蜂窩結(jié)構(gòu)體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種單元結(jié)構(gòu)的蜂窩結(jié)構(gòu)體,其容易制造且能夠有效地抑制因使用時(shí)的振動(dòng)、排壓導(dǎo)致的蜂窩單元的移動(dòng)。本發(fā)明的蜂窩結(jié)構(gòu)體在與蜂窩單元的長(zhǎng)度方向垂直的至少一個(gè)方向上,以凹狀側(cè)面(6)與凸?fàn)顐?cè)面(7)對(duì)置的方式交替地配置第一蜂窩單元(2a)和第二蜂窩單元(2b),第一蜂窩單元(2a)中,入口端面和出口端面為四邊形,而且外周面的以分別對(duì)置的兩個(gè)側(cè)面為一組的兩組側(cè)面中,至少一組側(cè)面為在蜂窩單元的長(zhǎng)度方向上彎曲成凹狀的凹狀側(cè)面(6),第二蜂窩單元(2b)中,入口端面和出口端面為四邊形,而且外周面的以分別對(duì)置的兩個(gè)側(cè)面為一組的兩組側(cè)面中,至少一組側(cè)面為在蜂窩單元的長(zhǎng)度方向上彎曲成凸?fàn)畹耐範(fàn)顐?cè)面(7)。
【專利說明】
蜂窩結(jié)構(gòu)體
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及在用于捕集柴油機(jī)、汽油機(jī)的廢氣中所含有的粒子狀物質(zhì)的過濾器、 用于擔(dān)載催化劑來凈化廢氣的催化劑載體等中使用的蜂窩結(jié)構(gòu)體。
【背景技術(shù)】
[0002] 在柴油機(jī)、GDI(汽油直接噴射式,Gasoline Direct Infection)發(fā)動(dòng)機(jī)等汽油機(jī) 的廢氣中,含有粒子狀物質(zhì)(顆粒物質(zhì)(PM))。該P(yáng)M主要包含煤煙(煤)等碳微粒,由于人們已 認(rèn)識(shí)到其具有致癌性,因此需要防止釋放到大氣中,并設(shè)有嚴(yán)格的排放限制。
[0003] 為了應(yīng)對(duì)這樣嚴(yán)格的排放限制,正在進(jìn)行用來減少PM排放量的諸多研究,但通過 改善燃燒技術(shù)來減少PM排放量存在極限,而在排氣體系中設(shè)置過濾器就成為目前唯一有效 的減少PM排放量的方法。
[0004] 作為用于捕集PM的過濾器,由于能夠在將壓力損失抑制于容許范圍內(nèi)的同時(shí)得到 高PM捕集效率,因此廣泛地使用采用了蜂窩結(jié)構(gòu)體的壁流型過濾器。在壁流型過濾器中所 使用的蜂窩結(jié)構(gòu)體具有多孔質(zhì)的隔壁,所述隔壁劃分形成從成為廢氣入口側(cè)的入口端面延 伸至成為廢氣出口側(cè)的出口端面的多個(gè)孔格。通過在該蜂窩結(jié)構(gòu)體中設(shè)置對(duì)預(yù)定的孔格的 出口端面?zhèn)鹊拈_口端部和剩余的孔格的入口端面?zhèn)鹊拈_口端部進(jìn)行封孔的封孔部,從而能 夠得到具有高PM捕集效率的過濾器。
[0005] 即,如此設(shè)置封孔部的蜂窩結(jié)構(gòu)體成為從入口端面流入孔格內(nèi)的廢氣在透過隔壁 后從出口端面流出至孔格外的結(jié)構(gòu),當(dāng)廢氣透過隔壁時(shí),隔壁發(fā)揮作為過濾層的作用,捕集 廢氣中所含有的PM。
[0006] 然而,為了長(zhǎng)期持續(xù)使用這樣的過濾器,需要定期對(duì)過濾器施加再生處理。即,為 了降低因隨著時(shí)間經(jīng)過在過濾器內(nèi)部堆積的PM而增大的壓力損失,使過濾器性能恢復(fù)到初 始狀態(tài),需要使堆積在過濾器內(nèi)部的PM在高溫氣體中燃燒而去除。并且,由于在該再生時(shí)因 PM的燃燒熱而在過濾器產(chǎn)生高的熱應(yīng)力,因此有時(shí)過濾器會(huì)破損。
[0007] 此外,蜂窩結(jié)構(gòu)體在用于擔(dān)載催化劑來凈化廢氣的催化劑載體中也被廣泛使用。 在該情況下,由于因高溫的廢氣所帶來的熱沖擊而產(chǎn)生高的熱應(yīng)力,因此有時(shí)催化劑載體 會(huì)破損。
[0008] 以往,作為防止這樣的過濾器、催化劑載體的破損的對(duì)策,提出下述方案:將多個(gè) 蜂窩形狀的單元(蜂窩單元)接合而制成過濾器、催化劑載體用的蜂窩結(jié)構(gòu)體,而不是將過 濾器、催化劑載體整體作為一個(gè)蜂窩結(jié)構(gòu)體來制造。具體地,通過形成用彈性模量低且容易 變形的接合材料將多個(gè)蜂窩單元之間接合一體化的單元結(jié)構(gòu),從而在再生時(shí)分散、緩和作 用于蜂窩結(jié)構(gòu)體的熱應(yīng)力,實(shí)現(xiàn)耐熱沖擊性的提高。
[0009] 若使用這樣的單元結(jié)構(gòu)的蜂窩結(jié)構(gòu)體,則能夠得到具有高耐熱沖擊性的過濾器、 催化劑載體,但另一方面,會(huì)產(chǎn)生單元結(jié)構(gòu)的蜂窩結(jié)構(gòu)體所特有的新的問題。即,采用單元 結(jié)構(gòu)的蜂窩結(jié)構(gòu)體的過濾器、催化劑載體具有如下問題:由于在其使用時(shí)的振動(dòng)、廢氣的壓 力(排壓),構(gòu)成蜂窩結(jié)構(gòu)體的蜂窩單元容易產(chǎn)生移動(dòng)(偏移)。蜂窩單元、蜂窩結(jié)構(gòu)體的與孔 格延伸方向垂直的截面越大,該問題越顯著。
[0010] 作為用來消除該問題的方法,專利文獻(xiàn)1中提出了如下方案:通過使用在與長(zhǎng)度方 向幾乎垂直的方向上翹曲的蜂窩單元來提高對(duì)排壓的抗力。此外,專利文獻(xiàn)2中提出了如下 方案:與位于蜂窩單元中心軸方向的兩端部的部位上的接合材料的平均厚度相比,使僅距 所述兩端部預(yù)定距離的位置上的接合材料的最大厚度更厚。雖然該專利文獻(xiàn)2中所記載的 方法的目的不在于消除上述問題,但為了使接合材料的厚度變化,在蜂窩單元的側(cè)面形成 有凹陷,作為其結(jié)果,可認(rèn)為蜂窩單元的移動(dòng)(偏移)得到一定程度的抑制。進(jìn)而,專利文獻(xiàn)3 中提出了如下方案:使用入口端面的面積比出口端面的面積小的蜂窩單元,使入口端面上 的接合材料的接合寬度大于出口端面上的接合材料的接合寬度,從而提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
[0011] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) [0012]專利文獻(xiàn)
[0013] 專利文獻(xiàn)1:國(guó)際公開第2005/047210號(hào) [0014] 專利文獻(xiàn)2:國(guó)際公開第2006/126507號(hào) [0015] 專利文獻(xiàn)3:國(guó)際公開第2008/096502號(hào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0016] 發(fā)明所要解決的課題
[0017] 然而,通過在專利文獻(xiàn)1~3中所提出的方法來提高蜂窩單元之間的接合力存在極 限,并且難以得到具有如下程度的牢固結(jié)構(gòu)的蜂窩結(jié)構(gòu)體,即能夠在嚴(yán)酷的使用條件下充 分地抑制因振動(dòng)、排壓所導(dǎo)致的蜂窩單元的移動(dòng)(偏移)的程度。此外,專利文獻(xiàn)1~3中所提 出的方法具有如下問題,由于需要在蜂窩結(jié)構(gòu)體的長(zhǎng)度方向上使接合材料的厚度(接合寬 度)變化,因此難以組裝。即,在蜂窩單元的接合工序中,相比于使接合材料的厚度均勻,更 困難的是控制接合材料的厚度以使其根據(jù)部位而變化。
[0018] 本發(fā)明是鑒于這樣的情況而完成的,其目的在于,提供一種單元結(jié)構(gòu)的蜂窩結(jié)構(gòu) 體,其容易組裝(制造),且能夠有效地抑制因使用時(shí)的振動(dòng)、排壓所導(dǎo)致的蜂窩單元的移動(dòng) (偏移)。
[0019] 用于解決課題的方法
[0020] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明,能夠提供以下的蜂窩結(jié)構(gòu)體。
[0021] [1] -種蜂窩結(jié)構(gòu)體,其是將多個(gè)蜂窩單元通過接合材料接合為一體而成,所述多 個(gè)蜂窩單元具有多孔質(zhì)的隔壁和外周面,所述多孔質(zhì)的隔壁劃分形成從成為流體入口側(cè)的 入口端面延伸至成為流體出口側(cè)的出口端面的多個(gè)孔格,所述外周面連接所述入口端面與 所述出口端面,
[0022] 所述多個(gè)蜂窩單元包含多個(gè)第一蜂窩單元和多個(gè)第二蜂窩單元,所述第一蜂窩單 元中,所述入口端面和所述出口端面為四邊形,并且所述外周面的以分別對(duì)置的兩個(gè)側(cè)面 為一組的兩組側(cè)面中,至少一組側(cè)面為在所述第一蜂窩單元的長(zhǎng)度方向上彎曲成凹狀的凹 狀側(cè)面,所述第二蜂窩單元中,所述入口端面和所述出口端面為四邊形,并且所述外周面的 以分別對(duì)置的兩個(gè)側(cè)面為一組的兩組側(cè)面中,至少一組側(cè)面為在所述第二蜂窩單元的長(zhǎng)度 方向上彎曲成凸?fàn)畹耐範(fàn)顐?cè)面,
[0023] 在與所述蜂窩單元的長(zhǎng)度方向垂直的至少一個(gè)方向上,以所述凹狀側(cè)面與所述凸 狀側(cè)面對(duì)置的方式交替地配置所述第一蜂窩單元和所述第二蜂窩單元,
[0024]所述多個(gè)孔格中的至少一部分孔格的與所述蜂窩單元的長(zhǎng)度方向垂直的截面上 的形狀在所述蜂窩單元的長(zhǎng)度方向上變化。
[0025] [2]如[1]所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體,所述第一蜂窩單元的兩組側(cè)面均為彎曲成凹狀的凹 狀側(cè)面,所述第二蜂窩單元的兩組側(cè)面均為彎曲成凸?fàn)畹耐範(fàn)顐?cè)面,在與所述蜂窩單元的 長(zhǎng)度方向垂直的兩個(gè)方向上,以所述凹狀側(cè)面與所述凸?fàn)顐?cè)面對(duì)置的方式交替地配置所述 第一蜂窩單元和所述第二蜂窩單元。
[0026] [3] -種蜂窩結(jié)構(gòu)體,其是將多個(gè)蜂窩單元通過接合材料接合為一體而成,所述多 個(gè)蜂窩單元具有多孔質(zhì)的隔壁和外周面,所述多孔質(zhì)的隔壁劃分形成從成為流體入口側(cè)的 入口端面延伸至成為流體出口側(cè)的出口端面的多個(gè)孔格,所述外周面連接所述入口端面與 所述出口端面,
[0027] 所述多個(gè)蜂窩單元包含多個(gè)復(fù)合彎曲蜂窩單元,所述復(fù)合彎曲蜂窩單元中,所述 入口端面和所述出口端面為四邊形,并且所述外周面的以分別對(duì)置的兩個(gè)側(cè)面為一組的兩 組側(cè)面中,一組側(cè)面為在其長(zhǎng)度方向上彎曲成凹狀的凹狀側(cè)面,另一組側(cè)面為在其長(zhǎng)度方 向上彎曲成凸?fàn)畹耐範(fàn)顐?cè)面,
[0028] 在與所述蜂窩單元的長(zhǎng)度方向垂直的兩個(gè)方向上,以所述凹狀側(cè)面與所述凸?fàn)顐?cè) 面對(duì)置的方式配置所述多個(gè)復(fù)合彎曲蜂窩單元,
[0029] 所述多個(gè)孔格中的至少一部分孔格的與所述蜂窩單元的長(zhǎng)度方向垂直的截面上 的形狀在所述蜂窩單元的長(zhǎng)度方向上變化。
[0030] [4]如[1]~[3]中任一項(xiàng)所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體,所述凹狀側(cè)面和所述凸?fàn)顐?cè)面的彎 曲量為〇. 2~3.5mm。
