蜂窝结构体的制作方法

文档序号:10544584阅读:341来源:国知局
蜂窝结构体的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种能够抑制制造时的尺寸变形且提高等静压强度的蜂窝结构体。蜂窝结构体(100)具备蜂窝主体(10),该蜂窝主体(10)具有划分形成多个隔室(2)的隔壁(1),该隔室(2)从一端面的流入端面(11)延伸至另一端面的流出端面,并且蜂窝主体(10)的与隔室(2)延伸的方向正交的剖面的外周形状呈四个角被倒角且具有长径与短径的长方形,多个隔室(2)为与隔室(2)延伸的方向正交的剖面的形状呈六边形的六角隔室(2a),六角隔室(2a)形成为六角隔室(2a)的最长的对角线与蜂窝主体(10)的短径(S)所成的角度为0~6°。
【专利说明】
蜂窝结构体
技术领域
[0001] 本发明设及蜂窝结构体。更加详细而言,设及能够抑制制造时的尺寸变形且提高 等静压强度的蜂窝结构体。
【背景技术】
[0002] W往,作为用于对从汽车的发动机等内燃机排出的废气进行净化的过滤器,公知 有具备隔壁的蜂窝结构体,该隔壁划分形成成为废气的流路的隔室。该过滤器除去废气中 的NOx等有害成分、微粒,由此对废气进行净化。
[0003] 作为运种蜂窝结构体,公知有在与隔室延伸的方向正交的剖面中形状呈六边形状 的隔室(六角隔室)(例如,参照专利文献1)。而且,就六角隔室而言,在构成该六角隔室的隔 壁的表面均匀地担载有催化剂,因此与四角隔室相比,成为高净化性能,其结果,被广泛采 用。此外,四角隔室为在与隔室延伸的方向正交的剖面中形状呈四角形状的隔室。另外,最 近,不仅S元催化剂,在NOx净化用载体也广泛采用形成有六角隔室的蜂窝结构体(六角隔 室蜂窝结构体)。另外,运种六角隔室蜂窝结构体能够实现大型化、研究出采用各种各样的 形状(与隔室延伸的方向正交的剖面的外周形状)。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1:日本特开平11-270334号公报

【发明内容】

[0007] 就专利文献1所记载的蜂窝结构体而言,与隔室延伸的方向正交的剖面的外周形 状呈圆形。但是,在0外周形状并非圆形(例如,楠圆形等)的情况下,存在产生制造时的尺寸 变形的问题。另外,外周形状并非圆形的蜂窝结构体存在无法充分地获得等静压强度的问 题。换句话说,如上所述,对于六角隔室蜂窝结构体而言,针对外周形状(与隔室延伸的方向 正交的剖面的外周形状)研究了各种各样的形状(异形状)。但是,在六角隔室蜂窝结构体为 异形状的情况下,存在上述问题。特别地,在大型的蜂窝结构体的情况下,容易产生该问题。 [000引因此,在与隔室延伸的方向正交的剖面的外周形状并非圆形的情况下,渴望开发 出能够抑制制造时的尺寸变形且提高等静压强度的蜂窝结构体。
[0009] 本发明是鉴于上述的现有技术所具有的问题点而完成的。本发明的课题在于提供 一种能够抑制制造时的尺寸变形且提高等静压强度的蜂窝结构体。
[0010] 根据本发明,提供一种W下所示的蜂窝结构体。
[0011] [1]-种蜂窝结构体,具备蜂窝主体,该蜂窝主体具有划分形成多个隔室的隔壁, 该隔室从一端面即流入端面延伸至另一端面即流出端面,并且所述蜂窝主体的与所述隔室 延伸的方向正交的剖面的外周形状为四个角被倒角且具有长径与短径的长方形,所述多个 隔室为与所述隔室延伸的方向正交的剖面的形状呈六边形的六角隔室,所述六角隔室形成 为,所述六角隔室的最长的对角线与所述蜂窝主体的所述短径所成的角度为0~6°,或者当 所述六角隔室的最长的对角线存在多个时任一个最长的对角线与所述蜂窝主体的所述短 径所成的角度为O~6°。
[0012] [2]-种蜂窝结构体,具备蜂窝主体,该蜂窝主体具有划分形成多个隔室的隔壁, 该隔室从一端面即流入端面延伸至另一端面即流出端面,并且所述蜂窝主体的与所述隔室 延伸的方向正交的剖面的外周形状为四个角被倒角且具有长径与短径的梯形,所述多个隔 室为与所述隔室延伸的方向正交的剖面的形状呈六边形的六角隔室,所述六角隔室形成 为,所述六角隔室的最长的对角线与所述蜂窝主体的所述短径所成的角度为0~6°,或者当 所述六角隔室的最长的对角线存在多个时任一个最长的对角线与所述蜂窝主体的所述短 径所成的角度为0~6°。
[0013] [3]-种蜂窝结构体,具备蜂窝主体,该蜂窝主体具有划分形成多个隔室的隔壁, 该隔室从一端面即流入端面延伸至另一端面即流出端面,并且所述蜂窝主体的与所述隔室 延伸的方向正交的剖面的外周形状为=个角被倒角且具有长径与短径的=角形,所述多个 隔室为与所述隔室延伸的方向正交的剖面的形状呈六边形的六角隔室,所述六角隔室形成 为,所述六角隔室的最长的对角线与所述蜂窝主体的所述短径所成的角度为0~6°,或者当 所述六角隔室的最长的对角线存在多个时任一个最长的对角线与所述蜂窝主体的所述短 径所成的角度为0~6°。
[0014] [4]根据上述[1]~[3]中任一项所记载的蜂窝结构体,所述六角隔室形成为,所述 六角隔室的最长的对角线与所述蜂窝主体的所述短径所成的角度为1~6°,或者当所述六 角隔室的最长的对角线存在多个时任一个最长的对角线与所述蜂窝主体的所述短径所成 的角度为1~6°。
[0015] 本发明的效果如下。
[0016] 本发明的蜂窝结构体W六角隔室的最长的对角线与蜂窝主体的短径所成的角度 成为0~6°或者当六角隔室的最长的对角线存在多个时任一个最长的对角线与蜂窝主体的 短径所成的角度为0~6°的方式形成有六角隔室。由于具有上述的构成,本发明的蜂窝结构 体能够抑制制造时的尺寸变形且提高等静压强度。
【附图说明】
[0017] 图1是示意性地表示本发明的蜂窝结构体的一实施方式的立体图。
[0018] 图2是从一端面侧观察本发明的蜂窝结构体的一实施方式的示意图。
[0019] 图3是示意性地表示本发明的蜂窝结构体的一实施方式的隔室的放大图。
[0020] 图4是从一端面侧观察本发明的蜂窝结构体的其他实施方式的示意图。
[0021] 图5是从一端面侧观察本发明的蜂窝结构体的又一其他实施方式的示意图。
[0022] 图6是从一端面侧观察本发明的蜂窝结构体的又一其他实施方式的示意图。
[0023] 图7是从一端面侧观察本发明的蜂窝结构体的又一其他实施方式的示意图。
[0024] 图8是从一端面侧观察本发明的蜂窝结构体的又一其他实施方式的示意图。
[0025] 图9是从一端面侧观察本发明的蜂窝结构体的又一其他实施方式的示意图。
[0026] 图中;
[0027] 1-隔壁,2-隔室,2a-六角隔室,10-蜂窝主体,11-流入端面,12-流出端面, 20-外周壁,100、101、102、103、104、105、106-蜂窝结构体,D-对角线,L-长径,S-短径。
【具体实施方式】
[0028] W下,对本发明的实施方式进行说明。本发明不限定于W下的实施方式,应该理解 为在未脱离本发明的主旨的范围内,基于本领域技术人员的通常的知识,相对于W下的实 施方式施加适当地变更、改进等在本发明的范围内。
[0029] [1]蜂窝结构体(倒角长方形):
[0030] 本发明的蜂窝结构体的一实施方式为图1所示的蜂窝结构体100。蜂窝结构体100 具备蜂窝主体10,该蜂窝主体10具有划分形成多个隔室2的隔壁1,该隔壁1从一端面的流入 端面11延伸至另一端面的流出端面12。该蜂窝主体10的与隔室2延伸的方向正交的剖面的 外周形状呈四个角被倒角且具有长径L与短径S的长方形(参照图2)。而且,多个隔室2为与 隔室2延伸的方向正交的剖面的形状呈六边形的六角隔室2a。该六角隔室2a形成为六角隔 室2a的最长的对角线D与蜂窝主体10的短径S所成的角度0( W下,存在记为"倾斜角"的情 况)为0~6° (参照图3)。
[0031] 上述的蜂窝结构体W六角隔室的最长的对角线与蜂窝主体的短径所成的角度为0 ~6°的方式形成有六角隔室,因此能够抑制制造时的尺寸变形且提高等静压强度。
