，燃烧除去堆积于捕集过滤器的PM。特别地，在应用于柴油机的情况下，燃烧除去堆积于捕集过滤器(DPF)的PM是非常重要的。在PM燃烧时，有意地使废气升温，为了使其升温而使用燃料。因此，在DPF内堆积更多的PM的状态下，若能够进行DPF的再生，则能够减少再生次数，改善燃料消耗率。然而，在DPF内堆积较多的PM的状态下，若使该PM燃烧，则DPF的燃烧温度上升，存在使DPF破损的问题。在DPF再生时，将不使该DPF破损的最大允许PM堆积量称为PM堆积极限，迫切期望开发出能够实现该PM堆积极限的提高的封孔蜂窝结构体。本专利技术是鉴于上述的现有技术具有的问题点而完成的。根据本专利技术，能够提供一种能够实现PM堆积极限的提高的封孔蜂窝结构体以及封孔蜂窝单元。用于解决课题的方案本专利技术的专利技术人们为了解决上述课题，专心研究的结果获得了以下的见解。发现了在具有特定的隔室排列图案的蜂窝单元中，改变该蜂窝单元的外周侧的部分的形状，从而PM堆积极限提高。即，发现了不使蜂窝单元的隔室形状本身变化，而使蜂窝单元的外周区域的开口率比中央区域的开口率小，从而能够提高封孔蜂窝结构体的PM堆积极限。根据本专利技术，能够提供一种以下所示的封孔蜂窝结构体以及封孔蜂窝单元。[1]一种封孔蜂窝结构体具备：多个棱柱状的蜂窝单元，其具有划分形成多个隔室的多孔质的隔壁及配设于最外周的单元外周壁，上述多个隔室从供流体流入的流入端面延伸至供流体流出的流出端面；接合层，其将多个上述蜂窝单元的侧面彼此相互接合；以及封孔部，其配设于上述蜂窝单元的上述流入端面的预定的隔室的开口部及上述流出端面的剩余的隔室的开口部，在上述蜂窝单元，在与上述隔室延伸的方向正交的剖面中，形成有两种以上的不同形状的上述隔室，上述蜂窝单元具有中央区域及外周区域，上述中央区域包含与上述隔室延伸的方向正交的剖面的中央，上述外周区域位于该中央区域的外周侧，上述中央区域是由流入隔室包围流出隔室的周围的方式排列的隔室排列图案构成的区域，其中，上述流入隔室是指上述封孔部配设于上述流出端面的上述隔室的开口部的隔室；上述流出隔室是指上述封孔部配设于上述流入端面的上述隔室的开口部的隔室，在至少一个上述蜂窝单元的上述流入端面中，构成为上述外周区域的开口率比上述中央区域的开口率小，上述蜂窝单元的上述单元外周壁的厚度为0.3～1.0mm，上述接合层的厚度为0.5～1.5mm。[2]根据上述[1]所述的封孔蜂窝结构体，在上述蜂窝单元以具有预定的重复排列图案的方式形成有两种以上的不同形状的上述隔室。[3]根据上述[1]或[2]所述的封孔蜂窝结构体，形成于上述中央区域的中央区域隔室包含上述剖面的形状不同的两种以上的上述隔室。[4]根据上述[1]～[3]中任一项所述的封孔蜂窝结构体，从上述中央区域的开口率的值减去上述外周区域的开口率的值而算出的值为10％以上。[5]一种封孔蜂窝单元具备：棱柱状的蜂窝单元，其具有划分形成多个隔室的多孔质的隔壁及配设于最外周的单元外周壁，上述多个隔室从供流体流入的流入端面延伸至供流体流出的流出端面；以及封孔部，其配设于上述蜂窝单元的上述流入端面的预定的隔室的开口部及上述流出端面的剩余的隔室的开口部，在上述蜂窝单元，在与上述隔室延伸的方向正交的剖面中，形成有两种以上的不同形状的上述隔室，上述蜂窝单元具有中央区域以及外周区域，上述中央区域包含与上述隔室延伸的方向正交的剖面的中央，上述外周区域位于该中央区域的外周侧，上述中央区域是由流入隔室包围流出隔室的周围的方式排列的隔室排列图案构成的区域，其中，上述流入隔室是指上述封孔部配设于上述流出端面的上述隔室的开口部的隔室；上述流出隔室是指上述封孔部配设于上述流入端面的上述隔室的开口部的隔室，在上述蜂窝单元的上述流入端面中，构成为上述外周区域的开口率比上述中央区域的开口率小，上述蜂窝单元的上述单元外周壁的厚度为0.3～1.0mm。