蜂窝过滤器制造技术

本发明专利技术提供一种有效地抑制封孔部自隔室剥落、并且耐侵蚀性及耐热冲击性优异的蜂窝过滤器。该蜂窝过滤器具备柱状的蜂窝结构体(10)和封孔部(5)，该柱状的蜂窝结构体(10)具有配置成包围多个隔室(2)的多孔质的隔壁(1)，蜂窝结构体(10)的外周区域(16)的面积S2相对于中央区域(15)的面积S1的比值、即S2/S1为0.1～0.5，中央区域(15)中所存在的封孔部(5)、即中央封孔部(5b)的气孔率P1低于外周区域(16)中所存在的封孔部(5)、即外周封孔部(5a)的气孔率P2，中央封孔部(5b)的气孔率P1为60～68％，且外周封孔部(5a)的气孔率P2为70～85％。

【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。更详细而言，涉及有效地抑制按将隔室的开口部封孔的方式配设的封孔部自隔室剥落、并且耐侵蚀(erosion)性及耐热冲击性优异的蜂窝过滤器。
技术介绍
以往，作为对从柴油发动机等内燃机中排出的废气中的粒子状物质进行捕集的过滤器、对CO、HC、NOx等有毒的气体成分进行净化的装置，已知有使用了蜂窝结构体的蜂窝过滤器(参见专利文献1～4)。蜂窝结构体具有由堇青石、碳化硅等多孔质陶瓷构成的隔壁，通过该隔壁而区划形成多个隔室。蜂窝过滤器是按将多个隔室的流入端面侧的开口部和流出端面侧的开口部交替封孔的方式在上述的蜂窝结构体配设封孔部而得到的。即，蜂窝过滤器成为流入端面侧呈开口且流出端面侧被封孔的流入隔室和流入端面侧被封孔且流出端面侧呈开口的流出隔室夹着隔壁而交替配置的结构。并且，蜂窝过滤器中，蜂窝结构体的多孔质的隔壁发挥出对废气中的粒子状物质进行捕集的过滤器的作用。以下，有时将废气中包含的粒子状物质称为“PM”。“PM”是“particulatematter”的简称。近年来，在用于对从汽车等的发动机中排出的废气进行净化的蜂窝过滤器中，出于提高汽车的燃油性能等的目的，要求降低压力损失。作为降低压力损失的对策之一，进行了与使蜂窝结构体的隔壁的厚度变薄的“薄壁化”、以及与以往相比进一步提高隔壁的气孔率的“高气孔率化”相关的研究。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015－164712号公报专利文献2：日本特开2013－223856号公报专利文献3：日本特开2010－221189号公报专利文献4：日本特开2008－100408号公报
技术实现思路
以往的蜂窝过滤器存在封孔部容易自隔室的端部剥落的问题。另外，即便封孔部没有剥落的情况下，也存在封孔部因施加于蜂窝过滤器的各种应力而破损的问题。例如，蜂窝过滤器在作为废气净化用的过滤器进行使用的情况下，有时以收纳于金属壳体等罐体内的状态进行使用。有时将蜂窝过滤器收纳于金属壳体等罐体内被称为装罐(canning)。在对蜂窝过滤器进行装罐时，隔着垫片等把持部件而向蜂窝过滤器的外周面施加面压，将其把持于罐体内。在像这样的装罐时，有时也会发生封孔部自隔室的端部剥落或者封孔部破损。另外，在由发动机或排气管产生的金属粒等异物随着废气流而流过来的情况下，还存在如下问题，即，异物撞击蜂窝过滤器的封孔部，被异物撞击的封孔部受到磨损。特别是，应对近年来的高气孔率化的封孔部有时因异物而全部被削掉，最终封孔部自隔室的开口部消失。并且，还有时因此而发展到蜂窝过滤器的过滤功能丧失的情况。以下，有时将由随着废气流而流过来的异物所导致的封孔部等的磨损、削掉称为“侵蚀(Erosion)”。此外，蜂窝过滤器在暴露于高温废气中的环境下使用，因此，必然在蜂窝过滤器中产生温度梯度，从而产生热应力。另外，如果持续使用蜂窝过滤器，则有时PM堆积于隔壁的表面，使得蜂窝过滤器的压力损失增大。因此，有时对蜂窝过滤器定期地进行将堆积于隔壁的PM燃烧除去的再生处理。蜂窝过滤器有时因上述的温度梯度或PM燃烧所产生的热应力而发生开裂等，还期望开发出耐热冲击性优异的蜂窝过滤器。本专利技术是鉴于上述现有技术所存在的问题而实施的。根据本专利技术，提供一种有效地抑制按将隔室的开口部封孔的方式所配设的封孔部自隔室剥落、并且耐侵蚀性及耐热冲击性优异的蜂窝过滤器。根据本专利技术，提供以下示出的蜂窝过滤器。[1]一种蜂窝过滤器，其中，具备：柱状的蜂窝结构体和多孔质的封孔部，所述柱状的蜂窝结构体具有配置成包围多个隔室的多孔质的隔壁，该多个隔室从流入端面延伸至流出端面，形成流体的流路，所述多孔质的封孔部配设于所述隔室的所述流入端面侧的端部或所述流出端面侧的端部中的任意一方，所述封孔部由多孔质体构成，所述蜂窝结构体具有：包括与所述隔室延伸的方向正交的截面中的重心的中央区域、以及比所述中央区域更靠外周侧的外周区域，且所述外周区域的面积S2相对于所述中央区域的面积S1的比值、即S2/S1为0.1～0.5，所述中央区域中所存在的所述封孔部、即中央封孔部的气孔率P1低于所述外周区域中所存在的所述封孔部、即外周封孔部的气孔率P2，所述中央封孔部的气孔率P1为60～68％，且所述外周封孔部的气孔率P2为70～85％。