[0032] 图1是示意性地表示本发明的蜂窝结构体的一实施方式的立体图。图2是从一端面 侧观察本发明的蜂窝结构体的一实施方式的示意图。图3是示意性地表示本发明的蜂窝结 构体的一实施方式的隔室的放大图。
[0033] W往,多个隔室为六角隔室的蜂窝结构体的外周形状(与隔室延伸的方向正交的 剖面的外周形状)呈圆形状,运种蜂窝结构体在实用方面较适用。另一方面,最近,不仅=元 催化剂,在NOx净化用载体也广泛采用形成有六角隔室的蜂窝结构体。另外,形成六角隔室 的蜂窝结构体能够实现大型化、广泛采用各种各样的形状(与隔室延伸的方向正交的剖面 的外周形状)。因此,存在作为形成六角隔室的蜂窝结构体,也使用外周形状并非圆形(例 如,楠圆形等)的蜂窝结构体的情况。
[0034] 然而,隔室为六角隔室且外周形状并非圆形的蜂窝结构体(异形蜂窝结构体)存在 方向性在该六角隔室与蜂窝结构体的外周形状的关系中尤为重要的问题。换句话说,异形 蜂窝结构体存在其制造时(特别地,在对巧±进行挤压成形而获得蜂窝成形体时)产生尺寸 变形的担忧。另外,就上述的异形蜂窝结构体而言,如上述那样方向性尤为重要,从而存在 无法充分地获得等静压强度的情况。
[0035] 对于本发明的蜂窝结构体而言,发现了六角隔室与蜂窝结构体的外周形状的关系 的方向性尤为重要。具体而言,本发明的蜂窝结构体W六角隔室的最长的对角线与蜂窝主 体的短径所成的角度为0~6°的方式形成有六角隔室。据此,本发明的蜂窝结构体能够抑制 制造时的尺寸变形且提高等静压强度。
[0036] 更加具体而言,异形蜂窝结构体(存在简记为"蜂窝结构体"的情况)在向该异形蜂 窝结构体的外周卷绕垫块并装入排气管(所谓的封装)时,从排气管承受表面压力。因此,异 形蜂窝结构体要求有强度。因此,若W六角隔室的最长的对角线与蜂窝主体的短径所成的 角度为0~6°的方式形成有六角隔室,则能够发挥充分的强度等。具体而言,采用上述构成, 能够改善异形蜂窝结构体的尺寸变形的产生的程度。换句话说,蜂窝结构体的剖面尺寸与 基准值的差异减少。因此,封装时产生于蜂窝结构体的偏负载会消失。其结果,能够提高等 静压强度。
[0037] [1-1]六角隔室:
[0038] 倾斜角如上所述需要为0~6°,优先为1~6°,进一步优选为1~4°。即,六角隔室优 选形成为六角隔室的最长的对角线与蜂窝主体的短径所成的角度成1~6°,进一步优选形 成为1~4°。若倾斜角超过上限值,则无法充分地抑制制造时的尺寸变形。
[0039] 在本发明中,对于六角隔室而言,只要与隔室延伸的方向正交的剖面的形状呈六 边形,则不特别地存在限制,优选呈正六边形。若为正六边形,则蜂窝结构体进一步抑制制 造时的尺寸变形且更加提高等静压强度。
[0040] 在本说明书中,所谓"六角隔室的最长的对角线"是指在六角隔室中描绘的多个对 角线中的最长的对角线。
[0041] 本发明的蜂窝结构体优选全部的六角隔室满足上述倾斜角的条件。
[0042] [1-2]蜂窝主体:
[0043] "四个角被倒角且具有长径与短径的长方形"意味着在由长边与短边构成的长方 形中,四个角被倒角的形状。此时,所谓"角被倒角"是指长方形的角部W弯曲的轨迹被剪 切,在被剪切的角部的大小不存在限制。换句话说,例如,楠圆形状、跑道形状等呈相当于 "四个角被倒角且具有长径与短径的长方形"的形状。
[0044] 在本实施方式中,所谓"长径"是指连结与隔室延伸的方向正交的剖面的蜂窝主体 的外周缘上的两点的直线中的最长的直线。而且,所谓"短径"是指在与隔室延伸的方向正 交的剖面中,与上述"长径"正交的直线。
[0045] 图2示出了 "四个角被倒角且具有长径与短径的长方形"呈楠圆形状的蜂窝结构体 100。另外,图4示出了 "四个角被倒角且具有长径L与短径S的长方形"为楠圆形状的蜂窝结 构体的其他的例子的蜂窝结构体101。另外,图5示出了 "四个角被倒角且具有长径L与短径S 的长方形"为楠圆形状的蜂窝结构体的又一其他的例子的蜂窝结构体102。
[0046] 图6示出了 "四个角被倒角且具有长径L与短径S的长方形"为跑道状的蜂窝结构体 103。如图6所示,"跑道状"为由平行的一对直线与连接运些直线的圆弧状的曲线构成的形 状。
[0047] 图7示出了 "四个角被倒角且具有长径L与短径S的长方形"为电视屏幕状的蜂窝结 构体104。"电视屏幕状"是被倒角的部分的曲率半径比"跑道状"小的形状。
[004引此外,在图4~图7中,省略了隔室W及隔壁的记载。
[0049] 在本实施方式中,长径与短径的比的值(长径/短径)不特别地存在限制,优选为 1.02~3.0,进一步优选为1.1~2.2。针对满足上述的条件的蜂窝结构体,能够特别地抑制 制造时的尺寸变形且更加提高等静压强度。
[0050] 具体而言,长径能够设为50~360mm。具体而言,短径能够设为40~355mm。
[0051] 蜂窝主体的隔壁优选W陶瓷为主要成分。作为隔壁的材质,例如能够列举碳化娃、 娃-碳化娃系复合材料、堇青石、莫来石、氧化侣、尖晶石、碳化娃-堇青石系复合材料、娃酸 侣裡、铁酸侣等。而且,优选为从由运些构成的组中选择的至少一种。即便在运些中,也优选 堇青石。此外,"主成分"意味着构成隔壁的材料中所包含的成分为50质量% W上的成分。
[0052] 蜂窝主体10的隔壁1的厚度优选为40~440曲1,进一步优选为45~310WH,特别地优 选为50~170WI1。若上述隔壁的厚度小于下限值,则存在等静压强度降低的担忧。另一方面, 若超过上限值,则存在压力损失上升的担忧。
[0053] 蜂窝主体10的隔壁1的厚度也可W在中央区域与外周区域不同。就外周区域而言, 在与隔室延伸的方向正交的剖面中,在从蜂窝结构体的外周面朝向中央对隔室进行计数 时,位于第一个隔室至第十个隔室的范围。中央区域是外周区域W外的区域。换言之,在与 隔室延伸的方向正交的剖面中,位于比外周区域更靠内侧的区域。
[0054] 中央区域的隔壁的厚度优选为40~440WH,进一步优选为45~310WH,特别地优选 为50~170WI1。若上述隔壁的厚度小于下限值,则存在等静压强度降低的担忧。另一方面,若 超过上限值,则存在压力损失上升的担忧。
[0055] 外周区域的隔壁的厚度优选为45~440WH,进一步优选为50~310WH,特别地优选 为55~170WI1。若上述隔壁的厚度小于下限值,则存在等静压强度降低的担忧。另一方面,若 超过上限值,则存在压力损失上升的担忧。
[0化6] 蜂窝主体10的隔室密度优选为15~240个/cm2,进一步优选为30~200个/cm2,特别 地优选为45~140个/cm2。若上述隔室密度小于下限值,则存在净化性能降低的担忧。另一 方面,若超过上限值,则存在压力损失上升的担忧。
[0057]蜂窝主体10也可W为由多个蜂窝单元构成的接合体。即,蜂窝主体也可W具备多 个蜂窝单元的集合体W及由将运些蜂窝单元相互接合的接合材料构成的接合部。
[005引蜂窝结构体的隔室延伸的方向的长度能够设为35~440mm。
[0059] 本发明的蜂窝结构体也可W在蜂窝主体的侧面进一步具备外周壁20(参照图2)。
[0060] 本发明的蜂窝结构体也可W在蜂窝主体的外周面具备外周涂层。即,本发明的蜂 窝结构体如上所述,也可W将蜂窝主体与外周壁形成为一体。另外,本发明的蜂窝结构体也 可W在对后述的蜂窝烧成体的外周进行磨削而获得磨削体后,在该磨削体的外周面涂覆外 周涂层材料而形成外周涂层。
[0061] 此处,在对蜂窝烧成体的外周进行磨削的情况下,考虑假设即使在蜂窝烧成体产 生尺寸变形,也通过磨削W适合于所希望的尺寸的方式进行整形。换句话说,在形成外周涂 层的过程中,作为附带的效果,存在修正尺寸变形的情况。但是,最近,存在使用大型的蜂窝 结构体的情况,在运种大型的蜂窝结构体的情况下,存在仅利用磨削的操作是不充分的情 况。换句话说,大型的蜂窝结构体与通常的蜂窝结构体相比重量增加,因此尺寸变形的影响 也增大,存在隔室变形的情况。在该情况下,如上述那样,作为附带的效果,修正尺寸变形较 困难,从而较大地产生切削的必要。另一方面,较大地切削存在成本等的问题,从而通常不 进行。因此,在形成外周涂层的过程的磨削中,难W获得等静压强度充分的蜂窝结构体。据 此,即便为具备外周涂层的蜂窝结构体,为了获得本发明的效果,形成满足上述条件的六角 隔室尤为重要。