[6]根据上述[5]所述的封孔蜂窝单元，在上述蜂窝单元以具有预定的重复排列图案的方式形成有两种以上的不同形状的上述隔室。[7]根据上述[5]或[6]所述的封孔蜂窝单元，形成于上述中央区域的中央区域隔室包含上述剖面的形状不同的两种以上的隔室。[8]根据上述[5]～[7]中任一项所述的封孔蜂窝单元，从上述中央区域的开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种封孔蜂窝结构体，其特征在于，具备：多个棱柱状的蜂窝单元，其具有划分形成多个隔室的多孔质的隔壁及配设于最外周的单元外周壁，所述多个隔室从供流体流入的流入端面延伸至供流体流出的流出端面；接合层，其将多个所述蜂窝单元的侧面彼此相互接合；以及封孔部，其配设于所述蜂窝单元的所述流入端面的预定的隔室的开口部及所述流出端面的剩余的隔室的开口部，在所述蜂窝单元，在与所述隔室延伸的方向正交的剖面中，形成有两种以上的不同形状的所述隔室，所述蜂窝单元具有中央区域以及外周区域，所述中央区域包含与所述隔室延伸的方向正交的剖面的中央，所述外周区域位于该中央区域的外周侧，所述中央区域是由流入隔室包围流出隔室的周围的方式排列的隔室排列图案构成的区域，其中，所述流入隔室是指所述封孔部配设于所述流出端面的所述隔室的开口部的隔室；所述流出隔室是指所述封孔部配设于所述流入端面的所述隔室的开口部的隔室，在至少一个所述蜂窝单元的所述流入端面中，构成为所述外周区域的开口率比所述中央区域的开口率小，所述蜂窝单元的所述单元外周壁的厚度为0.3～1.0mm，所述接合层的厚度为0.5～1.5mm。

【技术特征摘要】
2015.09.02 JP 2015-1727051.一种封孔蜂窝结构体，其特征在于，具备：多个棱柱状的蜂窝单元，其具有划分形成多个隔室的多孔质的隔壁及配设于最外周的单元外周壁，所述多个隔室从供流体流入的流入端面延伸至供流体流出的流出端面；接合层，其将多个所述蜂窝单元的侧面彼此相互接合；以及封孔部，其配设于所述蜂窝单元的所述流入端面的预定的隔室的开口部及所述流出端面的剩余的隔室的开口部，在所述蜂窝单元，在与所述隔室延伸的方向正交的剖面中，形成有两种以上的不同形状的所述隔室，所述蜂窝单元具有中央区域以及外周区域，所述中央区域包含与所述隔室延伸的方向正交的剖面的中央，所述外周区域位于该中央区域的外周侧，所述中央区域是由流入隔室包围流出隔室的周围的方式排列的隔室排列图案构成的区域，其中，所述流入隔室是指所述封孔部配设于所述流出端面的所述隔室的开口部的隔室；所述流出隔室是指所述封孔部配设于所述流入端面的所述隔室的开口部的隔室，在至少一个所述蜂窝单元的所述流入端面中，构成为所述外周区域的开口率比所述中央区域的开口率小，所述蜂窝单元的所述单元外周壁的厚度为0.3～1.0mm，所述接合层的厚度为0.5～1.5mm。2.根据权利要求1所述的封孔蜂窝结构体，其特征在于，在所述蜂窝单元以具有预定的重复排列图案的方式形成有两种以上的不同形状的所述隔室。3.根据权利要求1或2所述的封孔蜂窝结构体，其特征在于，形成于所述中央区域的中央区域隔室包含所述剖面的形状不同的两种以上的所述隔室。4.根据权利要求1～3中任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：森和也，平川敏弘，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP