蜂窝结构体及废气净化装置制造方法及图纸

技术编号:30661852 阅读:23 留言:0更新日期:2021-11-06 08:35
一种蜂窝结构体,其是柱状的蜂窝结构体,具有外周壁和多孔质的隔壁,该隔壁配设于外周壁的内侧,且区划形成从一个端面贯通至另一个端面而形成流路的多个隔室,其中,在隔室内的隔壁的表面具有平均细孔径小于隔壁的平均细孔径的捕集层,在隔壁的表面与捕集层之间及捕集层上这两者中的一者或两者具备居里点为700℃以上的磁性体粒子。℃以上的磁性体粒子。℃以上的磁性体粒子。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蜂窝结构体及废气净化装置


[0001]本专利技术涉及蜂窝结构体及废气净化装置。特别涉及利用感应加热使碳微粒等燃烧的燃烧效率良好、且压力损失的增加得以抑制的蜂窝结构体及废气净化装置。

技术介绍

[0002]减少汽车尾气有害成分(HC、NO
x
、CO)的需求在提高,不过,目前排出的有害成分在发动机刚启动后的催化温度较低且活性不充分的期间被排出。作为其对策,专利文献1中公开如下技术,即,在作为催化剂载体蜂窝被广泛使用的堇青石蜂窝的一部分隔室插入磁性体丝,使电流流通于蜂窝外周的线圈,利用感应加热使丝温度上升。根据该技术,通过感应加热使蜂窝温度上升,将催化剂担载于该蜂窝本身而能够维持催化活性,或者将向该加热蜂窝流动的气体加热而能够对位于后段的催化剂蜂窝进行加热。
[0003]柴油发动机、汽油发动机的排气碳微粒也会对人体健康造成影响,因此,减少需求较高。作为其对策,专利文献2中公开如下技术,即,使用蜂窝结构且交替地设置有封孔部的壁流型的过滤器,在该蜂窝结构过滤器的隔壁表面设置用于捕集粒子状物质的捕集层。
[0004]由该过滤器捕集到的碳微粒(烟灰)通过使废气高温化而燃烧除去。然而,如果燃烧除去所花费的时间较长,则产生用于使废气温度高温化所需要的燃料消耗增加的问题。作为其对策,专利文献3中公开如下技术,即,在过滤器的隔壁表面分散配置磁性体微粒,从而利用电磁感应加热进行加热。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:美国专利申请公开第2017/0022868号
[0008]专利文献2:日本特开2016-175045号公报
[0009]专利文献3:国际公开第2016/021186号