[0031] [5]如[1]~[4]中任一項(xiàng)所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體,所述蜂窩單元具有封孔部,所述封孔 部對(duì)預(yù)定的孔格的所述入口端面?zhèn)鹊拈_口端部和剩余的孔格的所述出口端面?zhèn)鹊拈_口端 部進(jìn)行封孔。
[0032] [6]如[1]~[5]中任一項(xiàng)所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體,在所述隔壁擔(dān)載有催化劑成分。
[0033] [7]如[1]~[6]中任一項(xiàng)所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體,在將所述多個(gè)蜂窩單元通過所述接 合材料接合為一體后,施加外周磨削加工,在其加工面上形成外周涂層。
[0034] [8]如[2]所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體,所述第一蜂窩單元的相鄰的兩個(gè)凹狀側(cè)面相交的角 部的至少一部分、以及所述第二蜂窩單元的相鄰的兩個(gè)凸?fàn)顐?cè)面相交的角部的至少一部分 經(jīng)過倒角。
[0035] [9]如[1 ]~[8]中任一項(xiàng)所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體,鄰接的蜂窩單元的側(cè)面之間的接合 材料的厚度均勻。
[0036] [10]如[1]~[9]中任一項(xiàng)所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體,所述接合材料的厚度為所述凹狀側(cè) 面和所述凸?fàn)顐?cè)面的彎曲量的2倍以上。
[0037] [11]如[1]~[10]中任一項(xiàng)蜂窩結(jié)構(gòu)體,所述蜂窩單元的與孔格延伸方向垂直的 截面具有包含直徑30_的圓這樣的大小。
[0038] [12]如[1]~[11]中任一項(xiàng)所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體,所述蜂窩結(jié)構(gòu)體的與孔格延伸方 向垂直的截面具有包含直徑200_的圓這樣的大小。
[0039]發(fā)明的效果
[0040] 本發(fā)明的蜂窩結(jié)構(gòu)體通過以蜂窩單元的形狀、配置滿足特定的條件的方式而構(gòu) 成,從而具有牢固的結(jié)構(gòu)。因而,即使將該蜂窩結(jié)構(gòu)體用于設(shè)置于排氣體系中的過濾器、催 化劑載體中,也難以產(chǎn)生因使用過濾器、催化劑載體時(shí)的振動(dòng)、排壓而導(dǎo)致的蜂窩單元的移 動(dòng)(偏移)。該效果在蜂窩單元、蜂窩結(jié)構(gòu)體的與孔格延伸方向垂直的截面大的情況下尤其 顯著。此外,由于至少一部分孔格的與蜂窩單元的長(zhǎng)度方向垂直的截面上的形狀在蜂窩單 元的長(zhǎng)度方向上變化,因此通過孔格內(nèi)的流體容易與劃分形成該孔格的多孔質(zhì)的隔壁接 觸。因而,當(dāng)使用本發(fā)明的蜂窩結(jié)構(gòu)體作為PM捕集用過濾器時(shí),廢氣中的PM容易被作為過濾 層的隔壁捕獲,PM的捕集效率提高。進(jìn)而,在隔壁上擔(dān)載有催化劑成分時(shí),廢氣容易與催化 劑成分接觸,廢氣的凈化性能提高。此外,本發(fā)明的蜂窩結(jié)構(gòu)體,在其制造時(shí),無需使接合材 料的厚度在蜂窩結(jié)構(gòu)體的長(zhǎng)度方向上變化這樣的使組裝變得困難的工序,因此能夠比較簡(jiǎn) 單地進(jìn)行制造。
【附圖說明】
[0041] 圖1為表示本發(fā)明所涉及的蜂窩結(jié)構(gòu)體的基本結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的概略立體圖。 [0042 ]圖2為在本發(fā)明所涉及的蜂窩結(jié)構(gòu)體的實(shí)施方式的一個(gè)例子中所使用的第一蜂窩 單元的概略圖,(a)為主視圖,(b)為俯視圖(頂視圖),(c)為側(cè)視圖,(d)為仰視圖。
[0043]圖3為本發(fā)明所涉及的蜂窩結(jié)構(gòu)體的實(shí)施方式的一個(gè)例子中所使用的第二蜂窩單 元的概略圖,(a)為主視圖,(b)為俯視圖(頂視圖),(c)為側(cè)視圖,(d)為仰視圖。
[0044]圖4為本發(fā)明所涉及的蜂窩結(jié)構(gòu)體的實(shí)施方式的另一個(gè)例子中所使用的第一蜂窩 單元的概略圖,(a)為主視圖,(b)為俯視圖(頂視圖),(c)為側(cè)視圖,(d)為仰視圖。
[0045]圖5為本發(fā)明所涉及的蜂窩結(jié)構(gòu)體的實(shí)施方式的另一個(gè)例子中所使用的第二蜂窩 單元的概略圖,(a)為主視圖,(b)為俯視圖(頂視圖),(c)為側(cè)視圖,(d)為仰視圖。
[0046] 圖6為本發(fā)明所涉及的蜂窩結(jié)構(gòu)體的實(shí)施方式的又一個(gè)例子中所使用的復(fù)合彎曲 蜂窩單元的概略圖,(a)為主視圖,(b)為俯視圖(頂視圖),(c)為側(cè)視圖,(d)為仰視圖。
[0047] 圖7為表示第一蜂窩單元和第二蜂窩單元的配置狀態(tài)的概略截面圖。
[0048] 圖8為表示復(fù)合彎曲蜂窩單元的配置狀態(tài)的概略截面圖。
[0049] 圖9為表示凹狀側(cè)面的彎曲量的測(cè)定方法的概略說明圖。
[0050] 圖10為表示凸?fàn)顐?cè)面的彎曲量的測(cè)定方法的概略說明圖。
[0051] 圖11為具有凹狀側(cè)面的蜂窩單元的概略截面圖。
[0052] 圖12為具有凸?fàn)顐?cè)面的蜂窩單元的概略截面圖。
[0053]圖13為表示在具有凹狀側(cè)面的蜂窩單元中形成了封孔部的狀態(tài)的概略截面圖。
[0054] 圖14為表示在具有凸?fàn)顐?cè)面的蜂窩單元中形成了封孔部的狀態(tài)的概略截面圖。
[0055] 圖15為表示形成凹狀側(cè)面的方法的概略說明圖。
[0056] 圖16為表示形成凹狀側(cè)面的其他方法的概略說明圖。
[0057]圖17為表示實(shí)施例1~9中的蜂窩單元的配置的概略俯視圖。
[0058]圖18為表示實(shí)施例10和11中的蜂窩單元的配置的概略俯視圖。
[0059]圖19為表示實(shí)施例12和13中的蜂窩單元的配置的概略俯視圖。
[0060]圖20為表示實(shí)施例14~27中的蜂窩單元的配置的概略俯視圖。
[00611圖21為表示實(shí)施例28~36中的蜂窩單元的配置的概略俯視圖。
[0062] 符號(hào)說明
[0063] 1:蜂窩結(jié)構(gòu)體、2:蜂窩單元、2a:第一蜂窩單元、2b:第二蜂窩單元、2c:復(fù)合彎曲蜂 窩單元、3:入口端面、4:出口端面、5a~5d:側(cè)面、6:凹狀側(cè)面、7:凸?fàn)顐?cè)面、10:孔格、IOa:預(yù) 定的孔格、IOb:剩余的孔格、11:隔壁、12:接合材料、13:外周涂層、14:封孔部、15:平板、16: 蜂窩成形體、17:側(cè)面、18:板、19:凸?fàn)畹拿妗?0:輥
【具體實(shí)施方式】
[0064] 以下,基于【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明,但對(duì)本發(fā)明的解釋不限于這些實(shí)施 方式,在不偏離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi),可基于本領(lǐng)域技術(shù)人員的通常的知識(shí),適宜地施加 設(shè)計(jì)的變更、改良等。
[0065] (1)蜂窩結(jié)構(gòu)體:
[0066] 如圖1所示,本發(fā)明所涉及的蜂窩結(jié)構(gòu)體1是將多個(gè)蜂窩單元2通過接合材料12接 合為一體。各蜂窩單元2具有多孔質(zhì)的隔壁11和外周面,所述多孔質(zhì)的隔壁11劃分形成從成 為流體入口側(cè)的入口端面延伸至成為流體出口側(cè)的出口端面的多個(gè)孔格10,所述外周面連 接所述入口端面與所述出口端面。另外,圖1中,除了一部分的蜂窩單元以外,省略對(duì)蜂窩單 兀的隔壁部分的描繪。
[0067] 本發(fā)明所涉及的蜂窩結(jié)構(gòu)體的實(shí)施方式的一個(gè)例子(以下,稱為"第一實(shí)施方 式"。)中,構(gòu)成蜂窩結(jié)構(gòu)體1的多個(gè)蜂窩單元2包含多個(gè)第一蜂窩單元2a和多個(gè)第二蜂窩單 元2b。圖2和圖3分別為第一實(shí)施方式中所使用的第一蜂窩單元2a和第二蜂窩單元2b的概略 圖。這些圖2和圖3中,(a)為主視圖,(b)為俯視圖(頂視圖),(c)為側(cè)視圖,(d)為仰視圖。如 圖2所示,第一蜂窩單元2a中,入口端面3和出口端面4為四邊形,由以分別對(duì)置的兩個(gè)側(cè)面 為一組的兩組側(cè)面(合計(jì)為四個(gè)側(cè)面5a~5d)形成外周面。并且,該第一蜂窩單元2a中,這兩 組側(cè)面中的一組側(cè)面5a、5b為在第一蜂窩單元2a的長(zhǎng)度方向上彎曲成凹狀的凹狀側(cè)面6。此 外,如圖3所示,第二蜂窩單元2b也與第一蜂窩單元2a同樣地,入口端面3和出口端面4為四 邊形,由以分別對(duì)置的兩個(gè)側(cè)面為一組的兩組側(cè)面(合計(jì)為四個(gè)側(cè)面5a~5d)形成外周面。 并且,第二蜂窩單元2b中,所述兩組側(cè)面中的一組側(cè)面5a、5b為在所述第二蜂窩單元2b的長(zhǎng) 度方向上彎曲成凸?fàn)畹耐範(fàn)顐?cè)面7。另外,本發(fā)明中,"凹狀"是指朝蜂窩單元的內(nèi)側(cè)凹陷的 狀態(tài),"凸?fàn)?是指朝蜂窩單元的外側(cè)突出的狀態(tài)。作為凹狀側(cè)面和凸?fàn)顐?cè)面的具體的彎曲 形狀,沒有特別限制,優(yōu)選為圓弧狀、橢圓弧狀、拋物線狀等,由于容易制作,因此特別優(yōu)選 為圓弧狀。此外,蜂窩單元的長(zhǎng)度方向是將蜂窩單元的兩端面連結(jié)的方向。此外,凹狀側(cè)面 的曲率和凸?fàn)顐?cè)面的曲率優(yōu)選為相同。此外,當(dāng)側(cè)面表述為"在長(zhǎng)度方向上彎曲成凹狀"時(shí), 意味著當(dāng)將側(cè)面"用與長(zhǎng)度方向平行的直線,以與假設(shè)側(cè)面沒有彎曲時(shí)的假定的側(cè)面正交 的方式"切斷時(shí),切斷部分的形狀呈彎曲成凹狀的形狀。此外,當(dāng)側(cè)面表述為"在長(zhǎng)度方向上 彎曲成凸?fàn)?時(shí)也是同樣的。
[0068] 如圖7所示,在與蜂窩單元的長(zhǎng)度方向垂直的一個(gè)方向(圖1的X方向或Y方向)上, 以凹狀側(cè)面6與凸?fàn)顐?cè)面7對(duì)置的方式交替地配置第一蜂窩單元2a和第二蜂窩單元2b。這 樣,通過以使第一蜂窩單元2a的凹狀側(cè)面6和第二蜂窩單元2b的凸?fàn)顐?cè)面7這樣的具有互補(bǔ) 的形狀的側(cè)面彼此對(duì)置的方式進(jìn)行配置,從而成為兩個(gè)側(cè)面吻合的狀態(tài)。此外,由于成為蜂 窩單元彼此的接合面的側(cè)面彎曲,因此與側(cè)面為平面時(shí)相比,接合面積更大。其結(jié)果是,鄰 接的第一蜂窩單元2a與第二蜂窩單元2b的固定力提高,形成具有牢固的結(jié)構(gòu)的蜂窩結(jié)構(gòu) 體。因此,本發(fā)明的蜂窩結(jié)構(gòu)體,即使在設(shè)置于柴油機(jī)、汽油機(jī)等排氣體系中的過濾器、催化 劑載體中使用,也難以產(chǎn)生因使用過濾器、催化劑載體時(shí)的振動(dòng)、排壓而導(dǎo)致的蜂窩單元的 移動(dòng)(偏移)。
