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压力损失小且耐热冲击性优异的封孔蜂窝结构体以及封孔蜂窝单元。封孔蜂窝结构体具有多个蜂窝单元(4)、接合层(6)和对蜂窝单元(4)的孔格(2)的开口部进行封孔的封孔部(5)；蜂窝单元(4)以具有预定的重复排列图案的方式形成有至少2种不同截面形状的孔格；部分边框外周壁孔格(2b)的开口面积相对于全边框隔壁孔格(2a)的开口面积构成为特定比例，部分边框外周壁孔格为以围绕孔格的方式设置有隔壁(1)和单元外周壁(3)的孔格，全边框隔壁孔格中包含部分边框外周壁孔格的截面形状；由接合层(6)接合的两个蜂窝单元(4)的流入端面(11)和流出端面(12)的边界部分中保持孔格的重复排列图案。

【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。更详细地，本专利技术涉及压力损失小且耐热冲击性也优异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、节约资源的观点出发，近年来要求降低汽车的燃料消耗。为此，有使用直接喷射式汽油机、柴油机等热效率良好的内燃机作为汽车用的动力源的倾向。而另一方面，这些内燃机存在燃料燃烧时产生灰渣的问题。从大气环境的观点出发，需要用于在将废气中所含的有毒成分除去的同时，不将煤烟(煤)、煤灰(灰)等粒子状物质(以下有时称为“PM”)释放到大气中的对策。特别是，关于去除从柴油机排出的PM的标准，在世界范围内有强化的倾向。并且，作为用于除去PM的捕集过滤器(以下有时称为“DPF”)，蜂窝结构的壁流型废气净化过滤器的使用受到关注，提出了各种各样的系统。上述DPF通常是由多孔质的隔壁划分形成成为流体流路的多个孔格，其结构是通过对孔格交替地进行封孔，从而形成孔格的多孔质的隔壁起到过滤器的作用。有时将由多孔质的隔壁划分形成多个孔格的柱状结构体称为“蜂窝结构体”。此外，有时将由封孔部对形成于蜂窝结构体的孔格的开口部进行了封孔的结构体称为“封孔蜂窝结构体”。封孔蜂窝结构体被广泛用作DPF这样的捕集过滤器。如果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，则废气在通过隔壁时，该废气中的粒子状物质被过滤，净化后的气体从封孔蜂窝结构体的流出端面(第二端面)排出。以往，对于封孔蜂窝结构体的孔格的形状，有四边孔格、六边孔格、HAC孔格(八边形与四边形组合的孔格)等。现在，正在进行将异形的孔格进行组合、下功夫研究封孔的位置的新型封孔蜂窝结构体的开发(例如，参见专利文献1和2)。根据这样的封孔蜂窝结构体，不仅使用初期的压力损失和PM堆积时的压力损失都能够降低，还能够抑制PM燃烧时的裂纹的产生，使煤灰大量堆积于隔壁。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
专利技术要解决的课题在将专利文献1和2这样的具有特殊孔格形状的封孔蜂窝结构体设置在汽车等的内燃机中作为DPF来使用时，一般是将封孔蜂窝结构体制作为特定大小的圆柱状。作为制造圆柱状的封孔蜂窝结构体的方法之一，提出了以下的制造方法。首先，制作多个蜂窝单元，其具有形成特殊孔格的隔壁和覆盖该特殊孔格的外周的单元外周壁。接着，用接合材料将多个蜂窝单元进行接合，制作蜂窝单元的接合体(以下称为“蜂窝单元接合体”)。接着，将蜂窝单元接合体的外周磨削成任意形状，进而在其外周进行涂布处理，制成封孔蜂窝结构体。以下，有时将由这样的方法制造的封孔蜂窝结构体称为“单元结构的封孔蜂窝结构体”。以往，在单元结构的封孔蜂窝结构体中，对于蜂窝单元接合体的各蜂窝单元之间的“孔格的排列(换而言之，孔格的重复单元的连续性)”，并不会被视为问题。例如，在封孔蜂窝结构体的全部孔格的形状都为四边形的相同形状时，孔格的重复最小单元是1个的孔格。因此，在这样的封孔蜂窝结构体中，对于各蜂窝单元之间的“孔格的排列”，并不会被视为问题。