[0062] 此外,后述的图8所示的蜂窝结构体105W及图9所示的蜂窝结构体106也可W与图 1所示的蜂窝结构体100相同地在蜂窝主体的外周面具备外周涂层。而且,就图8所示的蜂窝 结构体105W及图9所示的蜂窝结构体106而言,在具备外周涂层的情况下,通过上述相同的 理由,形成满足上述条件的六角隔室尤为重要。
[0063] [2]蜂窝结构体(倒角长方形)的制造方法:
[0064] 接下来,对本实施方式的蜂窝结构体的制造方法进行说明。首先,成形柱状的蜂窝 成形体。该蜂窝成形体能够对含有陶瓷原料的成形原料进行成形而制成。蜂窝成形体具备 对成为流体的流路的多个隔室进行划分形成的隔壁(烧成前的隔壁)与位于最外周的外周 壁(烧成前的外周壁)。
[0065] 作为成形原料所含有的陶瓷原料,例如优选从W下的"原料组"选择的至少一种的 陶瓷。所谓"原料组"是"由碳化娃、娃-碳化娃系复合材料、堇青石化原料、堇青石、莫来石、 氧化侣、尖晶石、碳化娃-堇青石系复合材料、娃酸侣裡W及铁酸侣构成的组"。
[0066] 成形原料优选在上述陶瓷原料混合造孔材料、粘合剂、分散剂、表面活性剂、分散 介质等而调制。
[0067] 在使用成形原料而形成蜂窝成形体时,优选首先对成形原料进行混炼而形成巧 上,将所获得的巧上成形为蜂窝形状。
[0068] 作为对巧±进行成形而形成蜂窝成形体的方法不特别地存在限制,能够使用挤压 成形法、注塑成形法、冲压成形法等成形方法。
[0069] 在形成蜂窝成形体时,上述的"倾斜角"设定为满足上述条件(0~6° )。
[0070] 然后,满足上述条件的蜂窝成形体能够抑制向隔室延伸的方向被挤出时的变形。 然后,作为其结果,能够提高所获得的蜂窝结构体的尺寸精度。此外,蜂窝成形体如图2所示 的蜂窝结构体100那样,优选W长径L成为与水平方向平行的方式被挤出。而且,被挤出的蜂 窝成形体被承载台承载,向下工序输送。
[0071] 在对蜂窝成形体进行成形后,优选在W往公知的条件下对所获得的蜂窝成形体进 行干燥。而且,优选对所获得的蜂窝成形体进行烧成(正式烧成)而获得蜂窝烧成体(蜂窝结 构体)。此外,在对蜂窝成形体进行烧成(正式烧成)前,优选对该蜂窝成形体进行预烧。
[0072] 正式烧成的烧成条件(溫度、时间)因成形原料的种类而不同,因此只要与其种类 对应地选择适当的条件即可。例如,在使用堇青石化原料的情况下,烧成最高溫度优选为 1410~1440°C。另外,烧成最高溫度保持化eep)时间优选为3~15小时。
[0073] 如W上那样,能够制造本发明的蜂窝结构体。但是,本发明的蜂窝结构体的制造方 法不限定于至此说明的制造方法。
[0074] [3]蜂窝结构体(倒角梯形形状):
[0075] 本发明的蜂窝结构体的其他的实施方式为图8所示的蜂窝结构体105。蜂窝结构体 105具备蜂窝主体10,该蜂窝主体10具有划分形成多个隔室的隔壁,该隔室从一端面的流入 端面11延伸至另一端面的流出端面。该蜂窝主体10的与隔室延伸的方向正交的剖面的外周 形状呈四个角被倒角且具有长径L与短径S的梯形形状。而且,多个隔室为与隔室延伸的方 向正交的剖面的形状呈六边形的六角隔室。该六角隔室形成为六角隔室的最长的对角线与 蜂窝主体10的短径S所成的角度(倾斜角)为0~6°。
[0076] 上述的蜂窝结构体W六角隔室的最长的对角线与蜂窝主体的短径所成的角度为0 ~6°的方式形成有六角隔室,因此能够抑制制造时的尺寸变形且提高等静压强度。
[0077] 图8是从一端面侧观察本发明的蜂窝结构体的又一其他的实施方式的示意图。
[0078] 本实施方式的蜂窝结构体的作为上述的一实施方式的蜂窝结构体100的蜂窝主体 的外周形状除了"四个角被倒角且具有长径与短径的长方形"之外,还成为"四个角被倒角 且具有长径与短径的梯形形状"。
[0079] [3-1]六角隔室:
