蜂窝式过滤器制造技术

本发明专利技术提供一种蜂窝式过滤器，其可抑制由再生时的PM燃烧产生的热导致的封孔部的裂纹的产生。蜂窝式过滤器具有：具有多孔质隔壁(6)的蜂窝状基材(2)，该多孔质隔壁(6)相互平行地划分形成多个孔格，该多个孔格包含能流入流体的流入孔格(4a)以及邻接所述流入孔格(4a)而形成的能流出流体的流出孔格；对所述流入孔格(4a)的一个端部(5b)进行封孔的第一封孔部；对所述流出孔格的另一个端部(5a)进行封孔的第二封孔部(3b)；在所述隔壁(6)的所述流入孔格(4a)侧的表面形成的多孔质的捕集层；在所述第一封孔部的所述流入孔格侧的表面由粒子状骨材形成的端部骨材层。所述端部骨材层的厚度为0.5～5mm。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及蜂窝式过滤器，更详细而言，在于提供一种蜂窝式过滤器，其可抑制由再生时的PM燃烧产生的热导致的封孔部的裂纹的产生。
技术介绍
考虑对环境的影响，从汽车用发动机、建筑机械用发动机、工业机械用固定发动机等内燃机、其他的燃烧器等排出的废气中除去废气所含的粒子状物质的必要性在逐渐提高。尤其是在世界范围内关于除去从柴油发动机排出的粒子状物质(颗粒物质(也称作 PM))的规定有强化的倾向。由于该状况，用于捕集、除去PM的DPF(柴油颗粒过滤器)倍受瞩目。作为DPF的一个方式，有着如下的蜂窝式过滤器，其具有划分形成了作为流体流路的多个孔格的多孔质隔壁，并且，一个端部开口且另一个端部进行了封孔的规定的孔格和一个端部进行封孔且另一个端部开口的剩余的孔格交互配设。在该蜂窝式过滤器中，从规定孔格的开口的一个端部流入的流体(废气)透过隔壁向剩余的孔格侧作为透过流体而流出，而且从剩余的孔格的开口的另一个端部流出。在透过隔壁时，废气中的PM被捕集除去。像该蜂窝式过滤器这样的具有使废气透过多孔质隔壁的结构的过滤器(壁流型过滤器)由于可过滤面积大，因此可降低过滤速度(透过隔壁的流速)，压力损失小且粒子状物质的捕集效率较为良好。但是，在采用这种蜂窝式过滤器的DPF中存在如下的问题。如果从清洁的状态开始捕集PM，则首先转变成PM侵入多孔质隔壁的细孔的由隔壁的内部捕集PM的深层过滤以及由隔壁的表面捕集PM的表面过滤。如果PM在隔壁的表面堆积，则接着转变成形成PM层且该层自身承担过滤器的作用的滤饼过滤。在这样的过滤的过程中，在初期的深层过滤的过程中，隔壁的内部(细孔)中逐渐堆积PM。因此，在PM捕集开始后隔壁实际的孔隙率降低，透过隔壁的废气的流速变缓，压力损失急剧上升。这成为发动机性能降低的要因。为了抑制隔壁内部积存PM，公开了在隔壁的流入孔格侧的表面形成通过多孔质材质用于分离成过滤流体和含有微粒的过滤器滤饼的皮膜的技术，所述多孔质材质具有比构成隔壁的多孔质材质的平均粒径小的平均粒径(例如，参照专利文献1、2)。此外，公开了制造形成了这种过滤层的过滤器元件的方法(例如，参照专利文献幻。此外，在本说明书中， 这些皮膜、过滤层表现为捕集层。专利文献1 技术注册第沈07898号公报专利文献2 日本特许第3261382号说明书专利文献3 日本特开平10-2491 号公报
技术实现思路
在隔壁的流入孔格侧的表面形成捕集层时，与没有形成捕集层时相比，由于可提高直至达到相同压力损失时堆积的PM的量，因此可减少再生处理的次数。但是，如果堆积的PM的量过多，则再生时燃烧的PM的量也变多，由于产生的热量增加，因此DPF为高温。尤其是由于从DPF的流入孔格的端部至流出孔格的端部，越接近流出孔格的端部，温度越高， 因此流出孔格的端部的封孔部易于产生裂纹。本专利技术鉴于上述现有技术所具有的问题而完成，以其为课题，结果是提供一种即使是形成了捕集层，也可抑制流出孔格的端部的封孔部的裂纹的产生的蜂窝式过滤器。本专利技术人等为了解决上述问题进行了深入研究，结果发现，通过使对能流入流体的流入孔格的一个端部进行封孔的第一封孔部的流入孔格侧的表面具有由粒子状的骨材形成的厚0. 5 5mm的端部骨材层，能够实现上述课题，进而完成了本专利技术。即，根据本专利技术，提供以下所示的蜂窝式过滤器。 一种蜂窝式过滤器，其具有蜂窝状基材，该蜂窝状基材具有多孔质隔壁，该多孔质隔壁相互平行地划分形成多个孔格，该多个孔格包含能流入流体的流入孔格以及邻接所述流入孔格而形成的能流出流体的流出孔格，对所述流入孔格的一个端部进行封孔的第一封孔部，对所述流出孔格的另一个端部进行封孔的第二封孔部，在所述隔壁的所述流入孔格侧的表面形成的多孔质的捕集层，在所述第一封孔部的所述流入孔格侧的表面由粒子状的骨材形成的端部骨材层；所述端部骨材层的厚度为0.5 5mm。