蜂窝过滤器制造技术

本发明专利技术提供耐热冲击性优越的蜂窝过滤器。蜂窝结构部(4)具有根据下述数学式(1)计算出的孔隙率变化率为1～5％的致密部(15)，并且蜂窝结构部(4)具有外径从流入端面(11)侧朝向流出端面(12)侧减小的外径减小部(17)，蜂窝结构部(4)的根据下述数学式(2)计算出的平均直径变化率为0.2～3％。数学式(1)：(1－Px/Py)×100％，在数学式(1)中，Px表示流出端面(12)的中央区域的孔隙率(％)，Py表示流出端面(12)的除了中央区域的外周区域的孔隙率(％)。数学式(2)：(1－Dx/Dy)×100％，在数学式(2)中，Dx表示蜂窝结构部(4)的流出端面(12)的平均直径(mm)，Dy表示蜂窝结构部(4)的流入端面(11)的平均直径(mm)。

Honeycomb filter

The invention provides a honeycomb filter with excellent heat resistance and shock resistance. The Department has a honeycomb structure (4) according to the following formula (1) to calculate the porosity change rate is 1 ~ 5% of the compact part (15), and the cellular structure of (4) with diameter from the inflow end side toward the outflow end (11) (12) side reduced outer diameter decreases, (17), cellular the structure of (4) according to the following formula (2) to calculate the variation of the average diameter was 0.2 ~ 3%. The mathematical formula (1): (1 - Px/Py) * 100% (1), in mathematics, Px said the outflow end (12) of the central region of the porosity (%), Py (12) of the outflow end in addition to the central region of the peripheral region of porosity (%). The mathematical formula (2): (1Dx/Dy) * 100%, in mathematical (2), Dx (4) of said honeycomb outflow end (12) the average diameter (mm), Dy (4) of the honeycomb structure into the surface of (11) the average diameter (mm).