[0080] 倾斜角如上所述需要为0~6°,优先为1~6°,进一步优选为1~4°。即,六角隔室优 选形成为六角隔室的最长的对角线与蜂窝主体的短径所成的角度成为I~6°,进一步优选 为形成为成为1~4°。若倾斜角超过上限值,则无法充分地抑制制造时的尺寸变形。
[0081 ] [3-2]蜂窝主体:
[0082] "四个角被倒角且具有长径与短径的梯形形状"在由长边(下底)与短边(上底)构 成的梯形中,意味着四个角被倒角的形状。此时,所谓"角被倒角"是指梯形的角部W弯曲的 轨迹被剪切,在被剪切的角部的大小不存在限制。
[0083] 在本实施方式中,所谓"长径"是指在与隔室延伸的方向正交的剖面中,当在上底 与下底的中间划分成上底侧的部分与下底侧的部分的情况下,与下底平行且在下底侧的部 分最长的直线。换言之,当在水平的平面上载置W长边侧为下方的本实施方式的蜂窝结构 体的情况下(参照图8),是指连结与隔室延伸的方向正交的剖面的蜂窝主体的外周缘上的 两点的直线中的与上述平面平行且最长的直线。而且,所谓"短径"是指在与隔室延伸的方 向正交的剖面中,与上述"长径"正交的直线。此外,在本实施方式中,也存在长径与短径成 为相同的长度的情况,但所谓本实施方式的"长径"与"短径"如上述那样被决定。
[0084] 作为梯形,不特别地存在限制,但能够采用等腰梯形。
[0085] 在本实施方式中,长径与短径的比的值(长径/短径)不特别地存在限制,优选为 1.02~3.0,进一步优选为1.1~2.2。针对满足上述的条件的蜂窝结构体,能够特别地抑制 制造时的尺寸变形且更加提高等静压强度。
[0086] 具体而言,长径能够形成50~360mm。具体而言,短径能够形成40~355mm。
[0087] 本实施方式的蜂窝结构体其他的条件能够采用与作为上述的一实施方式的蜂窝 结构体相同的条件。
[0088] [4]蜂窝结构体(倒角梯形形状)的制造方法:
[0089] 本实施方式的蜂窝结构体能够与作为上述的一实施方式的蜂窝结构体相同地制 造。
[0090] 此处,在形成蜂窝成形体时,上述的"倾斜角"设定为满足上述条件(0~6° )。
[0091] 而且,如图8所示,上述蜂窝成形体优选W长边(下底)侧为下方向隔室延伸的方向 挤出。据此,蜂窝成形体能够抑制上下方向(铅垂方向)的变形。而且,作为其结果,能够提高 所获得的蜂窝结构体的尺寸精度。
[0092] [引蜂窝结构体(倒角S角形状):
[0093] 本发明的蜂窝结构体的又一其他的实施方式为图9所示的蜂窝结构体106。蜂窝结 构体106具备蜂窝主体10,该蜂窝主体10具有划分形成多个隔室的隔壁,该隔室从一端面的 流入端面11延伸至另一端面的流出端面。该蜂窝主体10为与隔室延伸的方向正交的剖面的 外周形状的=个角被倒角且具有长径L与短径S的=角形状。而且,多个隔室为与隔室延伸 的方向正交的剖面的形状呈六边形的六角隔室。该六角隔室形成为六角隔室的最长的对角 线与蜂窝主体10的短径S所成的角度(倾斜角)为0~6°。
[0094] 上述的蜂窝结构体W六角隔室的最长的对角线与蜂窝主体的短径所成的角度为0 ~6°的方式形成有六角隔室,因此能够抑制制造时的尺寸变形且提高等静压强度。
[0095] 图9是从一端面侧观察本发明的蜂窝结构体的又一其他的实施方式的示意图。
[0096] 本实施方式的蜂窝结构体的作为上述的一实施方式的蜂窝结构体100的蜂窝主体 的外周形状除了"四个角被倒角且具有长径与短径的长方形"之外还成为个角被倒角且 具有长径与短径的=角形状"。
[0097] [5-1]六角隔室:
[0098] 倾斜角如上所述需要为0~6°,优选为1~6°,进一步优选为1~4°。即,六角隔室优 选形成为六角隔室的最长的对角线与蜂窝主体的短径所成的角度为1~6°,进一步优选形 成为1~4°。若倾斜角超过上限值,则无法充分地抑制制造时的尺寸变形。
[0099] [5-2]蜂窝主体:
[0100] 个角被倒角且具有长径与短径的=角形状"意味着在=角形中=个角被倒角 的形状。此时,所谓"角被倒角"是指=角形的角部W弯曲的轨迹被剪切,在被剪切的角部的 大小不存在限制。
[0101] 在本实施方式中,所谓"长径"为在水平的平面上,在W满足W下的关系的方式载 置本实施方式的蜂窝结构体时被决定的直线。即,在与隔室延伸的方向正交的剖面中,做成 W距上述平面最远的一个顶点成为位于其他的两个顶点的中间部的关系的方式在上述平 面上载置蜂窝结构体的状态(参照图9)。而且,在该状态下,"长径"是指连结蜂窝主体的外 周缘上的两点的直线中的与上述平面平行且最长的直线。而且,所谓"短径"是指在与隔室 延伸的方向正交的剖面中,与上述"长径"正交的直线。此外,在本实施方式中,也存在长径 与短径成为相同的长度的情况,但本实施方式的"长径"与"短径"如上述那样被决定。
[0102] 作为S角形,不特别地存在限制,但能够采用正S角形。
[0103] 在本实施方式中,长径与短径的比的值(长径/短径)不特别地存在限制,优选为 1.02~3.0,进一步优选为1.1~2.2。针对满足上述的条件的蜂窝结构体,能够特别地抑制 制造时的尺寸变形且更加提高等静压强度。
[0104] 具体而言,长径能够形成50~360mm,具体而言,短径能够形成40~355mm。
[0105] 本实施方式的蜂窝结构体其他的条件能够采用与作为上述的一实施方式的蜂窝 结构体相同的条件。
[0106] [6]蜂窝结构体(倒角S角形状)的制造方法:
[0107] 本实施方式的蜂窝结构体能够与作为上述的一实施方式的蜂窝结构体相同地制 造。
[0108] 此处,在形成蜂窝成形体时,上述的"倾斜角"设定为满足上述条件(0~6° )。
[0109] 而且,如图9所示,上述蜂窝成形体优选W长径L成为水平的方式W-个边为下方 向隔室延伸的方向挤出。据此,蜂窝成形体能够抑制上下方向(铅垂方向)的变形。而且,作 为其结果,能够提高所获得的蜂窝结构体的尺寸精度。
[0110] 【实施例】
[0111] W下,基于实施例对本发明具体地进行说明,但本发明不限定于运些实施例。
[0112] (实施例1)
[0113] 首先,使用含有陶瓷原料的成形原料,对用于成形蜂窝成形体的巧±进行了调制。 作为陶瓷原料,使用了堇青石化原料。在堇青石化原料添加了分散介质、有机粘合剂、分散 剂、造孔材料,对成形用的巧±进行了调制。分散介质的添加量相对于堇青石化原料100质 量份设为33质量份。有机粘合剂的添加量相对于堇青石化原料100质量份设为5.6质量份。 造孔材料的添加量相对于堇青石化原料100质量份设为0.5质量份。对使用捏合机所获得的 陶瓷成形原料进行混炼,而获得巧±。
[0114] 接下来,使用真空挤压成形机对所获得的巧±进行挤压成形,获得蜂窝成形体。作 为模具使用如下模具,在所获得的蜂窝结构体中,隔室的剖面形状成为六边形,与隔室延伸 的方向正交的剖面的外周形状成为楠圆形状。
[0115] 接下来,在通过高频电介质对所获得的蜂窝成形体进行加热干燥后,使用热风干 燥机W120°C干燥两个小时。然后,W1350~1440°C烧成十个小时,获得蜂窝结构体。
[0116] 表1表示所获得的蜂窝结构体的"隔室密度(个/cm2)"、"中央区域的隔壁的厚度(ii m)"、"外周区域的隔壁的厚度(皿r、"孔隙率(% )"、"隔室形状'、"剖面形状'、"长径"、"短 径"、"全长"W及"隔室角度"。此外,"外周区域的隔壁的厚度"表示在与隔室延伸的方向正 交的剖面中,在从蜂窝结构体的外周面朝向中央对隔室进行计数时,存在于从第一个隔室 至第十个隔室的范围(外周区域)的隔壁的厚度的平均值。具体而言,任意地测定多个存在 于外周区域的隔壁的厚度,将其平均值设为"外周区域的隔壁的厚度"。"中央区域的隔壁的 厚度"表示存在于上述外周区域W外的区域(中央区域)的隔壁的厚度的平均值。具体而言, 任意地测定多个存在于中央区域的隔壁的厚度,将其平均值设为"中央区域的隔壁的厚 度"。"隔室形状"表示与隔室延伸的方向正交的剖面的隔室的形状。"剖面形状"表示与隔室 延伸的方向正交的剖面的蜂窝结构体的外周形状。"长径"表示与隔室延伸的方向正交的剖 面的蜂窝结构体的长径。"短径"表示与隔室延伸的方向正交的剖面的蜂窝结构体的短径。 "全长"表示蜂窝结构体的隔室延伸的方向的长度。"隔室角度"表示隔室的最长的对角线与 蜂窝结构体的短径所成的角度。