[0069] 此外,通過以使第一蜂窩單元2a的凹狀側(cè)面6和第二蜂窩單元2b的凸?fàn)顐?cè)面7這樣 的具有互補(bǔ)的形狀的側(cè)面彼此對(duì)置的方式進(jìn)行配置,從而能夠使接合材料12的厚度均勻。 即,無需如專利文獻(xiàn)1~3中所記載的蜂窩結(jié)構(gòu)體那樣在制造時(shí)使接合材料的厚度在蜂窩結(jié) 構(gòu)體的長(zhǎng)度方向上變化這樣的使組裝變得困難的工序,因此能夠比較簡(jiǎn)單地進(jìn)行制造。
[0070] 接著,對(duì)本發(fā)明所涉及的蜂窩結(jié)構(gòu)體的實(shí)施方式的另一個(gè)例子(以下,稱為"第二 實(shí)施方式"。)進(jìn)行說明。圖4和圖5分別為本發(fā)明的第二實(shí)施方式中所使用的第一蜂窩單元 2a和第二蜂窩單元2b的概略圖。這些圖4和圖5中,(a)為主視圖,(b)為俯視圖(頂視圖),(c) 為側(cè)視圖,(d)為仰視圖。如圖4所示,第一蜂窩單元2a中,入口端面3和出口端面4為四邊形, 由以分別對(duì)置的兩個(gè)側(cè)面為一組的兩組側(cè)面(合計(jì)為四個(gè)側(cè)面5a~5d)形成外周面。并且, 第一蜂窩單元2a中,這兩組側(cè)面5a、5b和5c、5d均為在第一蜂窩單元2a的長(zhǎng)度方向上彎曲成 凹狀的凹狀側(cè)面6。此外,如圖5所示,第二蜂窩單元2b也與第一蜂窩單元2a同樣地,入口端 面3和出口端面4為四邊形,由以分別對(duì)置的兩個(gè)側(cè)面為一組的兩組側(cè)面(合計(jì)為四個(gè)側(cè)面 5a~5d)形成外周面。并且,第二蜂窩單元2b中,所述兩組側(cè)面5a、5b和5c、5d均為在第二蜂 窩單元2b的長(zhǎng)度方向上彎曲成凸?fàn)畹耐範(fàn)顐?cè)面7。
[0071 ]如圖7所示,在與蜂窩單元的長(zhǎng)度方向垂直的兩個(gè)方向(圖1的X方向和Y方向)上, 以凹狀側(cè)面6與凸?fàn)顐?cè)面7對(duì)置的方式交替地配置第一蜂窩單元2a和第二蜂窩單元2b。這 樣,通過以使第一蜂窩單元2a的凹狀側(cè)面6和第二蜂窩單元2b的凸?fàn)顐?cè)面7這樣的具有互補(bǔ) 的形狀的側(cè)面彼此對(duì)置的方式進(jìn)行配置,從而成為兩個(gè)側(cè)面吻合的狀態(tài)。該第二實(shí)施方式 中,也能夠得到與第一實(shí)施方式基本同樣的效果。但是,該第二實(shí)施方式中,由于凹狀側(cè)面6 和凸?fàn)顐?cè)面7在與蜂窩單元的長(zhǎng)度方向垂直的兩個(gè)方向上處于吻合的狀態(tài),因此與第一實(shí) 施方式相比,可形成具有更加牢固的結(jié)構(gòu)的蜂窩結(jié)構(gòu)體。
[0072]另外,若使第一蜂窩單元2a和第二蜂窩單元2b的配置間隔過于接近,則有時(shí)在這 些蜂窩單元的端面的對(duì)角線方向上鄰接的第一蜂窩單元2a彼此和第二蜂窩單元2b彼此在 角部相干擾。在此所述的"角部",在第一蜂窩單元2a時(shí)是指相鄰(非對(duì)置)的兩個(gè)凹狀側(cè)面6 相交(接觸)的部位,在第二蜂窩單元2b時(shí)是指相鄰(非對(duì)置)的兩個(gè)凸?fàn)顐?cè)面7相交(接觸) 的部位。為了防止這樣的干擾,第二實(shí)施方式中,優(yōu)選對(duì)第一蜂窩單元2a的相鄰的兩個(gè)凹狀 側(cè)面6相交的角部的至少一部分、以及第二蜂窩單元2b的相鄰的兩個(gè)凸?fàn)顐?cè)面7相交的角部 的至少一部分進(jìn)行倒角。角部的倒角可以是R倒角,也可以是C倒角。
[0073]接著,對(duì)本發(fā)明所涉及的蜂窩結(jié)構(gòu)體的實(shí)施方式的又一個(gè)例子(以下,稱為"第三 實(shí)施方式"。)進(jìn)行說明。第三實(shí)施方式中,構(gòu)成蜂窩結(jié)構(gòu)體的多個(gè)蜂窩單元2包含多個(gè)復(fù)合 彎曲蜂窩單元2c。圖6為第三實(shí)施方式中所使用的復(fù)合彎曲蜂窩單元2c的概略圖。該圖6中, (a)為主視圖,(b)為俯視圖(頂視圖),(c)為側(cè)視圖,(d)為仰視圖。如圖6所示,復(fù)合彎曲蜂 窩單元2c中,入口端面3和出口端面4為四邊形,由以分別對(duì)置的兩個(gè)側(cè)面為一組的兩組側(cè) 面(合計(jì)為四個(gè)側(cè)面5a~5d)形成外周面。并且,該復(fù)合彎曲蜂窩單元2c中,這兩組側(cè)面中的 一組側(cè)面5a、5b為在復(fù)合彎曲蜂窩單元2c的長(zhǎng)度方向上彎曲成凹狀的凹狀側(cè)面6。此外,該 復(fù)合彎曲蜂窩單元2c中,另一組側(cè)面5c、5d為在復(fù)合彎曲蜂窩單元2c的長(zhǎng)度方向上彎曲成 凸?fàn)畹耐範(fàn)顐?cè)面7。即,在該實(shí)施方式中所使用的復(fù)合彎曲蜂窩單元2c具有凹狀側(cè)面6和凸 狀側(cè)面7雙方。
[0074] 如圖8所示,在與蜂窩單元的長(zhǎng)度方向垂直的兩個(gè)方向(圖1的X方向和Y方向)上, 以凹狀側(cè)面6與凸?fàn)顐?cè)面7對(duì)置的方式配置多個(gè)復(fù)合彎曲蜂窩單元2c。即,就鄰接的復(fù)合彎 曲蜂窩單元彼此的關(guān)系而言,以使一方的復(fù)合彎曲蜂窩單元2c的凹狀側(cè)面6和另一方的復(fù) 合彎曲蜂窩單元2c的凸?fàn)顐?cè)面7這樣的具有互補(bǔ)的形狀的側(cè)面彼此對(duì)置的方式進(jìn)行配置。 通過這樣配置,從而成為一方的復(fù)合彎曲蜂窩單元2c的凹狀側(cè)面6與另一方的復(fù)合彎曲蜂 窩單元2c的凸?fàn)顐?cè)面7吻合的狀態(tài)。該第三實(shí)施方式中,也能夠得到與第一實(shí)施方式基本同 樣的效果。但是,該第三實(shí)施方式中,與第二實(shí)施方式同樣地,凹狀側(cè)面6與凸?fàn)顐?cè)面7在與 蜂窩單元的長(zhǎng)度方向垂直的兩個(gè)方向上處于吻合的狀態(tài),因此與第一實(shí)施方式相比,可形 成具有更加牢固的結(jié)構(gòu)的蜂窩結(jié)構(gòu)體。此外,第三實(shí)施方式中,無需如第一和第二實(shí)施方式 那樣用形狀不同的蜂窩單元(第一蜂窩單元和第二蜂窩單元)進(jìn)行組合,而僅用相同形狀的 蜂窩單元(復(fù)合彎曲蜂窩單元)就能夠得到同樣的效果。
[0075] 另外,第一和第二實(shí)施方式中,構(gòu)成蜂窩結(jié)構(gòu)體1的多個(gè)蜂窩單元2還可以包含除 第一蜂窩單元2a和第二蜂窩單元2b之外的蜂窩單元。同樣地,第三實(shí)施方式中,構(gòu)成蜂窩結(jié) 構(gòu)體1的多個(gè)蜂窩單元2還可以包含除復(fù)合彎曲蜂窩單元2c之外的蜂窩單元。例如,通過后 述的蜂窩結(jié)構(gòu)體的外周磨削加工,位于加工后的蜂窩結(jié)構(gòu)體的最外周的蜂窩單元有時(shí)會(huì)呈 現(xiàn)與其他蜂窩單元不同的形狀。在該情況下,位于最外周的蜂窩單元與第一蜂窩單元、第二 蜂窩單元和復(fù)合彎曲蜂窩單元都不同,但包含這樣的蜂窩單元的蜂窩結(jié)構(gòu)體也包含在本發(fā) 明內(nèi)。此外,構(gòu)成蜂窩結(jié)構(gòu)體1的蜂窩單元2的一部分,也可以是側(cè)面未彎曲的通常的四棱柱 狀的蜂窩單元。
[0076] 在設(shè)置于排氣體系的過濾器、催化劑載體中使用本發(fā)明的蜂窩結(jié)構(gòu)體的情況下, 抑制因其使用時(shí)的振動(dòng)、排壓而導(dǎo)致的蜂窩單元的移動(dòng)(偏移)的效果,在蜂窩單元、蜂窩結(jié) 構(gòu)體的與孔格延伸方向垂直的截面大時(shí)尤其顯著。因此,在任一個(gè)實(shí)施方式中,均優(yōu)選蜂窩 單元2的與孔格10延伸方向垂直的截面具有包含直徑30mm的圓這樣的大小。此外,優(yōu)選蜂窩 結(jié)構(gòu)體1的與孔格10延伸方向垂直的截面具有如包含直徑200mm的圓這樣的大小。
[0077] 此外,在任一個(gè)實(shí)施方式中,由隔壁劃分形成的多個(gè)孔格中的至少一部分孔格的 與蜂窩單元的長(zhǎng)度方向垂直的截面上的形狀(以下,稱為"孔格形狀"。)在蜂窩單元的長(zhǎng)度 方向上變化。即,無論在如圖11那樣的具有凹狀側(cè)面6的蜂窩單元2中,還是如圖12那樣的具 有凸?fàn)顐?cè)面7的蜂窩單元2中,至少一部分的隔壁11處于彎曲的狀態(tài)。因此,至少一部分孔格 10中,孔格形狀在蜂窩單元2的長(zhǎng)度方向上變化,而不是恒定的。這樣,通過至少一部分孔格 10的孔格形狀在蜂窩單元的長(zhǎng)度方向上變化,從而通過孔格10內(nèi)的流體容易與劃分形成孔 格10的多孔質(zhì)的隔壁11接觸。因此,當(dāng)使用本發(fā)明的蜂窩結(jié)構(gòu)體作為PM捕集用過濾器時(shí),廢 氣中的PM容易被作為過濾層的隔壁捕獲,從而PM的捕集效率提高。此外,如后所述,在隔壁 11擔(dān)載有催化劑成分時(shí),廢氣容易與催化劑成分接觸,從而廢氣的凈化性能提高。
[0078] 進(jìn)而,在任一個(gè)實(shí)施方式中,凹狀側(cè)面6和凸?fàn)顐?cè)面7的彎曲量均優(yōu)選為0.2~ 3.5mm,更優(yōu)選為0.3~3mm,特別優(yōu)選為0.5~2mm。在此,"彎曲量"是將具有凹狀側(cè)面和/或 凸?fàn)顐?cè)面的蜂窩單元如以下那樣載置于平板上進(jìn)行測(cè)定而得的值。關(guān)于凹狀側(cè)面的彎曲 量,如圖9那樣,以使蜂窩單元2的凹狀側(cè)面6與平板15的表面對(duì)置的方式將蜂窩單元2載置 于平板15上,測(cè)定平板15與凹狀側(cè)面6的最大距離D,將其作為凹狀側(cè)面6的彎曲量。此外,關(guān) 于凸?fàn)顐?cè)面的彎曲量,如圖10那樣,以使蜂窩單元2的凸?fàn)顐?cè)面7與平板15的表面對(duì)置的方 式將蜂窩單元2載置于平板15上,測(cè)定平板15與凸?fàn)顐?cè)面7的最大距離D,將其作為凸?fàn)顐?cè)面 7的彎曲量。在如圖9和圖10那樣,將蜂窩單元2載置于平板15上時(shí),需要使蜂窩單元2的孔格 的延伸方向與平板15的表面平行。另外,在相鄰的兩個(gè)凸?fàn)顐?cè)面相交的角部經(jīng)過R倒角或C 倒角時(shí),在凸?fàn)顐?cè)面與R倒角部分的邊界或凸?fàn)顐?cè)面與C倒角部分的邊界的部分進(jìn)行測(cè)定。 在凹狀側(cè)面6和凸?fàn)顐?cè)面7的彎曲量小于0.2mm的情況下,有時(shí)無法充分地抑制因振動(dòng)、排壓 而導(dǎo)致的蜂窩單元的移動(dòng)。此外,若凹狀側(cè)面6和凸?fàn)顐?cè)面7的彎曲量超過3.5mm,則蜂窩結(jié) 構(gòu)體1的壓力損失增大,當(dāng)用作設(shè)置于引擎排氣體系的PM捕集用過濾器時(shí),有時(shí)會(huì)導(dǎo)致引擎 的輸出功率降低。
[0079 ]構(gòu)成本發(fā)明的蜂窩結(jié)構(gòu)體1的蜂窩單元2的材質(zhì)優(yōu)選以選自由董青石、碳化硅、莫 來石、鈦酸鋁、沸石、釩和氧化鋁所組成的組中的至少一種為主成分。在此,"主成分"是指超 過整體中的50質(zhì)量%的成分。
[0080] 蜂窩單元2的隔壁11的平均細(xì)孔徑優(yōu)選為5~100μπι,特別優(yōu)選為8~50μπι。在隔壁 11的平均細(xì)孔徑小于5μπι的情況下,蜂窩結(jié)構(gòu)體1的壓力損失增大,在用作設(shè)置于引擎排氣 體系的PM捕集用過濾器時(shí),有時(shí)會(huì)導(dǎo)致引擎的輸出功率降低。此外,若隔壁11的平均細(xì)孔徑 超過100μπι,則有時(shí)無法得到充分的強(qiáng)度。另外,在此所述的"平均細(xì)孔徑"是利用水銀孔度 計(jì)進(jìn)行測(cè)定的值。