此外，即使假设上述“孔格的排列”混乱，也认为对封孔蜂窝结构体的特性带来的影响小。但是，在专利文献1和2这样的具有特殊孔格形状的封孔蜂窝结构体中，已知各蜂窝单元之间的“孔格的排列”对其特性带来巨大的影响。即，在专利文献1和2这样的具有特殊孔格形状的封孔蜂窝结构体中，由多个孔格形成的“孔格的重复单元”基于一定的连续性而进行排列。因此，在这样的封孔蜂窝结构体中，如果各蜂窝单元之间的“孔格的重复单元的连续性”混乱，则使用初期的压力损失和PM堆积时的压力损失的升高变得显著。本专利技术是鉴于这样的现有技术所具有的问题而完成的。根据本专利技术，提供压力损失小且耐热冲击性也优异的封孔蜂窝结构体以及封孔蜂窝单元。解决课题的方法根据本专利技术提供如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，其具有多个棱柱状的蜂窝单元、接合层以及封孔部，所述蜂窝单元具有划分形成多个孔格的多孔质的隔壁以及在最外周设置的单元外周壁，所述多个孔格从流体流入的流入端面延伸至流体流出的流出端面，所述接合层将多个所述蜂窝单元的侧面彼此相互接合，所述封孔部设置在每个所述蜂窝单元的所述流入端面中预定孔格的开口部以及所述流出端面中剩余孔格的开口部；所述蜂窝单元中，在与所述孔格的延伸方向正交的截面上，以具有预定的重复排列图案的方式形成有至少2种不同形状的所述孔格；在每个所述蜂窝单元的所述孔格中，将以围绕所述孔格的方式设置有所述隔壁的孔格作为全边框隔壁孔格；并且，将与所述孔格的延伸方向正交的所述截面的形状包含所述全边框隔壁孔格的至少一部分形状，以围绕所述孔格的方式设置有所述隔壁和所述单元外周壁，且开口面积比包含该孔格形状的所述全边框隔壁孔格小的孔格作为部分边框外周壁孔格；所述部分边框外周壁孔格中，所述截面的形状的一边由所述单元外周壁构成的单边外周壁孔格的开口面积为包含该单边外周壁孔格形状的所述全边框隔壁孔格的开口面积的45～55％；并且，所述部分边框外周壁孔格中，所述截面的形状的两个边由所述单元外周壁构成的双边外周壁孔格在每个所述蜂窝单元中不存在，或者，所述双边外周壁孔格的开口面积为包含该双边外周壁孔格形状的所述全边框隔壁孔格的开口面积的20～30％；在由所述接合层接合的两个所述蜂窝单元的所述流入端面和所述流出端面的边界部分，保持所述孔格的所述重复排列图案。[2]如上述[1]所记载的封孔蜂窝结构体，除了外周区域外，所述封孔部以使流入孔格包围在流出孔格的周围的方式配置在所述蜂窝单元的所述孔格的开口部，所述流出孔格是所述流入端面中的所述孔格的开口部设置有所述封孔部的孔格，所述流入孔格是所述流出端面中的所述孔格的开口部设置有所述封孔部的孔格。[3]如上述[1]或[2]所记载的封孔蜂窝结构体，所述蜂窝单元的所述单元外周壁的厚度为0.3～1.0mm。[4]如上述[1]～[3]中任一项所记载的封孔蜂窝结构体，所述接合层的厚度为0.5～1.5mm。[5]如上述[1]～[4]中任一项所记载的封孔蜂窝结构体，所述全边框隔壁孔格包括所述截面的形状不同的2种以上的孔格。[6]一种封孔蜂窝单元，其具有棱柱状的蜂窝单元以及封孔部，所述蜂窝单元具有划分形成多个孔格的多孔质的隔壁以及在最外周设置的单元外周壁，所述多个孔格从流体流入的流入端面延伸至流体流出的流出端面，所述封孔部设置在所述蜂窝单元的所述流入端面中预定孔格的开口部以及所述流出端面中剩余孔格的开口部；所述蜂窝单元中，在与所述孔格的延伸方向正交的截面上，以具有预定的重复排列图案的方式形成有至少2种不同形状的所述孔格；所述蜂窝单元的所述孔格中，将以围绕所述孔格的方式设置有所述隔壁的孔格作为全边框隔壁孔格，并且，将与所述孔格的延伸方向正交的所述截面的形状包含所述全边框隔壁孔格的至少一部分形状，以围绕所述孔格的方式设置有所述隔壁和所述单元外周壁，且开口面积比包含该孔格形状的所述全边框隔壁孔格小的孔格作为部分边框外周壁孔格；所述部分边框外周壁孔格中，所述截面的形状的一边由所述单元外周壁构成的单边外周壁孔格的开口面积为包含该单边外周壁孔格形状的所述全边框隔壁孔格的开口面积的45～55％，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种封孔蜂窝结构体，其具有多个棱柱状的蜂窝单元、接合层以及封孔部，所述蜂窝单元具有划分形成多个孔格的多孔质的隔壁以及在最外周设置的单元外周壁，所述多个孔格从流体流入的流入端面延伸至流体流出的流出端面，所述接合层将多个所述蜂窝单元的侧面彼此相互接合，所述封孔部设置在每个所述蜂窝单元的所述流入端面中预定孔格的开口部以及所述流出端面中剩余孔格的开口部；所述蜂窝单元中，在与所述孔格的延伸方向正交的截面上，以具有预定的重复排列图案的方式形成有至少2种不同形状的所述孔格；在每个所述蜂窝单元的所述孔格中，将以围绕所述孔格的方式设置有所述隔壁的孔格作为全边框隔壁孔格；并且，将与所述孔格的延伸方向正交的所述截面的形状包含所述全边框隔壁孔格的至少一部分形状，以围绕所述孔格的方式设置有所述隔壁和所述单元外周壁，且开口面积比包含该孔格形状的所述全边框隔壁孔格小的孔格作为部分边框外周壁孔格；所述部分边框外周壁孔格中，所述截面的形状的一边由所述单元外周壁构成的单边外周壁孔格的开口面积为包含该单边外周壁孔格形状的所述全边框隔壁孔格的开口面积的45～55％；并且，所述部分边框外周壁孔格中，所述截面的形状的两个边由所述单元外周壁构成的双边外周壁孔格在每个所述蜂窝单元中不存在，或者，所述双边外周壁孔格的开口面积为包含该双边外周壁孔格形状的所述全边框隔壁孔格的开口面积的20～30％；在由所述接合层接合的两个所述蜂窝单元的所述流入端面和所述流出端面的边界部分，保持所述孔格的所述重复排列图案。...

【技术特征摘要】
2015.09.02 JP 2015-1727041.一种封孔蜂窝结构体，其具有多个棱柱状的蜂窝单元、接合层以及封孔部，所述蜂窝单元具有划分形成多个孔格的多孔质的隔壁以及在最外周设置的单元外周壁，所述多个孔格从流体流入的流入端面延伸至流体流出的流出端面，所述接合层将多个所述蜂窝单元的侧面彼此相互接合，所述封孔部设置在每个所述蜂窝单元的所述流入端面中预定孔格的开口部以及所述流出端面中剩余孔格的开口部；所述蜂窝单元中，在与所述孔格的延伸方向正交的截面上，以具有预定的重复排列图案的方式形成有至少2种不同形状的所述孔格；在每个所述蜂窝单元的所述孔格中，将以围绕所述孔格的方式设置有所述隔壁的孔格作为全边框隔壁孔格；并且，将与所述孔格的延伸方向正交的所述截面的形状包含所述全边框隔壁孔格的至少一部分形状，以围绕所述孔格的方式设置有所述隔壁和所述单元外周壁，且开口面积比包含该孔格形状的所述全边框隔壁孔格小的孔格作为部分边框外周壁孔格；所述部分边框外周壁孔格中，所述截面的形状的一边由所述单元外周壁构成的单边外周壁孔格的开口面积为包含该单边外周壁孔格形状的所述全边框隔壁孔格的开口面积的45～55％；并且，所述部分边框外周壁孔格中，所述截面的形状的两个边由所述单元外周壁构成的双边外周壁孔格在每个所述蜂窝单元中不存在，或者，所述双边外周壁孔格的开口面积为包含该双边外周壁孔格形状的所述全边框隔壁孔格的开口面积的20～30％；在由所述接合层接合的两个所述蜂窝单元的所述流入端面和所述流出端面的边界部分，保持所述孔格的所述重复排列图案。2.如权利要求1所述的封孔蜂窝结构体，除了外周区域外，所述封孔部以使流入孔格包围在流出孔格的周围的方式配置在所述蜂窝单元的所述孔格的开口部，所述流出孔格是所述流入端面中的所述孔格的开口部设置有所述封孔部的孔格，所述流入孔格是所述流出端面中的所述孔格的开口部设置有所述封孔部的孔格。3.如权利要求1或2所述的封孔蜂窝结构体，所述蜂窝单元的所述单元外周壁的厚度为0.3～1.0mm。4.如权...

【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