【技术实现步骤摘要】
蜂窝过滤器
本专利技术涉及蜂窝过滤器。更加详细而言，涉及耐热冲击性优越的蜂窝过滤器。
技术介绍
近年来，社会整体相对于环境问题的意识逐年高涨，在燃烧燃料而生成动力的
内，开发了从燃料的燃烧时产生的废气去除有害成分的各种技术。特别地，与从柴油发动机排出的粒状物质的去除相关的规定在世界上变严格，具有蜂窝结构的蜂窝过滤器用作去除粒状物质的过滤器。以下，存在将用于去除从柴油发动机被排出的粒状物质的过滤器称为“DPF”的情况。DPF是“DieselParticulateFilter”的简称。另外，以下，存在将粒状物质称为“PM”的情况。PM是“ParticulateMatter”的简称。以往，作为上述的蜂窝过滤器，提出了具备蜂窝结构部以及封孔部的过滤器，所述蜂窝结构部具有划分形成多个隔室的多孔质的隔壁，所述封孔部对隔室的任一方的端部进行封孔(例如，参照专利文献1)。另外，为了使蜂窝过滤器长期继续使用，需要减少因蜂窝过滤器的内部随时间推移堆积的PM而增大的压力损失，实施使过滤器的性能返回接近初始状态的状态的“再生处理”。废气所含的PM的大部分是煤烟等可燃性物质，因此以往作为蜂窝过滤器的再生处理，进行利用高温的气体使捕集到的煤烟燃烧而将其去除的再生处理。以下，存在将使在蜂窝过滤器的内部堆积的煤烟燃烧而将其去除的情况简称为蜂窝过滤器的“再生”的情况。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2004/052502号柴油发动机与汽油发动机等相比煤烟的产生量较多，在用作DPF的蜂窝过滤器中，需要使捕集的煤烟强制地燃烧而将其去除的“强制再生”。强制再生例如是利用后喷射、排气管内喷射等，使捕集的煤烟强制地燃烧而将其去除的再生处理。在上述的强制再生中，所捕集的煤烟一下子燃烧，因此因煤烟的燃烧而在蜂窝过滤器产生较大的热应力。而且，在以往的蜂窝过滤器中，在上述的强制再生中，存在蜂窝过滤器产生裂缝等破损的问题。因此，期望用作DPF的蜂窝过滤器即使在强制再生时也不产生裂缝那样的耐热冲击性优越的蜂窝过滤器的开发。
技术实现思路
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。本专利技术提供一种耐热冲击性优越的蜂窝过滤器。根据本专利技术，提供以下所示的蜂窝过滤器。[1]一种蜂窝过滤器具备：蜂窝结构部，其具有多孔质的隔壁及外周壁，所述多孔质的隔壁划分形成多个隔室，所述多个隔室成为从流入端面延伸至流出端面的流体的流路，所述外周壁以围绕所述隔壁的方式进行配设；以及封孔部，其配置为对形成于所述蜂窝结构部的所述隔室的任一方的端部进行密封，所述蜂窝结构部具有根据下述数学式(1)计算出的孔隙率变化率为1～5％的致密部，所述致密部包含所述流出端面的中央区域且包含从该流出端面的所述中央区域向所述蜂窝结构部的轴向延伸的部分，并且，所述蜂窝结构部在所述蜂窝结构部的轴向的至少一部分具有外径减小部，所述外径减小部是指，所述蜂窝结构部的与所述轴向正交的面的外径从所述流出端面侧朝向所述流入端面侧减小的部分，所述蜂窝结构部的根据下述数学式(2)计算出的平均直径变化率为0.2～3％，数学式(1)：(1－Px/Py)×100％，其中，在数学式(1)中，Px表示所述流出端面的所述中央区域的孔隙率(％)，Py表示所述流出端面的除了所述中央区域的外周区域的孔隙率(％)，数学式(2)：(1－Dx/Dy)×100％，其中，在数学式(2)中，Dx表示所述蜂窝结构部的所述流出端面的平均直径(mm)，Dy表示所述蜂窝结构部的所述流入端面的平均直径(mm)。[2]根据上述[1]所述的蜂窝过滤器，所述蜂窝结构部的所述流入端面的中央区域的根据下述数学式(3)计算出的孔隙率变化率小于1％，数学式(3)：(1－P’x/P’y)×100％，其中，在数学式(3)中，P’x表示所述流入端面的所述中央区域的孔隙率(％)，P’y表示所述流入端面的除了所述中央区域的所述外周区域的孔隙率(％)。[3]根据上述[1]或[2]所述的蜂窝过滤器，所述致密部的孔隙率为30～70％。[4]根据上述[1]～[3]中任一项所述的蜂窝过滤器，所述外径减小部存在于所述蜂窝结构部的轴向的整个区域。[5]根据上述[1]～[3]中任一项所述的蜂窝过滤器，所述外径减小部仅存在于所述蜂窝结构部的轴向的一部分。[6]根据上述[1]～[5]中任一项所述的蜂窝过滤器，所述蜂窝结构部的所述外周壁包含配设于所述隔壁的外周的外周涂层[7]根据上述[1]～[6]中任一项所述的蜂窝过滤器，所述蜂窝结构部具有单元结构，所述单元结构具有多个柱状的蜂窝单元，以多个所述蜂窝单元的相互的侧面彼此对置的方式邻接配置。本专利技术的效果如下。本专利技术的蜂窝过滤器在蜂窝结构部的流出端面侧具有根据上述数学式(1)计算出的孔隙率变化率为1～5％的致密部。另外，本专利技术的蜂窝过滤器具有蜂窝结构部的外径从流入端面侧朝向流出端面侧减小的外径减小部，根据上述数学式(2)计算出的平均直径变化率为0.2～3％。因此，本专利技术的蜂窝过滤器起到耐热冲击性优越的效果。即，在蜂窝结构部的流出端面侧具有上述的致密部，从而在蜂窝过滤器的强制再生时，即使在流出端面侧的中央区域产生较大的热应力，也能够有效地防止其中央区域周边处的裂缝的产生。另外，具有上述的外径减小部，从而也能够有效地抑制蜂窝过滤器的强制再生时的流入端面侧的裂缝的产生。即，当在蜂窝结构部的流出端面侧具有致密部的情况下，存在流入端面侧的耐热冲击性相对降低，在蜂窝结构部的流入端面侧容易产生裂缝的情况。在本专利技术的蜂窝过滤器中，流出端面侧的致密部与外径从流入端面侧朝向流出端面侧减小的外径减小部的效果叠加，从而使蜂窝过滤器整体的耐热冲击性极其优越。附图说明图1是示意性地表示本专利技术的蜂窝过滤器的第一实施方式的从流入端面侧观察的立体图。图2是示意性地表示本专利技术的蜂窝过滤器的第一实施方式的从流出端面侧观察的立体图。图3是示意性地表示图1所示的蜂窝过滤器的侧面的侧视图。图4是示意性地表示图1所示的蜂窝过滤器的流入端面的俯视图。图5是示意性地表示图1所示的蜂窝过滤器的流出端面的俯视图。图6是示意性地表示图4的X－X’剖面的剖视图。图7是用于对本专利技术的蜂窝过滤器的第一实施方式的蜂窝结构部的孔隙率的测定位置进行说明的示意图。图8是示意性地表示本专利技术的蜂窝过滤器的第二实施方式的侧视图。图9是示意性地表示本专利技术的蜂窝过滤器的第三实施方式的侧视图。图10是示意性地表示本专利技术的蜂窝过滤器的第四实施方式的侧视图。图11是示意性地表示本专利技术的蜂窝过滤器的第五实施方式的侧视图。图12是示意性地表示本专利技术的蜂窝过滤器的第六实施方式的侧视图。图13是示意性地表示本专利技术的蜂窝过滤器的第七实施方式的侧视图。图14是示意性地表示本专利技术的蜂窝过滤器的第八实施方式的从流入端面侧观察的立体图。图15是示意性地表示本专利技术的蜂窝过滤器的第八实施方式的从流出端面侧观察的立体图。图中：1—隔壁，2—隔室，2a—流入隔室，2b—流出隔室，3—外周壁，4—蜂窝结构部，5—封孔部，11—流入端面，12—流出端面，15—致密部，17—外径减小部，24—蜂窝单元，25—接合层，100、200、300、400、500、600、700、800—蜂窝过滤器，P1、P3～P5—外周区域(流出端面的外周区域)，P2—中央区域(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蜂窝过滤器，其特征在于，具备：蜂窝结构部，其具有多孔质的隔壁及外周壁，所述多孔质的隔壁划分形成多个隔室，所述多个隔室成为从流入端面延伸至流出端面的流体的流路，所述外周壁以围绕所述隔壁的方式进行配设；以及封孔部，其配置为对形成于所述蜂窝结构部的所述隔室的任一方的端部进行密封，所述蜂窝结构部具有根据下述数学式(1)计算出的孔隙率变化率为1～5％的致密部，所述致密部包含所述流出端面的中央区域且包含从该流出端面的所述中央区域向所述蜂窝结构部的轴向延伸的部分，并且，所述蜂窝结构部在所述蜂窝结构部的轴向的至少一部分具有外径减小部，所述外径减小部是指，所述蜂窝结构部的与所述轴向正交的面的外径从所述流出端面侧朝向所述流入端面侧减小的部分，所述蜂窝结构部的根据下述数学式(2)计算出的平均直径变化率为0.2～3％，数学式(1)：(1－Px/Py)×100％，其中，在数学式(1)中，Px表示所述流出端面的所述中央区域的孔隙率(％)，Py表示所述流出端面的除了所述中央区域的外周区域的孔隙率(％)，数学式(2)：(1－Dx/Dy)×100％，其中，在数学式(2)中，Dx表示所述蜂窝结构部的所述流出端面的平均直径(mm)，Dy表示所述蜂窝结构部的所述流入端面的平均直径(mm)。...

【技术特征摘要】
2016.06.13 JP 2016-1173131.一种蜂窝过滤器，其特征在于，具备：蜂窝结构部，其具有多孔质的隔壁及外周壁，所述多孔质的隔壁划分形成多个隔室，所述多个隔室成为从流入端面延伸至流出端面的流体的流路，所述外周壁以围绕所述隔壁的方式进行配设；以及封孔部，其配置为对形成于所述蜂窝结构部的所述隔室的任一方的端部进行密封，所述蜂窝结构部具有根据下述数学式(1)计算出的孔隙率变化率为1～5％的致密部，所述致密部包含所述流出端面的中央区域且包含从该流出端面的所述中央区域向所述蜂窝结构部的轴向延伸的部分，并且，所述蜂窝结构部在所述蜂窝结构部的轴向的至少一部分具有外径减小部，所述外径减小部是指，所述蜂窝结构部的与所述轴向正交的面的外径从所述流出端面侧朝向所述流入端面侧减小的部分，所述蜂窝结构部的根据下述数学式(2)计算出的平均直径变化率为0.2～3％，数学式(1)：(1－Px/Py)×100％，其中，在数学式(1)中，Px表示所述流出端面的所述中央区域的孔隙率(％)，Py表示所述流出端面的除了所述中央区域的外周区域的孔隙率(％)，数学式(2)：(1－Dx/Dy)×100％，其中，在数学式(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤靖，近藤隆宏，松矢淳宣，
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