[0081 ] 蜂窩單元2的隔壁11的氣孔率優(yōu)選為30~80%,特別優(yōu)選為35~75%。在隔壁11的 氣孔率小于30%的情況下,蜂窩結(jié)構(gòu)體1的壓力損失增大,在用作設(shè)置于引擎排氣體系的PM 捕集用過濾器時(shí),有時(shí)會(huì)導(dǎo)致引擎的輸出功率降低。此外,若隔壁11的氣孔率超過80%,則 有時(shí)無法得到充分的強(qiáng)度。另外,在此所述的"氣孔率"是利用水銀孔度計(jì)進(jìn)行測(cè)定的值。 [0082] 蜂窩單元2的隔壁11的厚度優(yōu)選為40~600μπι,特別優(yōu)選為100~400μπι。在隔壁11 的厚度小于40μπι的情況下,有時(shí)無法得到充分的強(qiáng)度。此外,若隔壁11的厚度超過600μπι,則 蜂窩結(jié)構(gòu)體1的壓力損失增大,在用作設(shè)置于引擎排氣體系的PM捕集用過濾器時(shí),有時(shí)會(huì)導(dǎo) 致引擎的輸出功率降低。
[0083] 本發(fā)明中,將多個(gè)蜂窩單元2接合為一體的接合材料12的厚度優(yōu)選為0.05~ 8. Omm。此外,鄰接的蜂窩單元的側(cè)面之間的接合材料12的厚度優(yōu)選為均勾。進(jìn)而,接合材料 12的厚度優(yōu)選為凹狀側(cè)面和凸?fàn)顐?cè)面的彎曲量的2倍以上。這樣,通過使接合材料12的厚度 厚至一定程度,能夠難以產(chǎn)生如上所述那樣的蜂窩單元彼此的角部的干擾。接合材料12的 材質(zhì)沒有特別限制,作為合適的例子,可舉出例如將碳化硅、氧化鋁、氮化硅等陶瓷粒子、無 機(jī)纖維通過硅膠、膠體氧化鋁結(jié)合的材質(zhì)。這樣的材質(zhì)的接合材料,在蜂窩結(jié)構(gòu)體中產(chǎn)生熱 應(yīng)力時(shí),能夠有效地緩和該熱應(yīng)力。
[0084] 本發(fā)明的蜂窩結(jié)構(gòu)體1的形狀(外形)沒有特別限定,可設(shè)為例如圓柱狀、橢圓柱 狀、多棱柱狀等形狀。另外,本發(fā)明的蜂窩結(jié)構(gòu)體中,為了得到所希望的形狀,優(yōu)選在用接合 材料接合多個(gè)蜂窩單元后,施加外周磨削加工。通過該外周磨削加工,位于加工后的蜂窩結(jié) 構(gòu)體的最外周的蜂窩單元會(huì)呈現(xiàn)與其他蜂窩單元(以下,稱為"完整單元"。)不同的形狀。 即,位于蜂窩結(jié)構(gòu)體的最外周的蜂窩單元,通過外周磨削加工,其一部分被除去,因此成為 由完整蜂窩單元缺少該被除去的部分的形狀。由于外周磨削加工后的加工面(蜂窩結(jié)構(gòu)體 的外周面)處于孔格露出的狀態(tài),因此如圖1所示,優(yōu)選在該加工面上形成外周涂層13。對(duì)于 外周涂層13的形成材料,優(yōu)選使用與接合材料的形成材料相同的材料。
[0085]本發(fā)明中,蜂窩單元的孔格形狀也沒有特別限定,優(yōu)選為四邊形、六邊形、八邊形 等多邊形或它們的組合,例如四邊形和八邊形的組合等。
[0086]在將本發(fā)明的蜂窩結(jié)構(gòu)體用于PM捕集用過濾器時(shí),優(yōu)選如圖13和圖14所示那樣形 成封孔部14,所述封孔部14對(duì)預(yù)定的孔格IOa的入口端面3側(cè)的開口端部和剩余的孔格IOb 的出口端面4側(cè)的開口端部進(jìn)行封孔。這樣,通過由封孔部14對(duì)蜂窩單元2的各孔格10的一 側(cè)的開口端部進(jìn)行封孔,從而使蜂窩結(jié)構(gòu)體成為具有高PM捕集效率的壁流型過濾器。該壁 流型過濾器中,從入口端面3流入孔格IO(IOb)內(nèi)的廢氣,在透過隔壁11后,從出口端面4向 孔格IO(IOa)外流出。并且,當(dāng)廢氣透過隔壁11時(shí),隔壁11發(fā)揮作為過濾層的功能,捕集廢氣 中所含有的PM。另外,優(yōu)選以成為如下配置的方式形成封孔部14,即入口端面3和出口端面4 分別通過用封孔部14將開口端部封孔的孔格10、以及未用封孔部14將開口端部封孔的孔格 10而成為呈現(xiàn)黑白格狀這樣的配置。
[0087] 封孔部14的材質(zhì)優(yōu)選為,作為蜂窩單元2的材質(zhì)而被優(yōu)選的材質(zhì)。封孔部14的材質(zhì) 和蜂窩單元2的材質(zhì)可為相同的材質(zhì),也可為不同的材質(zhì)。
[0088] 構(gòu)成本發(fā)明的蜂窩結(jié)構(gòu)體1的蜂窩單元2中,可在隔壁11擔(dān)載催化劑成分。催化劑 成分的種類沒有特別限定,例如,在用于汽車廢氣凈化用途時(shí),優(yōu)選使用貴金屬。作為貴金 屬,優(yōu)選為鉑、銠或鈀、或它們的組合。
[0089] 就貴金屬等催化劑成分而言,為了使其以高分散狀態(tài)擔(dān)載于隔壁11,優(yōu)選預(yù)先暫 時(shí)擔(dān)載于如氧化鋁那樣的比表面積大的耐熱性無機(jī)氧化物后,再擔(dān)載于蜂窩結(jié)構(gòu)體1的隔 壁11。另外,作為擔(dān)載催化劑成分的耐熱性無機(jī)氧化物,除了氧化鋁以外,還可根據(jù)用途使 用沸石等。此外,貴金屬等催化劑成分也可在固定于包含氧化鈰、氧化鋯或它們的復(fù)合氧化 物等的助催化劑后,再擔(dān)載于蜂窩結(jié)構(gòu)體1的隔壁11。
[0090] (2)蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法:
[0091] 對(duì)本發(fā)明所涉及的蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法的一個(gè)例子進(jìn)行說明。首先,為了制作 蜂窩單元,制作含有陶瓷原料的成形原料。作為成形原料所含有的陶瓷原料,優(yōu)選為選自由 董青石化原料、董青石、碳化硅、硅-碳化硅系復(fù)合材料、莫來石、鈦酸鋁、沸石、釩所組成的 組中的至少一種。另外,董青石化原料是指配合成如下化學(xué)組成的陶瓷原料,所述化學(xué)組成 落入二氧化硅42~56質(zhì)量%、氧化鋁30~45質(zhì)量%、氧化鎂12~16質(zhì)量%的范圍內(nèi)。董青石 化原料通過燒成而成為董青石。
[0092] 成形原料優(yōu)選在如上所述的陶瓷原料中混合分散介質(zhì)、有機(jī)粘合劑、無機(jī)粘合劑、 造孔材、表面活性劑等來調(diào)制。各原料的組成比沒有特別限定,優(yōu)選按照要制作的蜂窩結(jié)構(gòu) 體的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)等設(shè)定組成比。
[0093]接著,將成形原料混煉而形成坯土。將成形原料混煉而形成坯土的方法,沒有特別 限制。作為合適的方法,可舉出例如使用捏合機(jī)、真空練泥機(jī)等的方法。
[0094]接著,將坯土擠壓成形,制作蜂窩成形體。在此,擠壓成形的蜂窩成形體具有兩端 面為全等四邊形的四棱柱狀外形。接著,使該蜂窩成形體的預(yù)定側(cè)面彎曲。例如,在制作所 述第一實(shí)施方式中的第一蜂窩單元時(shí),在以分別對(duì)置的兩個(gè)側(cè)面為一組的兩組側(cè)面中,使 一組側(cè)面彎曲成凹狀。在制作所述第一實(shí)施方式中的第二蜂窩單元時(shí),在以分別對(duì)置的兩 個(gè)側(cè)面為一組的兩組側(cè)面中,使一組側(cè)面彎曲成凸?fàn)?。在制作所述第二?shí)施方式中的第一 蜂窩單元時(shí),使全部四個(gè)側(cè)面彎曲成凹狀。在制作所述第二實(shí)施方式中的第二蜂窩單元時(shí), 使全部四個(gè)側(cè)面彎曲成凸?fàn)?。在制作所述第三?shí)施方式中的復(fù)合彎曲蜂窩單元時(shí),在以分 別對(duì)置的兩個(gè)側(cè)面為一組的兩組側(cè)面中,使一組側(cè)面彎曲成凹狀,而使另一組側(cè)面彎曲成 凸?fàn)睢?br>[0095] 使蜂窩成形體的預(yù)定側(cè)面彎曲的方法沒有特別限定。但是,本發(fā)明中,如上所述, 由隔壁劃分形成的多個(gè)孔格中的至少一部分孔格的孔格形狀需要在蜂窩單元的長(zhǎng)度方向 上變化。因此,需要使用如下這樣的方法,即在使側(cè)面彎曲時(shí),至少一部分隔壁也彎曲,結(jié)果 至少一部分孔格的孔格形狀在蜂窩單元的長(zhǎng)度方向上變化。
[0096] 作為使蜂窩成形體的預(yù)定側(cè)面彎曲成凹狀的合適的方法,可舉出如圖15所示,向 蜂窩成形體16的預(yù)定側(cè)面17按壓具有凸?fàn)畹拿?9的板18,使側(cè)面17變形成凹狀的方法。另 外,也可以準(zhǔn)備兩張具有凸?fàn)畹拿娴陌?,通過將該兩張板同時(shí)向蜂窩成形體的對(duì)置的兩個(gè) 側(cè)面按壓,從而使這兩個(gè)側(cè)面同時(shí)變形成凹狀。此外,也可以如圖16所示,通過向蜂窩成形 體16的預(yù)定側(cè)面17按壓輥20的同時(shí)使其移動(dòng),從而使側(cè)面17變形成凹狀。作為使蜂窩成形 體的預(yù)定側(cè)面彎曲成凸?fàn)畹暮线m的方法、以及使蜂窩成形體的預(yù)定側(cè)面彎曲成凹狀的其他 合適的方法,可舉出對(duì)蜂窩成形體的預(yù)定側(cè)面進(jìn)行抽吸的方法。具體地,優(yōu)選通過在蜂窩成 形體的預(yù)定側(cè)面上,罩蓋上表面為凸?fàn)罨虬紶畹纳w狀的箱,用真空栗等抽吸該箱中的空氣 (在蜂窩成形體的預(yù)定側(cè)面與蓋狀的箱的凸?fàn)罨虬紶畹纳媳砻嬷g所形成的空間內(nèi)的空 氣),從而使該側(cè)面變形成凸?fàn)罨虬紶?。此外,也可以使樹脂板與蜂窩成形體的預(yù)定側(cè)面密 合,通過用真空栗等對(duì)該樹脂板進(jìn)行抽吸,以使在蜂窩成形體的長(zhǎng)度方向上的中央部分或 兩端部朝與蜂窩成形體相反的方向隆起,從而使該側(cè)面變形成凸?fàn)罨虬紶睢A硗?,在使用?上述這樣的對(duì)蜂窩成形體的預(yù)定側(cè)面進(jìn)行抽吸的方法時(shí),也可以在抽吸的同時(shí),將來自壓 縮機(jī)等的空氣吹入蜂窩成形體的孔格內(nèi)。通過如此操作,使得蜂窩成形體容易變形。此外, 也可通過準(zhǔn)備兩個(gè)如上所述那樣的箱或樹脂板,對(duì)蜂窩成形體的對(duì)置的兩個(gè)側(cè)面同時(shí)進(jìn)行 抽吸,使這兩個(gè)側(cè)面同時(shí)變形成凸?fàn)罨虬紶睢?br>[0097] 這樣使預(yù)定側(cè)面彎曲成凹狀或凸?fàn)詈?,?duì)蜂窩成形體進(jìn)行干燥。干燥方法沒有特 別限定。作為合適的干燥方法,可舉出例如熱風(fēng)干燥、微波干燥、介電干燥、減壓干燥、真空 干燥、冷凍干燥等。這些中,優(yōu)選單獨(dú)或組合進(jìn)行介電干燥、微波干燥、熱風(fēng)干燥。
[0098] 接著,對(duì)干燥后的蜂窩成形體(蜂窩干燥體)進(jìn)行燒成,制作蜂窩單元。另外,優(yōu)選 在該燒成(正式燒成)之前進(jìn)行預(yù)燒(脫脂),以除去蜂窩成形體中所包含的粘合劑等。預(yù)燒 的條件沒有特別限定,只要是能夠除去蜂窩成形體中所包含的有機(jī)物(有機(jī)粘合劑、表面活 性劑、造孔材等)這樣的條件即可。一般而言,有機(jī)粘合劑的燃燒溫度為100~300 °C左右,造 孔材的燃燒溫度為200~800°C左右。因此,作為預(yù)燒的條件,優(yōu)選在氧化氣氛下,在200~ 1000°C左右加熱3~100小時(shí)左右。燒成(正式燒成)蜂窩成形體的條件(溫度、時(shí)間、氣氛等) 根據(jù)成形原料的種類不同而不同,因此只要按照其種類選擇適當(dāng)?shù)臈l件即可。例如,在使用 董青石化原料的情況下,燒成溫度優(yōu)選為1410~1440°C。此外,就燒成時(shí)間而言,以在最高 溫度下的保持時(shí)間計(jì),優(yōu)選為4~8小時(shí)。進(jìn)行預(yù)燒、正式燒成的裝置沒有特別限定。作為合 適的裝置,可舉出例如電爐、燃?xì)鉅t等。