[2]根据[1]所述的蜂窝过滤器，其中，从所述蜂窝结构体的所述截面的径向上的中心趋向外周，具有多个所述中央封孔部及多个所述外周封孔部，所述中央封孔部及所述外周封孔部构成为：从配设于所述截面的径向上的更中心侧的所述中央封孔部开始依次趋向外周而配设的所述中央封孔部及所述外周封孔部的各气孔率逐步增大。[3]根据[1]或[2]所述的蜂窝过滤器，其中，在所述中央区域和所述外周区域中，所述蜂窝结构体的隔室结构相同。[4]根据[1]～[3]中的任意一项所述的蜂窝过滤器，其中，所述隔壁的气孔率为40～70％。专利技术效果本专利技术的蜂窝过滤器发挥出如下效果，即，有效地抑制按将隔室的开口部封孔的方式所配设的封孔部自隔室剥落，并且，耐侵蚀性及耐热冲击性优异。特别是，本专利技术的蜂窝过滤器在具备进行了高气孔率化的蜂窝结构体的蜂窝过滤器中非常有效。即，通过中央封孔部的气孔率P1低于外周封孔部的气孔率P2，使得气孔率相对高的外周封孔部的杨氏模量E1与蜂窝结构体的杨氏模量E2之间的比率(E1/E2)变小，能够更有效地抑制外周封孔部的剥落。另外，气孔率相对低的中央封孔部的强度提高，耐侵蚀性优异。此外，通过具有气孔率相对低的中央封孔部，使得蜂窝结构体的中央区域的热容量变大，在将隔壁所捕集到的PM燃烧除去的再生处理中，蜂窝过滤器不易破损。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一个实施方式的立体图。图2是表示图1所示的蜂窝过滤器的流入端面侧的平面图。图3是表示图1所示的蜂窝过滤器的流出端面侧的平面图。图4是示意性地表示图2的A－A’截面的截面图。图5是示意性地表示本专利技术的蜂窝过滤器的另一实施方式的截面图。符号说明1：隔壁，2：隔室，2a：流入隔室，2b：流出隔室，3：外周壁，5：封孔部，5a：外周封孔部，5b：中央封孔部，10：蜂窝结构体，11：流入端面，12：流出端面，15：中央区域，16：外周区域，100、200：蜂窝过滤器。具体实施方式以下，对本专利技术的实施方式进行说明，但是，本专利技术并不限定于以下的实施方式。因此，应当理解：在不脱离本专利技术的主旨的范围内基于本领域技术人员的通常知识对以下的实施方式加以适当变更、改良等得到的实施方式也落在本专利技术的范围内。(1)蜂窝过滤器：本专利技术的蜂窝过滤器的一个实施方式是图1～图4所示的蜂窝过滤器100。此处，图1是示意性地表示本专利技术的蜂窝过滤器的一个实施方式的立体图。图2是表示图1所示的蜂窝过滤器的流入端面侧的平面图。图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蜂窝过滤器，其中，/n具备：柱状的蜂窝结构体和多孔质的封孔部，/n所述柱状的蜂窝结构体具有配置成包围多个隔室的多孔质的隔壁，该多个隔室从流入端面延伸至流出端面，形成流体的流路，/n所述多孔质的封孔部配设于所述隔室的所述流入端面侧的端部或所述流出端面侧的端部中的任意一方，/n所述封孔部由多孔质体构成，/n所述蜂窝结构体具有：包括与所述隔室延伸的方向正交的截面中的重心的中央区域、以及比所述中央区域更靠外周侧的外周区域，且所述外周区域的面积S2相对于所述中央区域的面积S1的比值、即S2/S1为0.1～0.5，/n所述中央区域中所存在的所述封孔部、即中央封孔部的气孔率P1低于所述外周区域中所存在的所述封孔部、即外周封孔部的气孔率P2，/n所述中央封孔部的气孔率P1为60～68％，且所述外周封孔部的气孔率P2为70～85％。/n

【技术特征摘要】
20190329 JP 2019-0661321.一种蜂窝过滤器，其中，
具备：柱状的蜂窝结构体和多孔质的封孔部，
所述柱状的蜂窝结构体具有配置成包围多个隔室的多孔质的隔壁，该多个隔室从流入端面延伸至流出端面，形成流体的流路，
所述多孔质的封孔部配设于所述隔室的所述流入端面侧的端部或所述流出端面侧的端部中的任意一方，
所述封孔部由多孔质体构成，
所述蜂窝结构体具有：包括与所述隔室延伸的方向正交的截面中的重心的中央区域、以及比所述中央区域更靠外周侧的外周区域，且所述外周区域的面积S2相对于所述中央区域的面积S1的比值、即S2/S1为0.1～0.5，
所述中央区域中所存在的所述封孔部、即中央封孔部的气孔率P1低于所述外周区域中所存在的所述封...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉冈文彦，
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