技术实现思路

[0010]然而,本专利技术的专利技术人研究结果得知:若将专利文献1中公开的技术应用于催化剂载体蜂窝或蜂窝结构过滤器,则插入有金属丝的隔室的数量越多,加热效率越高,不过,能够作为气体流路使用的隔室的数量减少,流体流路面积减少,由此,引起压力损失大幅增加。
[0011]另外,专利文献2或3记载的技术中,由蜂窝结构过滤器捕集到的碳微粒有时从隔壁的表面进入蜂窝基材的内部,使碳微粒的燃烧效率恶化,并且,有可能引起过滤器的压力损失增加。
[0012]本专利技术的课题在于:鉴于像这样的情况,提供利用感应加热使碳微粒等燃烧的燃烧效率良好、且压力损失的增加得以抑制的蜂窝结构体及废气净化装置。
[0013]本专利技术的专利技术人进行了潜心研究,结果发现,通过采用如下构成,能够解决上述课题,该构成为:在蜂窝结构体的成为流体流路的隔室内的隔壁的表面具有平均细孔径小于
隔壁的平均细孔径的捕集层,在隔壁的表面与捕集层之间及捕集层上这两者中的一者或两者具备居里点为700℃以上的磁性体粒子。即,本专利技术如下确定。
[0014](1)一种蜂窝结构体,其是柱状的蜂窝结构体,具有:
[0015]外周壁;以及
[0016]多孔质的隔壁,该隔壁配设于所述外周壁的内侧,且区划形成多个隔室,该多个隔室从一个端面贯通至另一个端面而形成流路,
[0017]所述蜂窝结构体的特征在于,
[0018]在所述隔室内的隔壁的表面具有平均细孔径小于所述隔壁的平均细孔径的捕集层,
[0019]在所述隔壁的表面与所述捕集层之间及所述捕集层上这两者中的一者或两者具备居里点为700℃以上的磁性体粒子。
[0020](2)一种废气净化装置,其特征在于,具有:
[0021](1)的蜂窝结构体;
[0022]线圈配线,该线圈配线呈螺旋状环绕所述蜂窝结构体的外周;以及
[0023]金属管,该金属管对所述蜂窝结构体及所述线圈配线进行收纳。
[0024]专利技术效果
[0025]根据本专利技术,能够提供利用感应加热使碳微粒等燃烧的燃烧效率良好、且压力损失的增加得以抑制的蜂窝结构体及废气净化装置。
附图说明
[0026]图1是示意性地表示本专利技术的一个实施方式的蜂窝结构体的立体图。
[0027]图2中,(a)、(b)、(c)分别是示意性地表示本专利技术的一个实施方式的蜂窝结构体的隔室及隔壁处的、与隔室的延伸方向平行的截面的截面图。
[0028]图3中,(a)、(b)、(c)分别是图2(a)、(b)及(c)的截面图中的、隔壁的表面附近的局部放大图。
[0029]图4是示意性地表示本专利技术的一个实施方式的具有隔热层的蜂窝结构体的隔室及隔壁处的、与隔室的延伸方向平行的截面的截面图。
[0030]图5是示意性地表示本专利技术的一个实施方式的具有封孔部的蜂窝结构体的立体图。
[0031]图6是示意性地表示本专利技术的一个实施方式的具有封孔部的蜂窝结构体的隔室及隔壁处的、与隔室的延伸方向平行的截面的截面图。
[0032]图7是组装有蜂窝结构体的废气净化装置的废气流路的概要图。
具体实施方式
[0033]以下,参照附图,对本专利技术的蜂窝结构体的实施方式进行说明,不过,本专利技术并不限定于此进行解释,只要不脱离本专利技术的范围,就可以基于本领域技术人员的知识进行各种变更、修正、改良。
[0034]<1.蜂窝结构体>
[0035]图1中记载有示意性地表示本专利技术的一个实施方式的蜂窝结构体1的立体图。图示
的蜂窝结构体1为柱状,具有位于最外周的外周壁11。另外,图示的蜂窝结构体1具有多孔质的隔壁12,该隔壁12配设于外周壁11的内侧,且区划形成多个隔室15,该多个隔室15从一个端面13贯通至另一个端面14而形成流路。
[0036]对蜂窝结构体1的隔壁12及外周壁11的材质没有特别限制,由于需要为具有大量细孔的多孔质体,所以通常由陶瓷材料形成。该陶瓷材料可以为包含选自由Si、Al及Mg构成的组中的至少一种或二种以上元素的化合物。例如可以举出:SiO2、Al2O3、MgO、堇青石(2MgO
·
2SiO2·
5SiO2)、碳化硅(SiC)、钛酸铝(Al2O3·
TiO2)、氮化硅(Si3N4)、多铝红柱石(3Al2O3·
2SiO2)、氧化铝(Al2O3)、硅-碳化硅系复合材料、碳化硅-堇青石系复合材料。特别优选为以堇青石为主成分(堇青石为50质量%以上)的烧结体。本说明书中“碳化硅系”是指:蜂窝结构体1含有占蜂窝结构体1整体的50质量%以上的碳化硅。蜂窝结构体1以硅-碳化硅复合材料为主成分是指:蜂窝结构体1含有占蜂窝结构体1整体的90质量%以上的硅-碳化硅复合材料(合计质量)。此处,硅-碳化硅复合材料含有:作为骨料的碳化硅粒子、以及作为使碳化硅粒子粘结的粘结材料的硅,优选多个碳化硅粒子按在碳化硅粒子间形成细孔的方式通过硅而粘结。另外,蜂窝结构体1以碳化硅为主成分是指:蜂窝结构体1含有占蜂窝结构体1整体的90质量%以上的碳化硅(合计质量)。
[0037]蜂窝结构体1的隔室形状没有特别限定,与中心轴正交的截面中,优选为三角形、四边形、五边本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种蜂窝结构体,其是柱状的蜂窝结构体,具有:外周壁;以及多孔质的隔壁,该隔壁配设于所述外周壁的内侧,且区划形成多个隔室,该多个隔室从一个端面贯通至另一个端面而形成流路,所述蜂窝结构体的特征在于,在所述隔室内的隔壁的表面具有平均细孔径小于所述隔壁的平均细孔径的捕集层,在所述隔壁的表面与所述捕集层之间及所述捕集层上这两者中的一者或两者具备居里点为700℃以上的磁性体粒子。2.根据权利要求1所述的蜂窝结构体,其特征在于,所述磁性体粒子的体积基准下的平均粒径D50为10~3000μm。3.根据权利要求1或2所述的蜂窝结构体,其特征在于,所述磁性体粒子包含选自由Fe、Co及Ni构成的组中的至少一种元素。4.根据权利要求1~3中的任一项所述的蜂窝结构体,其特征在于,在所述磁性体粒子的表面被覆有保护层。5.根据权利要求1~4中的任一项所述的蜂窝结构体,其特征在于,所述捕集层包含含有选自由Si、Al、Mg及Ti构成的组中的至少一种或二种以上元素的氧化物的化合物。6.根据权利要求1~5中的任一项所述的蜂窝结构体,其特征在于,所述捕集层的气孔率为40~80%。7.根据权利要求1~6中的任一项所述的蜂窝结构体,其特征在于,所述捕集层的平均细孔径为1~10μm。8.根据权利要求1~7中的任一项所述的蜂窝结构体,其特征在于,所述捕集层的膜厚为10~80μm。9.根据权利要求1~8中的任一项所述的蜂窝结构体,其特征在于,所述捕集层的热传导率低于所述多孔质的隔壁的热传导率。10.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:木俣贵文宫入由纪夫桝田昌明细田和也
申请(专利权)人:日本碍子株式会社
类型:发明
国别省市:

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