[0099]在制作具備封孔部的蜂窩結(jié)構(gòu)體時(shí),在蜂窩單元形成封孔部。以對(duì)預(yù)定的孔格的 一側(cè)端面(入口端面)側(cè)的開口端部和剩余的孔格的另一側(cè)端面(出口端面)側(cè)的開口端部 進(jìn)行封孔的方式形成封孔部。在該封孔部的形成中,可使用以往公知的方法。作為具體方法 的一個(gè)例子,首先,在用如上所述的方法制作的蜂窩單元的端面上貼附薄片。接著,在該薄 片的、與要形成封孔部的孔格對(duì)應(yīng)的位置開孔。接著,在貼附有該薄片的狀態(tài)下,將蜂窩單 元的端面浸漬到使封孔部的形成材料漿料化而成的封孔用漿料中,通過在薄片上開通的 孔,將封孔用漿料填充至要進(jìn)行封孔的孔格的開口端部?jī)?nèi)。將如此填充的封孔用漿料干燥 后,進(jìn)行燒成而使其固化,從而形成封孔部。對(duì)于封孔部的形成材料,優(yōu)選使用與蜂窩單元 的形成材料相同的材料。另外,封孔部的形成可在蜂窩成形體的干燥后、預(yù)燒后或燒成(正 式燒成)后的任意的階段進(jìn)行。
[0100]這樣,分別制作具有凹狀側(cè)面的第一蜂窩單元、具有凸?fàn)顐?cè)面的第二蜂窩單元、具 有凹狀側(cè)面和凸?fàn)顐?cè)面的復(fù)合彎曲蜂窩單元。
[0101]接著,在所得到的各蜂窩單元的側(cè)面上涂布漿料狀的接合材料,通過該接合材料, 以蜂窩單元的側(cè)面彼此接合的方式組合多個(gè)蜂窩單元。在此,在制作所述第一實(shí)施方式的 蜂窩結(jié)構(gòu)體時(shí),在與蜂窩單元的長(zhǎng)度方向垂直的一個(gè)方向上,以凹狀側(cè)面與凸?fàn)顐?cè)面對(duì)置 的方式將第一蜂窩單元和第二蜂窩單元交替地組合。此外,在制作所述第二實(shí)施方式的蜂 窩結(jié)構(gòu)體時(shí),在與蜂窩單元的長(zhǎng)度方向垂直的兩個(gè)方向上,以凹狀側(cè)面與凸?fàn)顐?cè)面對(duì)置的 方式將第一蜂窩單元和第二蜂窩單元交替地組合。此外,在制作所述第三實(shí)施方式的蜂窩 結(jié)構(gòu)體時(shí),在與蜂窩單元的長(zhǎng)度方向垂直的兩個(gè)方向上,以凹狀側(cè)面與凸?fàn)顐?cè)面對(duì)置的方 式將復(fù)合彎曲蜂窩單元彼此組合。通過將多個(gè)蜂窩單元如此組合,并使接合材料加熱干燥, 從而能夠得到多個(gè)蜂窩單元通過接合材料接合一體化的蜂窩結(jié)構(gòu)體。
[0102] 作為接合材料,可合適地使用例如在無機(jī)纖維、硅膠、粘土、陶瓷粒子等無機(jī)原料 中添加有機(jī)粘合劑、發(fā)泡樹脂、分散劑等添加材料和水,進(jìn)行混煉,制成漿料狀的材料。將接 合材料涂布于蜂窩單元的側(cè)面的方法,沒有特別限定,可使用刷涂等方法。
[0103] 通過接合材料將多個(gè)蜂窩單元接合后,根據(jù)需要,對(duì)所得到的蜂窩結(jié)構(gòu)體的外周 部分施加磨削加工,制成圓柱狀等所希望的形狀。此時(shí),優(yōu)選在磨削加工后的外周部分(加 工面)形成外周涂層。
[0104] 通過在磨削加工后的蜂窩結(jié)構(gòu)體的加工面上涂布外周涂層材料來形成外周涂層。 作為外周涂層材料,可合適地使用在無機(jī)纖維、硅膠、粘土、陶瓷粒子等無機(jī)原料中添加有 機(jī)粘合劑、發(fā)泡樹脂、分散劑等添加材料和水,進(jìn)行混煉,制成漿料狀的材料。將外周涂層材 料涂布于蜂窩結(jié)構(gòu)體的加工面的方法沒有特別限定。作為合適的方法,可舉出例如一邊使 磨削加工后的蜂窩結(jié)構(gòu)體在滑輪上旋轉(zhuǎn),一邊用橡膠刮刀等將外周涂層材料涂覆于該加工 面的方法。
[0105] 實(shí)施例
[0106] 以下,基于實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的說明,但本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。
[0107] 實(shí)施例1
[0108] 將SiC粉末80質(zhì)量份和金屬Si粉末20質(zhì)量份混合,得到陶瓷原料。在所得到的陶瓷 原料中添加造孔材、粘合劑、表面活性劑和水,制作成形原料,將其混煉,得到坯土。作為造 孔材,使用淀粉。此外,作為粘合劑,使用甲基纖維素和羥基丙氧基甲基纖維素。作為表面活 性劑,使用月桂酸鈉。相對(duì)于陶瓷原料100質(zhì)量份,各原料的添加量為:造孔材5質(zhì)量份、甲基 纖維素3質(zhì)量份、羥基丙氧基甲基纖維素3質(zhì)量份、表面活性劑1質(zhì)量份、水32質(zhì)量份。
[0109] 使用蜂窩成形體成形用金屬模具對(duì)所得到的坯土進(jìn)行擠壓成形,得到具有兩端面 為全等四邊形的四棱柱狀外形的蜂窩成形體。對(duì)由此得到的蜂窩成形體的、以分別對(duì)置的 兩個(gè)側(cè)面為一組的兩組側(cè)面中的一組側(cè)面,通過如上所述的使用蓋狀的箱的方法進(jìn)行抽 吸,使其變形成凹狀,將該蜂窩成形體作為第一蜂窩單元用成形體。此外,對(duì)同樣地操作而 得到的蜂窩成形體的、以分別對(duì)置的兩個(gè)側(cè)面為一組的兩組側(cè)面中的一組側(cè)面,通過如上 所述的使用蓋狀的箱的方法進(jìn)行抽吸,使其變形成凸?fàn)?,將該蜂窩成形體作為第二蜂窩單 元用成形體。然后,通過對(duì)這些成形體用微波和熱風(fēng)進(jìn)行干燥,從而由第一蜂窩單元用成形 體得到第一蜂窩單元用干燥體,由第二蜂窩單元用成形體得到第二蜂窩單元用干燥體。
[0110] 接著,在這些干燥體的各孔格的一側(cè)的開口端部形成封孔部。封孔部的形成如下 進(jìn)行:通過在開口端部形成有封孔部的孔格和在開口端部未形成封孔部的孔格,使得干燥 體的各端面呈黑白格狀。作為封孔部的形成方法,首先,對(duì)干燥體的端面貼附薄片,在該薄 片的、與要形成封孔部的孔格對(duì)應(yīng)的位置開孔。接著,在貼附有該薄片的狀態(tài)下,將干燥體 的端面浸漬到使封孔部的形成材料漿料化而成的封孔用漿料中,通過在薄片開通的孔,將 封孔用漿料填充至要封孔的孔格的開口端部?jī)?nèi)。另外,對(duì)封孔部的形成材料,使用與所述成 形原料相同的材料。
[0111] 這樣,將填充至孔格的開口端部?jī)?nèi)的封孔用漿料干燥后,對(duì)這些干燥體在大氣氣 氛下,在約400°C進(jìn)行預(yù)燒(脫脂)。然后,通過在Ar非活性氣氛下,在約1450Γ進(jìn)行燒成,由 第一蜂窩單元用干燥體得到第一蜂窩單元,由第二蜂窩單元用干燥體得到第二蜂窩單元。 由此得到的第一蜂窩單元成為圖2所示的形狀,即,以對(duì)置的兩個(gè)側(cè)面為一組的兩組側(cè)面 中,一組側(cè)面為在第一蜂窩單元的長(zhǎng)度方向上彎曲成凹狀的凹狀側(cè)面,而另一組側(cè)面為平 面。此外,第二蜂窩單元成為圖3所示的形狀,即,以對(duì)置的兩個(gè)側(cè)面為一組的兩組側(cè)面中, 一組側(cè)面為在第二蜂窩單元的長(zhǎng)度方向上彎曲成凸?fàn)畹耐範(fàn)顐?cè)面,而另一組側(cè)面為平面。 第一蜂窩單元中,在其長(zhǎng)度方向的中央部,與長(zhǎng)度方向垂直的截面為45mmX45mm的四邊形, 隔壁的厚度為200μπι,孔格形狀為正方形,孔格密度為47個(gè)/cm 2。第二蜂窩單元中,兩端面 (入口端面和出口端面)為45mm X 45mm的四邊形,隔壁的厚度為200μπι,孔格形狀為正方形, 孔格密度為47個(gè)/cm2。第一蜂窩單元的凹狀側(cè)面的彎曲形狀和第二蜂窩單元的凸?fàn)顐?cè)面的 彎曲形狀為相互互補(bǔ)的圓弧狀,這些側(cè)面的曲率幾乎相同。這些圓弧狀的凹狀側(cè)面和凸?fàn)?側(cè)面的圓弧的中心,在蜂窩單元的長(zhǎng)度方向的中心位置上,位于與蜂窩單元的長(zhǎng)度方向垂 直的面。此外,第一蜂窩單元的凹狀側(cè)面的彎曲量和第二蜂窩單元的凸?fàn)顐?cè)面的彎曲量均 為1mm。進(jìn)而,這些蜂窩單元的一部分隔壁在蜂窩單元的長(zhǎng)度方向上彎曲,一部分孔格的孔 格形狀在蜂窩單元的長(zhǎng)度方向上變化。第一蜂窩單元和第二蜂窩單元的長(zhǎng)度為215mm,隔壁 的氣孔率為50%。此外,就這些蜂窩單元的側(cè)面的厚度而言,四個(gè)側(cè)面均為0.5_。
[0112] 接著,在氧化鋁粉中添加二氧化硅纖維、有機(jī)粘合劑和水,得到漿料狀的接合材 料。將該接合材料在第一蜂窩單元和第二蜂窩單元的側(cè)面上涂布至厚度為約1mm。接著,在 與蜂窩單元的長(zhǎng)度方向垂直的一個(gè)方向上,以凹狀側(cè)面與凸?fàn)顐?cè)面對(duì)置的方式將第一蜂窩 單元和第二蜂窩單元交替地組合。這樣,制作包含組裝成5個(gè)X 5個(gè)的共25個(gè)蜂窩單元的蜂 窩單元層疊體。并且,適宜地,一邊通過由外部施加壓力等將構(gòu)成蜂窩單元層疊體的蜂窩單 元彼此壓接,一邊在120 °C干燥2小時(shí),得到蜂窩單元接合體。圖17為表示該蜂窩單元接合體 中的蜂窩單元的配置的概略俯視圖。如該圖17所示,圖2所示的形狀的第一蜂窩單元和圖3 所示的形狀的第二蜂窩單元在X方向上交替地配置。此外,在Y方向上鄰接的蜂窩單元的位 置,在X方向一致。另外,該圖17所示的蜂窩單元是構(gòu)成蜂窩單元接合體的蜂窩單元中的一 部分,而未圖示的剩余的蜂窩單元也按同樣的模式配置。
[0113] 接著,對(duì)該蜂窩單元接合體的外周進(jìn)行磨削加工,以使其外形成為直徑220mm的圓 柱狀。磨削加工后,在其加工面上以Imm的厚度涂布與接合材料相同組成的外周涂層材料, 在700°C進(jìn)行2小時(shí)的干燥固化,形成外周涂層,得到實(shí)施例1的蜂窩結(jié)構(gòu)體。
[0114] 實(shí)施例2~9
[0115] 除了將第一蜂窩單元的凹狀側(cè)面的彎曲量、第二蜂窩單元的凸?fàn)顐?cè)面的彎曲量和 接合材料的厚度如表1所示那樣變更以外,與實(shí)施例1同樣地操作,得到實(shí)施例2~9的蜂窩 結(jié)構(gòu)體。
[0116] 實(shí)施例10~13
[0117] 除了將第一蜂窩單元的凹狀側(cè)面的彎曲量、第二蜂窩單元的凸?fàn)顐?cè)面的彎曲量、 接合材料的厚度和蜂窩單元的配置如表1所示那樣變更以外,與實(shí)施例1同樣地操作,得到 實(shí)施例10~13的蜂窩結(jié)構(gòu)體。但是,實(shí)施例10和11中,將X方向上的蜂窩單元的數(shù)量增加至6 個(gè)。圖18為表示實(shí)施例10和11的蜂窩單元接合體中的蜂窩單元的配置的概略俯視圖。該圖 18所示的蜂窩單元的配置如下:相對(duì)于圖17所示的蜂窩單元的配置,將在Y方向上鄰接的蜂 窩單元的位置在X方向上僅錯(cuò)開蜂窩單元寬度的1/2。圖19為表示實(shí)施例12和13的蜂窩單元 接合體中的蜂窩單元的配置的概略俯視圖。該圖19所示的蜂窩單元的配置如下:相對(duì)于圖 17所示的蜂窩單元的配置,將在Y方向上鄰接的蜂窩單元的位置在X方向上僅錯(cuò)開1個(gè)蜂窩 單元的寬度。另外,圖18和圖19所示的蜂窩單元為構(gòu)成蜂窩單元接合體的蜂窩單元中的一 部分,而未圖示的剩余的蜂窩單元也按同樣的模式配置。
[0118] 實(shí)施例14