如所述的蜂窝式过滤器，其特征在于，所述端部骨材层的孔隙率为30 75%。如或所述的蜂窝式过滤器，其特征在于，所述蜂窝状基材具有多个蜂窝单元，所述蜂窝单元具有由所述多孔质隔壁划分形成了所述多个孔格的孔格结构体以及在所述孔格结构体的外周配设的外壁，所述蜂窝状基材是将邻接的所述蜂窝单元在各自的外壁彼此之间进行接合而成的接合体。本专利技术的蜂窝式过滤器实现了可抑制由再生时的PM燃烧产生的热导致的封孔部的裂纹的产生的效果。附图说明图1为表示本专利技术涉及的蜂窝式过滤器的一个实施方式的立体图。图2为表示本专利技术涉及的蜂窝式过滤器的其他实施方式的立体图。图3为在本专利技术涉及的蜂窝式过滤器中，表示流体流动的流路方向的剖面图。图4为表示在本专利技术涉及的蜂窝式过滤器中，由水银压入法求出的细孔分布的曲线图。符号说明1、11、21 蜂窝式过滤器；2,12 蜂窝状基材；23a 第一封孔部；3b、13b、23b 第二封孔部；4aU4a,24a 流入孔格；24b 流出孔格；24 孔格；5a、15a、25a 另一个端部；5b、 15b,25b 一个端部；6,16,26 隔壁；10 孔格结构体；17 外壁；18 蜂窝单元；28 捕集层； 四端部骨材层。具体实施例方式以下，对本专利技术的实施方式进行说明，但本专利技术不现定于以下的实施方式。应当理解的是，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的知识，对以下实施方式作出的适宜变更、改良等也包含于本专利技术的范围内。如图1所示，本专利技术涉及的蜂窝式过滤器1具有蜂窝状基材2和第二封孔部3b。 此外，虽然没有图示，但在多孔质隔壁6的流入孔格如侧表面形成有多孔质的捕集层，流出孔格的一个端部恥被第一封孔部进行封孔。而且，虽然没有图示，但是在第一封孔部的流入孔格如侧的表面形成有由粒子状的骨材形成的厚度0. 5 5mm的端部骨材层。虽然在图1中，蜂窝式过滤器1为圆柱状，但本专利技术的蜂窝式过滤器的形状不限定于此，可根据使用采用适宜的任意形状。此外，如图2所示，对于本专利技术涉及的蜂窝式过滤器10而言，蜂窝状基材12具有多个蜂窝单元18，该蜂窝单元18具有由多孔质隔壁16划分形成了多个孔格的孔格结构体 10以及配设于孔格结构体10的外周的外壁17，邻接的蜂窝单元18优选为在各自的外壁17 彼此之间进行接合而成的接合体。由此，通过使蜂窝状基材12成为将多个蜂窝单元18在各自的外壁17彼此之间进行接合而成的接合体，可缓和热应力、可抑制在暴露于废气的急剧温度变化和局部发热、内部产生不均勻的温度分布时的裂纹的产生。本专利技术涉及的蜂窝式过滤器20如图3所示，在作为DPF而使用时，具有废气从流入孔格2 流入，至少通过多孔质捕集层观及多孔质隔壁沈一次，然后从流出孔格24b流出的结构。在废气中，PM由于在多孔质捕集层观的表面上被捕集，因此没有积存于多孔质隔壁沈内，可抑制初期的急剧压力损失的上升。此外，由于具有端部骨材层29，因此堆积的大量的PM没有直接与第一封孔部23a接触，在燃烧PM时，可抑制第一封孔部23a上的裂纹的产生。1.蜂窝状基材蜂窝状基材具有多孔质隔壁，该多孔质隔壁相互平行地划分形成多个孔格，该多个孔格包含流体能够流入的流入孔格以及邻接于流入孔格而形成的、流体能够流出的流出孔格。在本说明书中，在蜂窝状基材的阶段，流体由于不能通过隔壁，且第一及第二封孔部也没有形成，因此不能区分为能本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种蜂窝式过滤器，其具有：蜂窝状基材，所述蜂窝状基材具有多孔质隔壁，该多孔质隔壁相互平行地划分形成多个孔格，该多个孔格包含能流入流体的流入孔格以及邻接所述流入孔格而形成的能流出流体的流出孔格，第一封孔部，该第一封孔部对所述流入孔格的一个端部进行封孔，第二封孔部，该第二封孔部对所述流出孔格的另一个端部进行封孔，多孔质的捕集层，该多孔质的捕集层形成于所述隔壁的所述流入孔格侧的表面，端部骨材层，所述端部骨材层形成在所述第一封孔部的所述流入孔格侧的表面，且由粒子状的骨材形成；所述端部骨材层的厚度为０．５～５ｍｍ。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：平松拓也，佐藤史治，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP