蜂窝结构体、电加热式载体及废气净化装置制造方法及图纸

技术编号:38969777 阅读:13 留言:0更新日期:2023-09-28 09:33
本发明专利技术提供一种具有良好的耐热冲击性的蜂窝结构体、电加热式载体及废气净化装置。蜂窝结构体包括蜂窝结构部,该蜂窝结构部具有外周壁和隔壁,该隔壁配设于外周壁的内侧,且区划形成出多个隔室,该多个隔室形成从一个端面延伸至另一个端面的流路,在外周壁和/或隔室设置有狭缝,该狭缝包含由填充材料构成的填充材料层,填充材料层具有气孔,且气孔径90μm以上的气孔相对于填充材料层中包含的全部气孔而言为30体积%以上。而言为30体积%以上。而言为30体积%以上。

【技术实现步骤摘要】
蜂窝结构体、电加热式载体及废气净化装置


[0001]本专利技术涉及蜂窝结构体、电加热式载体及废气净化装置。

技术介绍

[0002]近年来,为了改善发动机刚启动后的废气净化性能降低,提出了电加热催化器(EHC)。EHC形成为:例如在由导电性陶瓷形成的柱状的蜂窝结构体连接金属电极,通过通电使蜂窝结构体自身发热,由此能够使其在发动机启动前升温至催化剂的活性温度。
[0003]EHC由于受到来自发动机的热及冲击,所以要求具有良好的耐热冲击性。如果因为来自发动机的热及冲击而在EHC的蜂窝结构体发生开裂,则蜂窝结构体内的通电路径会发生变化,导致局部发热,因此,催化器发生劣化。另外,通电电阻上升,通电控制变得困难。其结果,EHC的废气净化效率有可能恶化。
[0004]已知有如下技术,即,为了抑制EHC的蜂窝结构体发生开裂,在蜂窝结构体形成出应力缓和用的狭缝。另外,专利文献1中公开了将填充材料填充于蜂窝结构体的应力缓和用的狭缝中的技术。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献1:日本特开2015-174011号公报

技术实现思路

[0007]然后,本专利技术的专利技术人进行研究,结果得知:如果填充于狭缝的填充材料的杨氏模量过高,则在应力缓和用的狭缝处难以发生变形。由此可知,有时在除狭缝以外的部位产生的应力就会过大,导致EHC的蜂窝结构体发生开裂,故而具有改善的余地。
[0008]本专利技术是鉴于上述情况而创作的,其课题在于,提供具有良好的耐热冲击性的蜂窝结构体、电加热式载体及废气净化装置。
[0009]上述课题通过以下的本专利技术来解决,本专利技术如下确定。
[0010](1)一种蜂窝结构体,其中,
[0011]包括蜂窝结构部,该蜂窝结构部具有外周壁和隔壁,该隔壁配设于所述外周壁的内侧,且区划形成出多个隔室,该多个隔室形成从一个端面延伸至另一个端面的流路,
[0012]在所述外周壁和/或所述隔室设置有狭缝,该狭缝包含由填充材料构成的填充材料层,
[0013]所述填充材料层具有气孔,且气孔径90μm以上的气孔相对于所述填充材料层中包含的全部气孔而言为30体积%以上。
[0014](2)根据(1)所述的蜂窝结构体,其中,所述蜂窝结构体还具有一对电极层,该一对电极层夹着所述蜂窝结构部的中心轴而在所述外周壁的外表面上以沿着所述隔室的流路方向呈带状延伸的方式设置。
[0015](3)一种电加热式载体,其中,具备:
[0016](2)所述的蜂窝结构体;以及
[0017]金属电极,该金属电极与所述蜂窝结构体的所述电极层电连接。
[0018](4)一种废气净化装置,其中,具有:
[0019](3)所述的电加热式载体;以及
[0020]金属制的筒状部件,该筒状部件用于保持所述电加热式载体。
[0021]专利技术效果
[0022]根据本专利技术,能够提供具有良好的耐热冲击性的蜂窝结构体、电加热式载体及废气净化装置。
附图说明
[0023]图1是本专利技术的实施方式中的蜂窝结构体的外观示意图。
[0024]图2中,(A)~(H)是本专利技术的实施方式中的蜂窝结构体的形成有狭缝的端面的平面示意图。
[0025]图3是本专利技术的实施方式中的电加热式载体的与隔室的流路方向垂直的截面示意图。
[0026]符号说明
[0027]10

蜂窝结构体,11

蜂窝结构部,12

外周壁,13a、13b

电极层,18

隔室,19

隔壁,21

狭缝25

填充材料层,30

电加热式载体,33a、33b

金属电极。
具体实施方式
[0028]接下来,参照附图,对用于实施本专利技术的方案详细地进行说明。本专利技术并不限定于以下的实施方式,应当理解为:可以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而加以适当设计的变更、改良等。
[0029](1.蜂窝结构体)
[0030]图1是本专利技术的实施方式中的蜂窝结构体10的外观示意图。蜂窝结构体10具备:蜂窝结构部11以及电极层13a、13b。应予说明,可以不具备电极层13a、13b。
[0031](1-1.蜂窝结构部)
[0032]蜂窝结构部11为柱状的部件,具有外周壁12和隔壁19,该隔壁19配设于外周壁12的内侧,并区划形成出多个隔室18,该多个隔室18从一个端面延伸至另一个端面而形成流路。所谓柱状,可以理解为:在隔室18的流路方向(蜂窝结构体11的轴向)上具有厚度的立体形状。蜂窝结构部11的轴向长度与蜂窝结构部11的端面的直径或宽度之比(纵横尺寸比)为任意的。柱状还可以包含:蜂窝结构部11的轴向长度比端面的直径或宽度要短的形状(扁平形状)。
[0033]蜂窝结构部11的外形为柱状即可,没有特别限定,例如可以采用端面为圆形的柱状(圆柱形状)、端面为椭圆形状的柱状、端面为多边形(四边形、五边形、六边形、七边形、八边形等)的柱状等形状。另外,关于蜂窝结构部11的大小,根据提高耐热性(抑制在外周壁的周向发生开裂)的理由,端面的面积优选为2000~20000mm2,更优选为5000~15000mm2[0034]蜂窝结构部11由陶瓷制成,具有导电性。导电性的蜂窝结构部11只要通电而能够利用焦耳热进行发热即可,该陶瓷的体积电阻率没有特别限制,优选为0.1~200Ωcm,更优选为1~200Ωcm。本专利技术中,蜂窝结构部11的体积电阻率为:利用四端子法于25℃测定得到
的值。
[0035]作为蜂窝结构部11的材质,没有限定,可以选自由氧化铝、多铝红柱石、氧化锆以及堇青石等氧化物系陶瓷、碳化硅、氮化硅以及氮化铝等非氧化物系陶瓷构成的组。另外,还可以采用碳化硅-金属硅复合材料、碳化硅/石墨复合材料等。其中,从兼具耐热性和导电性的观点出发,蜂窝结构部11的材质优选含有以硅-碳化硅复合材料或碳化硅为主成分的陶瓷。蜂窝结构部11的材质以硅-碳化硅复合材料为主成分时,意味着:蜂窝结构部11含有占整体的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以在碳化硅粒子间形成细孔的方式通过硅而粘结在一起。蜂窝结构部11的材质以碳化硅为主成分时,意味着:蜂窝结构部11含有占整体的90质量%以上的碳化硅(合计质量)。
[0036]蜂窝结构部11包含硅-碳化硅复合材料的情况下,蜂窝结构部11中含有的“作为粘结材料的硅的质量”相对于蜂窝结构部11中含有的“作为骨料的碳化硅粒子的质量”与蜂窝结构部11中含有的“作为粘结材料的硅的质量”的合计而言的比率优选为10~40质量%,更优选为15~35质量%。
[0037]与隔室18的流路方向垂直的截面中的本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蜂窝结构体,其中,包括蜂窝结构部,该蜂窝结构部具有外周壁和隔壁,该隔壁配设于所述外周壁的内侧,且区划形成出多个隔室,该多个隔室形成从一个端面延伸至另一个端面的流路,在所述外周壁和/或所述隔室设置有狭缝,该狭缝包含由填充材料构成的填充材料层,所述填充材料层具有气孔,且气孔径90μm以上的气孔相对于所述填充材料层中包含的全部气孔而言为30体积%以上。2.根据权利要求1所述的蜂窝结构体,其中,在所述填充材料层中,体积基准下的累积分布中的D50的气孔径为80~500μm。3.根据权利要求1或2所述的蜂窝结构体,其中,所述填充材料层的杨氏模量为10~1000MPa。4.根据权利要求1~3中的任一项所述的蜂窝结构体,其中,所述蜂窝结构部的杨氏模量为1~100GPa。5...

【专利技术属性】
技术研发人员:酒井直希
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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