[0119] 對(duì)與實(shí)施例1同樣地操作而得的蜂窩成形體的全部四個(gè)側(cè)面,通過使用如上所述 的蓋狀的箱的方法進(jìn)行抽吸,從而使其變形成凹狀,將該蜂窩成形體作為第一蜂窩單元用 成形體。此外,對(duì)同樣地操作而得的蜂窩成形體的全部四個(gè)側(cè)面,通過使用如上所述的蓋狀 的箱的方法進(jìn)行抽吸,從而使其變形成凸?fàn)睿瑢⒃摲涓C成形體作為第二蜂窩單元用成形體。 然后,通過對(duì)這些成形體用微波和熱風(fēng)進(jìn)行干燥,從而由第一蜂窩單元用成形體得到第一 蜂窩單元用干燥體,由第二蜂窩單元用成形體得到第二蜂窩單元用干燥體。
[0120] 接著,對(duì)這些干燥體,與實(shí)施例1同樣地操作,依次進(jìn)行封孔部的形成、預(yù)燒(脫 脂)、燒成,從而由第一蜂窩單元用干燥體得到第一蜂窩單元,由第二蜂窩單元用干燥體得 到第二蜂窩單元。由此得到的第一蜂窩單元成為圖4所示的形狀,即,以對(duì)置的兩個(gè)側(cè)面為 一組的兩組側(cè)面均為在第一蜂窩單元的長(zhǎng)度方向上彎曲成凹狀的凹狀側(cè)面。此外,第二蜂 窩單元成為圖5所示的形狀,即,以對(duì)置的兩個(gè)側(cè)面為一組的兩組側(cè)面均為在第二蜂窩單元 的長(zhǎng)度方向上彎曲成凸?fàn)畹耐範(fàn)顐?cè)面。第一蜂窩單元中,在其長(zhǎng)度方向的中央部,與長(zhǎng)度方 向垂直的截面為45mm X 45mm的四邊形,隔壁的厚度為200μηι,孔格形狀為正方形,孔格密度 為47個(gè)/cm2。第二蜂窩單元中,兩端面(入口端面和出口端面)為45mm X 45mm的四邊形,隔壁 的厚度為200M1,孔格形狀為正方形,孔格密度為47個(gè)/cm2。第一蜂窩單元的凹狀側(cè)面的彎 曲形狀和第二蜂窩單元的凸?fàn)顐?cè)面的彎曲形狀為相互互補(bǔ)的圓弧狀,這些側(cè)面的曲率幾乎 相同。這些圓弧狀的凹狀側(cè)面和凸?fàn)顐?cè)面的圓弧的中心,在蜂窩單元的長(zhǎng)度方向的中心位 置上,位于與蜂窩單元的長(zhǎng)度方向垂直的面。此外,第一蜂窩單元的凹狀側(cè)面的彎曲量和第 二蜂窩單元的凸?fàn)顐?cè)面的彎曲量均為1_。進(jìn)而,這些蜂窩單元的隔壁在蜂窩單元的長(zhǎng)度方 向上彎曲,孔格形狀在蜂窩單元的長(zhǎng)度方向上變化。第一蜂窩單元和第二蜂窩單元的長(zhǎng)度 為215mm,隔壁的氣孔率為50%。此外,就這些蜂窩單元的側(cè)面的厚度而言,四個(gè)側(cè)面均為 0.5mm〇
[0121] 接著,將與實(shí)施例1同樣地操作而得的接合材料在第一蜂窩單元和第二蜂窩單元 的側(cè)面上涂布至厚度為約2mm。接著,在與蜂窩單元的長(zhǎng)度方向垂直的兩個(gè)方向上,以凹狀 側(cè)面與凸?fàn)顐?cè)面對(duì)置的方式將第一蜂窩單元和第二蜂窩單元交替地組合。這樣,制作包含 組裝成5個(gè)X5個(gè)的共25個(gè)蜂窩單元的蜂窩單元層疊體。并且,適宜地,一邊通過由外部施加 壓力等來將構(gòu)成蜂窩單元層疊體的蜂窩單元彼此壓接,一邊在120°C干燥2小時(shí),得到蜂窩 單元接合體。圖20為表示該蜂窩單元接合體中的蜂窩單元的配置的概略俯視圖。如該圖20 所示,圖4所示的形狀的第一蜂窩單元和圖5所示的形狀的第二蜂窩單元,在X方向和Y方向 上交替地配置。另外,該圖20所示的蜂窩單元是構(gòu)成蜂窩單元接合體的蜂窩單元中的一部 分,而未圖示的剩余的蜂窩單元也按同樣的模式配置。
[0122] 接著,對(duì)該蜂窩單元接合體的外周進(jìn)行磨削加工,使其外形成為直徑220mm的圓柱 狀。磨削加工后,在其加工面上以Imm的厚度涂布與接合材料相同組成的外周涂層材料,在 700°C進(jìn)行2小時(shí)干燥固化,形成外周涂層,得到實(shí)施例14的蜂窩結(jié)構(gòu)體。另外,該實(shí)施例14 中,為了避免鄰接的蜂窩單元的側(cè)面彼此干擾,將接合材料的厚度設(shè)為凹狀側(cè)面和凸?fàn)顐?cè) 面的彎曲量的2倍。
[0123] 實(shí)施例15~22
[0124] 除了將第一蜂窩單元的凹狀側(cè)面的彎曲量、第二蜂窩單元的凸?fàn)顐?cè)面的彎曲量和 接合材料的厚度如表1所示那樣變更以外,與實(shí)施例14同樣地操作,得到實(shí)施例15~22的蜂 窩結(jié)構(gòu)體。另外,這些實(shí)施例15~22中,為了避免蜂窩單元的側(cè)面彼此干擾,將接合材料的 厚度設(shè)為比凹狀側(cè)面和凸?fàn)顐?cè)面的彎曲量的2倍更厚。
[0125] 實(shí)施例23~27
[0126] 對(duì)實(shí)施例18~22中所使用的第一蜂窩單元的相鄰的兩個(gè)凹狀側(cè)面相交的角部、以 及實(shí)施例18~22中所使用的第二蜂窩單元的相鄰的兩個(gè)凸?fàn)顐?cè)面相交的角部施加倒角。具 體地,在圖20所示的蜂窩單元的配置下,對(duì)所述角部施加C倒角,以使得即使將接合材料的 厚度設(shè)為1mm,也可避免在蜂窩單元的端面的對(duì)角線方向上鄰接的第一蜂窩單元彼此和第 二蜂窩單元彼此干擾。通過用磨石磨削所述角部來施加C倒角。除了使用由此施加了倒角的 第一蜂窩單元和第二蜂窩單元,并將接合材料的厚度設(shè)為1mm以外,與實(shí)施例18~22同樣地 操作,得到實(shí)施例23~27的蜂窩結(jié)構(gòu)體。另外,通過所述倒角,蜂窩單元的側(cè)面和孔格的一 部分被削掉,但由于涂布接合材料,因此沒有產(chǎn)生漏氣等不良情況。
[0127] 實(shí)施例28
[0128] 在與實(shí)施例1同樣地操作而得的蜂窩成形體的、以分別對(duì)置的兩個(gè)側(cè)面為一組的 兩組側(cè)面中,對(duì)一組側(cè)面通過使用所述蓋狀的箱的方法進(jìn)行抽吸,從而使其變形成凹狀。此 外,對(duì)相同的蜂窩成形體的剩余的一組側(cè)面,通過使用所述箱的方法進(jìn)行抽吸,從而使其變 形成凸?fàn)睢_@樣,使側(cè)面變形了的蜂窩成形體形成復(fù)合彎曲蜂窩單元用成形體。然后,通過 用微波和熱風(fēng)對(duì)該成形體進(jìn)行干燥,從而得到復(fù)合彎曲蜂窩單元用干燥體。
[0129] 接著,通過對(duì)該干燥體,與實(shí)施例1同樣地操作,依次進(jìn)行封孔部的形成、預(yù)燒(脫 脂)、燒成,從而得到復(fù)合彎曲蜂窩單元。由此得到的復(fù)合彎曲蜂窩單元成為圖6所示的形 狀,即,以對(duì)置的兩個(gè)側(cè)面為一組的兩組側(cè)面中的一組側(cè)面為在復(fù)合彎曲蜂窩單元的長(zhǎng)度 方向上彎曲成凹狀的凹狀側(cè)面。此外,另一組側(cè)面為在復(fù)合彎曲蜂窩單元的長(zhǎng)度方向上彎 曲成凸?fàn)畹耐範(fàn)顐?cè)面。對(duì)置的凹狀側(cè)面的間隔,在最窄的部位,即復(fù)合彎曲蜂窩單元的長(zhǎng)度 方向的中央部,為45mm。對(duì)置的凸?fàn)顐?cè)面的間隔,在最窄的部位,即復(fù)合彎曲蜂窩單元的兩 端面(入口端面和出口端面),為45mm。此外,復(fù)合彎曲蜂窩單元的長(zhǎng)度為215mm。該復(fù)合彎曲 蜂窩單元的凹狀側(cè)面的彎曲形狀和凸?fàn)顐?cè)面的彎曲形狀為相互互補(bǔ)的圓弧狀,這些側(cè)面的 曲率幾乎相同。這些圓弧狀的凹狀側(cè)面和凸?fàn)顐?cè)面的圓弧的中心,在蜂窩單元的長(zhǎng)度方向 的中心位置上,位于與蜂窩單元的長(zhǎng)度方向垂直的面。此外,該復(fù)合彎曲蜂窩單元的凹狀側(cè) 面的彎曲量和凸?fàn)顐?cè)面的彎曲量均為1_。進(jìn)而,該復(fù)合彎曲蜂窩單元的隔壁在復(fù)合彎曲蜂 窩單元的長(zhǎng)度方向上彎曲,孔格形狀在蜂窩單元的長(zhǎng)度方向上變化。復(fù)合彎曲蜂窩單元的 隔壁的氣孔率為50%,隔壁的厚度為200μπι,兩端面(入口端面和出口端面)和單元的長(zhǎng)度方 向的中央的孔格密度為45個(gè)/cm 2。此外,就這些蜂窩單元的側(cè)面的厚度而言,四個(gè)側(cè)面均為 0.5mm〇
[0130] 接著,將與實(shí)施例1同樣地操作而得的接合材料在復(fù)合彎曲蜂窩單元的側(cè)面上涂 布至厚度為約1mm。接著,在與復(fù)合彎曲蜂窩單元的長(zhǎng)度方向垂直的兩個(gè)方向上,以凹狀側(cè) 面與凸?fàn)顐?cè)面對(duì)置的方式將復(fù)合彎曲蜂窩單元彼此組合。這樣,制作包含組裝成5個(gè)X5個(gè) 的共25個(gè)復(fù)合彎曲蜂窩單元的蜂窩單元層疊體。并且,適宜地,一邊通過由外部施加壓力等 來將構(gòu)成蜂窩單元層疊體的復(fù)合彎曲蜂窩單元彼此壓接,一邊在120°C干燥2小時(shí),得到蜂 窩單元接合體。圖21為表示該蜂窩單元接合體中的蜂窩單元的配置的概略俯視圖。如該圖 21所示,圖6所示的形狀的復(fù)合彎曲蜂窩單元,在X方向和Y方向上,交替地將朝向改變90°來 進(jìn)行配置。另外,該圖21所示的蜂窩單元為構(gòu)成蜂窩單元接合體的蜂窩單元中的一部分,而 未圖示的剩余的蜂窩單元也按同樣的模式配置。
[0131] 接著,對(duì)該蜂窩單元接合體的外周進(jìn)行磨削加工,以使其外形成為直徑220mm的圓 柱狀。磨削加工后,在其加工面上以Imm的厚度涂布與接合材料相同組成的外周涂層材料, 在700°C進(jìn)行2小時(shí)干燥固化,形成外周涂層,得到實(shí)施例28的蜂窩結(jié)構(gòu)體。
[0132] 實(shí)施例29~36
[0133] 除了將復(fù)合彎曲蜂窩單元的凹狀側(cè)面和凸?fàn)顐?cè)面的彎曲量、接合材料的厚度和孔 格密度如表2所示那樣變更以外,與實(shí)施例28同樣地操作,得到實(shí)施例29~36的蜂窩結(jié)構(gòu) 體。
[0134] 比較例1
[0135] 通過用微波和熱風(fēng)對(duì)與實(shí)施例1同樣地操作而得的蜂窩成形體進(jìn)行干燥,從而得 到蜂窩單元用干燥體。接著,對(duì)該干燥體,與實(shí)施例1同樣地操作,依次進(jìn)行封孔部的形成、 預(yù)燒(脫脂)、燒成,從而得到四個(gè)側(cè)面全部為平面狀的蜂窩單元。就該蜂窩單元而言,兩端 面(入口端面和出口端面)為45mmX45mm的四邊形,長(zhǎng)度為215mm。此外,該蜂窩單元的隔壁 與蜂窩單元的長(zhǎng)度方向平行地延伸,孔格形狀為正方形且在蜂窩單元的長(zhǎng)度方向上為恒 定。蜂窩單元的隔壁的氣孔率為50%,隔壁的厚度為200μπι,孔格密度為47個(gè)/cm2。此外,就 這些蜂窩單元的側(cè)面厚度而言,四個(gè)側(cè)面均為0.5_。
[0136] 接著,將與實(shí)施例1同樣地操作而得的接合材料在蜂窩單元的側(cè)面上涂布至厚度 為約1mm。接著,以彼此的側(cè)面對(duì)置的方式將蜂窩單元彼此組合。這樣,制作包含組裝成5個(gè) X5個(gè)的共25個(gè)蜂窩單元的蜂窩單元層疊體。并且,適宜地,一邊通過由外部施加壓力等來 將構(gòu)成蜂窩單元層疊體的蜂窩單元彼此壓接,一邊在120°C干燥2小時(shí),得到蜂窩單元接合 體。
[0137] 接著,對(duì)該蜂窩單元接合體的外周進(jìn)行磨削加工,以使其外形成為直徑220mm的圓 柱狀。磨削加工后,在其加工面上以Imm的厚度涂布與接合材料相同組成的外周涂層材料, 在700°C進(jìn)行2小時(shí)干燥固化,形成外周涂層,得到比較例1的蜂窩結(jié)構(gòu)體。
[0138] 比較例2
[0139] 將與實(shí)施例1同樣地操作而得的接合材料涂布于實(shí)施例11中所使用的第一蜂窩單 元的側(cè)面上。接著,以彼此的凹狀側(cè)面對(duì)置的方式將第一蜂窩單元彼此組合。這樣,制作僅 由組裝成5個(gè)X5個(gè)的共25個(gè)第一蜂窩單元構(gòu)成的蜂窩單元層疊體。并且,適宜地,一邊通過 由外部施加壓力等來將構(gòu)成蜂窩單元層疊體的蜂窩單元彼此壓接,一邊在120°C干燥2小 時(shí),得到蜂窩單元接合體。另外,使接合材料的厚度在最薄的部分成為1mm。
[0140] 接著,對(duì)該蜂窩單元接合體的外周進(jìn)行磨削加工,以使其外形成為直徑220mm的圓 柱狀。磨削加工后,在其加工面上以Imm的厚度涂布與接合材料相同組成的外周涂層材料, 在700°C進(jìn)行2小時(shí)干燥固化,形成外周涂層,得到比較例2的蜂窩結(jié)構(gòu)體。
[0141] 比較例3
[0142] 將與實(shí)施例1同樣地操作而得的接合材料涂布于實(shí)施例11中所使用的第二蜂窩單 元的側(cè)面上。接著,以彼此的凸?fàn)顐?cè)面對(duì)置的方式將第二蜂窩單元彼此組合。這樣,制作僅 由組裝成5個(gè)X5個(gè)的共25個(gè)第二蜂窩單元構(gòu)成的蜂窩單元層疊體。并且,適宜地,一邊通過 由外部施加壓力等來將構(gòu)成蜂窩單元層疊體的蜂窩單元彼此壓接,一邊在120°C干燥2小 時(shí),得到蜂窩單元接合體。另外,使接合材料的厚度在最薄的部分成為1mm。
[0143] 接著,對(duì)該蜂窩單元接合體的外周進(jìn)行磨削加工,以使其外形成為直徑220mm的圓 柱狀。磨削加工后,在其加工面上以Imm的厚度涂布與接合材料相同組成的外周涂層材料, 在700°C進(jìn)行2小時(shí)干燥固化,形成外周涂層,得到比較例3的蜂窩結(jié)構(gòu)體。
[0144] 比較例4
[0145] 將與實(shí)施例1同樣地操作而得的接合材料涂布于實(shí)施例17中所使用的第一蜂窩單 元的凹狀側(cè)面上。接著,以彼此的凹狀側(cè)面對(duì)置的方式將第一蜂窩單元彼此組合。這樣,制 作僅由組裝成5個(gè)X5個(gè)的共25個(gè)第一蜂窩單元構(gòu)成的蜂窩單元層疊體。并且,適宜地,一邊 通過由外部施加壓力等來將構(gòu)成蜂窩單元層疊體的蜂窩單元彼此壓接,一邊在120°C干燥2 小時(shí),得到蜂窩單元接合體。另外,使接合材料的厚度在最薄的部分成為1mm。
[0146] 接著,對(duì)該蜂窩單元接合體的外周進(jìn)行磨削加工,以使其外形成為直徑220mm的圓 柱狀。磨削加工后,在其加工面上以Imm的厚度涂布與接合材料相同組成的外周涂層材料, 在700°C進(jìn)行2小時(shí)干燥固化,形成外周涂層,得到比較例4的蜂窩結(jié)構(gòu)體。
[0147] 比較例5
[0148] 將與實(shí)施例1同樣地操作而得的接合材料涂布于實(shí)施例19中所使用的第一蜂窩單 元的凹狀側(cè)面上。接著,以彼此的凹狀側(cè)面對(duì)置的方式,將第一蜂窩單元彼此組合。這樣,制 作僅由組裝成5個(gè)X5個(gè)的共25個(gè)第一蜂窩單元構(gòu)成的蜂窩單元層疊體。并且,適宜地,一邊 通過由外部施加壓力等來使構(gòu)成蜂窩單元層疊體的蜂窩單元彼此壓接,一邊在120°C干燥2 小時(shí),得到蜂窩單元接合體。另外,使接合材料的厚度在最薄的部分成為1mm。
[0149] 接著,對(duì)該蜂窩單元接合體的外周進(jìn)行磨削加工,以使其外形成為直徑220mm的圓 柱狀。磨削加工后,在其加工面上以Imm的厚度涂布與接合材料相同組成的外周涂層材料, 在700°C進(jìn)行2小時(shí)干燥固化,形成外周涂層,得到比較例5的蜂窩結(jié)構(gòu)體。
[0150] 比較例6
[0151] 將與實(shí)施例1同樣地操作而得的接合材料涂布于實(shí)施例14中所使用的第二蜂窩單 元的凸?fàn)顐?cè)面上。接著,以彼此的凸?fàn)顐?cè)面對(duì)置的方式,將第二蜂窩單元彼此組合。這樣,制 作僅有組裝成5個(gè)X5個(gè)的共25個(gè)第二蜂窩單元構(gòu)成的蜂窩單元層疊體。并且,適宜地,一邊 通過由外部施加壓力等來使構(gòu)成蜂窩單元層疊體的蜂窩單元彼此壓接,一邊在120°C干燥2 小時(shí),得到蜂窩單元接合體。另外,使接合材料的厚度在最薄的部分成為1mm。
[0152] 接著,對(duì)該蜂窩單元接合體的外周進(jìn)行磨削加工,以使其外形成為直徑220mm的圓 柱狀。磨削加工后,在其加工面上以Imm的厚度涂布與接合材料相同組成的外周涂層材料, 在700°C進(jìn)行2小時(shí)干燥固化,形成外周涂層,得到比較例6的蜂窩結(jié)構(gòu)體。
[0153] 比較例7
[0154] 將與實(shí)施例1同樣地操作而得的接合材料涂布于實(shí)施例19中所使用的第二蜂窩單 元的凸?fàn)顐?cè)面上。接著,以彼此的凸?fàn)顐?cè)面對(duì)置的方式將第二蜂窩單元彼此組合。這樣,制 作僅由組裝成5個(gè)X5個(gè)的共25個(gè)第二蜂窩單元構(gòu)成的蜂窩單元層疊體。并且,適宜地,一邊 通過由外部施加壓力等來使構(gòu)成蜂窩單元層疊體的蜂窩單元彼此壓接,一邊在120°C干燥2 小時(shí),得到蜂窩單元接合體。另外,使接合材料的厚度在最薄的部分成為1mm。
[0155] 接著,對(duì)該蜂窩單元接合體的外周進(jìn)行磨削加工,以使其外形成為直徑220mm的圓 柱狀。磨削加工后,在其加工面上以Imm的厚度涂布與接合材料相同組成的外周涂層材料, 在700°C進(jìn)行2小時(shí)干燥固化,形成外周涂層,得到比較例7的蜂窩結(jié)構(gòu)體。
[0156] 表1
[0162] (評(píng)價(jià))
[0163] 對(duì)于實(shí)施例1~36和比較例1~7的蜂窩結(jié)構(gòu)體,用下述方法進(jìn)行用于評(píng)價(jià)耐振動(dòng) 性的加熱振動(dòng)試驗(yàn)。進(jìn)而,對(duì)于實(shí)施例1~36和比較例1的蜂窩結(jié)構(gòu)體,用下述方法進(jìn)行用于 評(píng)價(jià)耐熱沖擊性的電爐剝落試驗(yàn)、PM捕集性能的評(píng)價(jià)以及用于評(píng)價(jià)對(duì)引擎輸出功率等的影 響的壓力損失測(cè)定。
[0164] [加熱振動(dòng)試驗(yàn)]
[0165] 在蜂窩結(jié)構(gòu)體的外周纏繞非熱膨脹性陶瓷墊,將其壓入不銹鋼(SUS430)制的裝罐 用罐體,容納于該罐體內(nèi)(裝罐)。將由此容納于罐體內(nèi)的蜂窩結(jié)構(gòu)體以其長(zhǎng)度方向成為上 下方向的方式安裝在加熱振動(dòng)裝置中,進(jìn)行加熱振動(dòng)試驗(yàn)。試驗(yàn)條件如下:將蜂窩結(jié)構(gòu)體的 上游側(cè)端面的氣體溫度設(shè)為950°C,振動(dòng)方向設(shè)為上下方向、振動(dòng)加速度設(shè)為40G、振動(dòng)頻率 設(shè)為200Hz,連續(xù)進(jìn)行200小時(shí),一邊使丙烷燃燒氣體以12Nm 3/分鐘的流量流入蜂窩結(jié)構(gòu)體, 一邊給予振動(dòng)。該試驗(yàn)的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)如下。
[0166] A:加熱振動(dòng)試驗(yàn)后,在蜂窩結(jié)構(gòu)體容納于罐體內(nèi)的狀態(tài)下,任何蜂窩單元均沒有 確認(rèn)到0.1mm以上的移動(dòng)(偏移),即使以5kg的力沿蜂窩結(jié)構(gòu)體的長(zhǎng)度方向推各蜂窩單元, 也沒有移動(dòng)的蜂窩單元。
[0167] B:加熱振動(dòng)試驗(yàn)后,在蜂窩結(jié)構(gòu)體容納于罐體內(nèi)的狀態(tài)下,任何蜂窩單元均沒有 確認(rèn)到0 . Imm以上的移動(dòng)(偏移),但若以5kg的力沿蜂窩結(jié)構(gòu)體的長(zhǎng)度方向推各蜂窩單元, 則有移動(dòng)的蜂窩單元。
[0168] C:加熱振動(dòng)試驗(yàn)后,在蜂窩結(jié)構(gòu)體容納于罐體內(nèi)的狀態(tài)下,至少1個(gè)蜂窩單元確認(rèn) 至丨JO. Imm以上且小于0.5mm的移動(dòng)(偏移)。
[0169] D:加熱振動(dòng)試驗(yàn)后,在蜂窩結(jié)構(gòu)體容納于罐體內(nèi)的狀態(tài)下,至少1個(gè)蜂窩單元確認(rèn) 到0.5mm以上的移動(dòng)(偏移)。
[0170]另外,該加熱振動(dòng)試驗(yàn)的評(píng)價(jià)中,評(píng)價(jià)為"A"的蜂窩結(jié)構(gòu)體,能夠極其有效地抑制 因振動(dòng)、排壓而導(dǎo)致的蜂窩單元的移動(dòng),在通常作為過濾器的使用上完全沒有問題。評(píng)價(jià)為 "B"的蜂窩結(jié)構(gòu)體,雖然比評(píng)價(jià)為"A"的蜂窩結(jié)構(gòu)體稍差一些,但在通常作為過濾器的使用 上沒有問題。評(píng)價(jià)為"C"的蜂窩結(jié)構(gòu)體,在限定的條件下可作為過濾器使用。另一方面,評(píng)價(jià) 為"D"的蜂窩結(jié)構(gòu)體,無法充分抑制因振動(dòng)、排壓而導(dǎo)致的蜂窩單元的移動(dòng),在通常作為過 濾器的使用上產(chǎn)生問題的可能性高。
[0171] 該加熱振動(dòng)試驗(yàn)的結(jié)果如表4所示。即,對(duì)實(shí)施例1~36的蜂窩結(jié)構(gòu)體,評(píng)價(jià)為"A" ~Τ',而相對(duì)于此,對(duì)比較例1~7的蜂窩結(jié)構(gòu)體,評(píng)價(jià)均為"D"。
[0172] [電爐剝落試驗(yàn)]
[0173] 基于社團(tuán)法人汽車技術(shù)會(huì)發(fā)行的汽車標(biāo)準(zhǔn),即JASO標(biāo)準(zhǔn)Μ505 - 87中所規(guī)定的方 法,利用電爐剝落試驗(yàn)來進(jìn)行耐熱沖擊性的評(píng)價(jià)。具體地,向溫度保持在比室溫高出預(yù)定溫 度的電爐中,放入室溫的蜂窩結(jié)構(gòu)體,保持20分鐘后,取出蜂窩結(jié)構(gòu)體到耐火磚上,自然放 置15分鐘以上后,冷卻至室溫,然后查看是否產(chǎn)生有裂紋等破壞。反復(fù)進(jìn)行該操作直至蜂窩 結(jié)構(gòu)體中產(chǎn)生裂紋等破壞。另外,每反復(fù)進(jìn)行一次所述操作時(shí),使電爐內(nèi)溫度上升25°C。將 在蜂窩結(jié)構(gòu)體中確認(rèn)到產(chǎn)生裂紋等破壞的操作的前一次操作中的電爐內(nèi)溫度設(shè)為蜂窩結(jié) 構(gòu)體的安全溫度。在該安全溫度明顯比比較例1的蜂窩結(jié)構(gòu)體高的情況下,在設(shè)置于引擎的 排氣體系時(shí),有可能因耐熱沖擊性的不足而產(chǎn)生破壞,該比較例1的蜂窩結(jié)構(gòu)體具有與以往 用于一般的PM捕集用過濾器的蜂窩結(jié)構(gòu)體同等的結(jié)構(gòu)。對(duì)于比較例1和實(shí)施例1~36,分別 對(duì)各3個(gè)試樣進(jìn)行試驗(yàn)。
[0174] 該電爐剝落試驗(yàn)的結(jié)果如表4所示。即,比較例1的蜂窩結(jié)構(gòu)體的安全溫度和實(shí)施 例1~36的蜂窩結(jié)構(gòu)體的安全溫度之間,沒有確認(rèn)到顯著差異。
[0175] [PM捕集性能]
[0176]在搭載有排氣量2L的四缸柴油機(jī)的客車的排氣體系中安裝蜂窩結(jié)構(gòu)體。并且,使 該客車在NEDC(新歐洲駕駛循環(huán),New European Driving Cycle)模式下行駛,對(duì)此時(shí)的蜂 窩結(jié)構(gòu)體的出口側(cè)的PM排放數(shù)量(個(gè)/km)進(jìn)行測(cè)定。在該P(yáng)M排放數(shù)量明顯比比較例1的蜂窩 結(jié)構(gòu)體多的情況下,有可能在作為PM捕集用過濾器的使用中產(chǎn)生問題,該比較例1的蜂窩結(jié) 構(gòu)體具有與以往用于一般的PM捕集用過濾器的蜂窩結(jié)構(gòu)體同等的結(jié)構(gòu)。對(duì)于比較例1和實(shí) 施例1~36,分別對(duì)各3個(gè)試樣進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[0177]該P(yáng)M捕集性能的評(píng)價(jià)結(jié)果如表4所示。即,在比較例1的蜂窩結(jié)構(gòu)體的PM排放數(shù)量 和實(shí)施例1~36的蜂窩結(jié)構(gòu)體的PM排放數(shù)量之間,沒有確認(rèn)到顯著差異。
[0178][壓力損失]
[0179] 使室溫(25 °C )的空氣以12m3/分鐘的流量流過蜂窩結(jié)構(gòu)體,對(duì)此時(shí)的蜂窩結(jié)構(gòu)體 的入口側(cè)(上游側(cè))和出口側(cè)(下游側(cè))的壓力進(jìn)行測(cè)定,通過算出其壓力差而求出壓力損 失。在該壓力損失明顯比比較例1的蜂窩結(jié)構(gòu)體高的情況下,在設(shè)置于引擎的排氣體系時(shí), 有可能產(chǎn)生引擎的輸出功率降低等問題,該比較例1的蜂窩結(jié)構(gòu)體具有與以往用于一般的 PM捕集用過濾器的蜂窩結(jié)構(gòu)體同等的結(jié)構(gòu)。該試驗(yàn)的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)如下。
[0180] A:將作為基準(zhǔn)的比較例1的蜂窩結(jié)構(gòu)體的壓力損失設(shè)為100%時(shí),評(píng)價(jià)對(duì)象的蜂窩 結(jié)構(gòu)體的壓力損失為102%以下。
[0181] B:將作為基準(zhǔn)的比較例1的蜂窩結(jié)構(gòu)體的壓力損失設(shè)為100%時(shí),評(píng)價(jià)對(duì)象的蜂窩 結(jié)構(gòu)體的壓力損失為超過102%且105%以下。
[0182] C:將作為基準(zhǔn)的比較例1的蜂窩結(jié)構(gòu)體的壓力損失設(shè)為100%時(shí),評(píng)價(jià)對(duì)象的蜂窩 結(jié)構(gòu)體的壓力損失為超過105%且110%以下。
[0183] D:將作為基準(zhǔn)的比較例1的蜂窩結(jié)構(gòu)體的壓力損失設(shè)為100%時(shí),評(píng)價(jià)對(duì)象的蜂窩 結(jié)構(gòu)體的壓力損失超過110%。
[0184] 另外,該壓力損失的評(píng)價(jià)中,評(píng)價(jià)為"A"時(shí),可忽視對(duì)引擎性能的影響,可謂特別良 好。評(píng)價(jià)為"B"時(shí),對(duì)引擎性能的影響為實(shí)用上沒有問題的水平,可謂良好。評(píng)價(jià)為"C"時(shí),對(duì) 引擎性能的影響為實(shí)用上不構(gòu)成大問題的水平,可謂良好。評(píng)價(jià)為"D"時(shí),對(duì)引擎性能有影 響,可謂不良。
[0185] 壓力損失的評(píng)價(jià)結(jié)果如表4所示。即,對(duì)實(shí)施例1~36的蜂窩結(jié)構(gòu)體,評(píng)價(jià)為"A"~ Τ',沒有評(píng)價(jià)為"D"的蜂窩結(jié)構(gòu)體。
[0186] [綜合評(píng)價(jià)]
[0187] 根據(jù)以上結(jié)果,對(duì)實(shí)施例1~36和比較例1~7的蜂窩結(jié)構(gòu)體進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。綜合評(píng) 價(jià)的基準(zhǔn)如下。
[0188] Α:即使在嚴(yán)酷的使用條件下也沒有性能上的問題,非常良好。
[0189] Β:實(shí)用上沒有問題,具有良好的性能。
[0190] C:實(shí)用上沒有大的問題,在通常的使用上沒有問題。
[0191] D:性能上有問題。
[0192] 綜合評(píng)價(jià)的結(jié)果如表4所示。即,對(duì)于實(shí)施例1~36的蜂窩結(jié)構(gòu)體,評(píng)價(jià)為"Α"~ "C",全部顯示出了實(shí)用上沒有問題的性能。另外,對(duì)于實(shí)施例18和19的蜂窩結(jié)構(gòu)體,由于為 了避免蜂窩單元的角部干擾而使接合材料的厚度變厚,因此通過對(duì)蜂窩單元的角部進(jìn)行C 倒角,從而消除了蜂窩單元的角部的干擾,與使接合部厚度為1mm的實(shí)施例23和24的蜂窩結(jié) 構(gòu)體相比,壓力損失高,但仍為實(shí)用上沒有問題的水平。對(duì)于配置了四個(gè)側(cè)面全部為平面狀 的蜂窩單元的比較例1、以及以凹狀側(cè)面彼此對(duì)置或凸?fàn)顐?cè)面彼此對(duì)置的方式配置蜂窩單 元的比較例2~7的蜂窩結(jié)構(gòu)體,由于在加熱振動(dòng)試驗(yàn)中無法得到良好的結(jié)果,因此判斷為 難以使用,綜合評(píng)價(jià)為"D"。
[0193] 表4
[0195] 產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0196] 本發(fā)明可以合適地在用于捕集柴油機(jī)、汽油機(jī)的廢氣中所含有的粒子狀物質(zhì)的過 濾器、用于擔(dān)載催化劑來凈化廢氣的催化劑載體等中使用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種蜂窩結(jié)構(gòu)體,其是將多個(gè)蜂窩單元通過接合材料接合為一體而成,所述多個(gè)蜂 窩單元具有多孔質(zhì)的隔壁和外周面,所述多孔質(zhì)的隔壁劃分形成從成為流體入口側(cè)的入口 端面延伸至成為流體出口側(cè)的出口端面的多個(gè)孔格,所述外周面連接所述入口端面與所述 出口端面, 所述多個(gè)蜂窩單元包含多個(gè)第一蜂窩單元和多個(gè)第二蜂窩單元, 所述第一蜂窩單元中,所述入口端面和所述出口端面為四邊形,并且所述外周面的以 分別對(duì)置的兩個(gè)側(cè)面為一組的兩組側(cè)面中,至少一組側(cè)面為在所述第一蜂窩單元的長(zhǎng)度方 向上彎曲成凹狀的凹狀側(cè)面, 所述第二蜂窩單元中,所述入口端面和所述出口端面為四邊形,并且所述外周面的以 分別對(duì)置的兩個(gè)側(cè)面為一組的兩組側(cè)面中,至少一組側(cè)面為在所述第二蜂窩單元的長(zhǎng)度方 向上彎曲成凸?fàn)畹耐範(fàn)顐?cè)面, 在與所述蜂窩單元的長(zhǎng)度方向垂直的至少一個(gè)方向上,以所述凹狀側(cè)面與所述凸?fàn)顐?cè) 面對(duì)置的方式交替地配置所述第一蜂窩單元和所述第二蜂窩單元, 所述多個(gè)孔格中的至少一部分孔格的與所述蜂窩單元的長(zhǎng)度方向垂直的截面上的形 狀在所述蜂窩單元的長(zhǎng)度方向上變化。2. 如權(quán)利要求1所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體,所述第一蜂窩單元的兩組側(cè)面均為彎曲成凹狀的 凹狀側(cè)面,所述第二蜂窩單元的兩組側(cè)面均為彎曲成凸?fàn)畹耐範(fàn)顐?cè)面,在與所述蜂窩單元 的長(zhǎng)度方向垂直的兩個(gè)方向上,以所述凹狀側(cè)面與所述凸?fàn)顐?cè)面對(duì)置的方式交替地配置所 述第一蜂窩單元和所述第二蜂窩單元。3. -種蜂窩結(jié)構(gòu)體,其是將多個(gè)蜂窩單元通過接合材料接合為一體而成,所述多個(gè)蜂 窩單元具有多孔質(zhì)的隔壁和外周面,所述多孔質(zhì)的隔壁劃分形成從成為流體入口側(cè)的入口 端面延伸至成為流體出口側(cè)的出口端面的多個(gè)孔格,所述外周面連接所述入口端面與所述 出口端面, 所述多個(gè)蜂窩單元包含多個(gè)復(fù)合彎曲蜂窩單元,所述復(fù)合彎曲蜂窩單元中,所述入口 端面和所述出口端面為四邊形,并且所述外周面的以分別對(duì)置的兩個(gè)側(cè)面為一組的兩組側(cè) 面中,一組側(cè)面為在其長(zhǎng)度方向上彎曲成凹狀的凹狀側(cè)面,另一組側(cè)面為在其長(zhǎng)度方向上 彎曲成凸?fàn)畹耐範(fàn)顐?cè)面, 在與所述蜂窩單元的長(zhǎng)度方向垂直的兩個(gè)方向上,以所述凹狀側(cè)面與所述凸?fàn)顐?cè)面對(duì) 置的方式配置所述多個(gè)復(fù)合彎曲蜂窩單元, 所述多個(gè)孔格中的至少一部分孔格的與所述蜂窩單元的長(zhǎng)度方向垂直的截面上的形 狀在所述蜂窩單元的長(zhǎng)度方向上變化。4. 如權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體,所述凹狀側(cè)面和所述凸?fàn)顐?cè)面的彎曲 量為0.2~3.5mm。5. 如權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體,所述蜂窩單元具有封孔部,所述封孔 部對(duì)預(yù)定的孔格的所述入口端面?zhèn)鹊拈_口端部和剩余的孔格的所述出口端面?zhèn)鹊拈_口端 部進(jìn)行封孔。6. 如權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體,在所述隔壁擔(dān)載有催化劑成分。7. 如權(quán)利要求1~6中任一項(xiàng)所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體,在將所述多個(gè)蜂窩單元通過所述接合 材料接合為一體后,施加外周磨削加工,在其加工面上形成外周涂層。8. 如權(quán)利要求2所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體,所述第一蜂窩單元的相鄰的兩個(gè)凹狀側(cè)面相交的 角部的至少一部分、以及所述第二蜂窩單元的相鄰的兩個(gè)凸?fàn)顐?cè)面相交的角部的至少一部 分經(jīng)過倒角。9. 如權(quán)利要求1~8中任一項(xiàng)所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體,鄰接的蜂窩單元的側(cè)面之間的接合材 料的厚度均勻。10. 如權(quán)利要求1~9中任一項(xiàng)所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體,所述接合材料的厚度為所述凹狀側(cè) 面和所述凸?fàn)顐?cè)面的彎曲量的2倍以上。11. 如權(quán)利要求1~10中任一項(xiàng)所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體,所述蜂窩單元的與孔格延伸方向垂 直的截面具有包含直徑30mm的圓的大小。12. 如權(quán)利要求1~11中任一項(xiàng)所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體,所述蜂窩結(jié)構(gòu)體的與孔格延伸方向 垂直的截面具有包含直徑200mm的圓的大小。
【文檔編號(hào)】B01J27/224GK105986856SQ201610149197
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年3月16日
【發(fā)明人】山田敏雄, 平川敏弘, 飯?zhí)镏呛?
【申請(qǐng)人】日本礙子株式會(huì)社