[0117] 【表1】
[011 引
[0119] 在表1、表2中,"载体种类"的栏记载蜂窝结构体的构造。该栏的"蜂窝载体"意味着 废气通过贯通隔室内的构造(所谓的壁流型的蜂窝结构体)。"蜂窝过滤器"意味着具有封孔 部,且废气通过隔壁的构造(所谓的壁流型的蜂窝结构体)。在表2中,"长径/直径"表示与隔 室延伸的方向正交的剖面的蜂窝结构体的长径或者直径。此外,"直径"意味着与隔室延伸 的方向正交的剖面的蜂窝结构体的外周形状呈圆形的情况下的上述圆形的直径。
[0120] 对所获得的蜂窝结构体进行了 W下的"蜂窝结构体的剖面尺寸"W及"等静压强 度"的评价。表1表示评价结果。
[0121] [蜂窝结构体的剖面尺寸]
[0122] 针对蜂窝结构体的剖面尺寸,在=处对蜂窝结构体进行切断,利用卡尺对各剖面 的长径、短径进行测定而获得测定值。对蜂窝结构体进行切断的位置在隔室延伸的方向,形 成距一端面IOcm的位置,距另一端面IOcm的位置W及两端面之间的中央的位置。此外,蜂窝 结构体W与隔室延伸的方向正交的方式切断。然后,求得与基准值的差异。基准值为在对蜂 窝成形体进行挤压成形时,预先设定为蜂窝结构体的尺寸的设定值。而且,求得测定值与基 准值的差异的最大值。在表1中,仅记为"剖面尺寸"。将相对于基准值的差异在± 1.5mmW内 的情况设为"A",将相对于基准值的差异超过± 1.5mm且在± 2. OmmW内的情况设为"B",将 相对于基准值的差异超过± 2. Omm的情况设为。
[0123] [等静压强度]
[0124] 等静压强度的测定基于社团法人汽车技术协会发行的汽车规格(JASO规格)的 M505-87所规定的等静压破坏强度试验而进行。等静压破坏强度试验为向橡胶的筒状容器 放入蜂窝结构体并利用侣制板加盖,在水中进行各向同性加压压缩的试验。即,等静压破坏 强度试验为模拟缸体的外周面把持蜂窝结构体的情况下的压缩负荷加权的试验。利用该等 静压破坏强度试验所测定的等静压强度W蜂窝结构体破坏时的加压压力值(MPa)表示。
[01巧]将等静压强度为0.7MPaW上时设为"A",将不足0.7M化时设为'屯"。
[0126] (实施例2~18、比较例1~13、参考例1~5)
[0127] 如表1、表2所示,除变更W外,与实施例1相同地制成蜂窝结构体。针对制成的蜂窝 结构体,进行"蜂窝结构体的剖面尺寸"W及"等静压强度"的评价。表1、表2表示评价结果。 [01%]此外,参考例1~5表示蜂窝结构体的外周形状为圆形的情况。如根据运些参考例 明确的那样,在蜂窝结构体的外周形状为圆形的情况下,六角隔室与蜂窝结构体的外周形 状的关系的方向性不成为问题。另一方面,在异形蜂窝结构体的情况下,产生制造时的尺寸 变形等的上述的问题。
[0129]【表2】
[0130]
[0131] 根据表1、表2,明确实施例1~18的蜂窝结构体与比较例I~13的蜂窝结构体相比, 能够抑制制造时的尺寸变形且提高等静压强度。
[0132] 工业上的利用可能性
[0133] 本发明的蜂窝结构体能够采用为用于对从汽车的发动机等内燃机排出的废气进 行净化的过滤器。
【主权项】
1. 一种蜂窝结构体,其特征在于, 具备蜂窝主体,该蜂窝主体具有划分形成多个隔室的隔壁,该隔室从一端面即流入端 面延伸至另一端面即流出端面,并且所述蜂窝主体的与所述隔室延伸的方向正交的剖面的 外周形状为四个角被倒角且具有长径与短径的长方形, 所述多个隔室为与所述隔室延伸的方向正交的剖面的形状呈六边形的六角隔室, 所述六角隔室形成为,所述六角隔室的最长的对角线与所述蜂窝主体的所述短径所成 的角度为O~6°,或者当所述六角隔室的最长的对角线存在多个时任一个最长的对角线与 所述蜂窝主体的所述短径所成的角度为O~6°。2. -种蜂窝结构体,其特征在于, 具备蜂窝主体,该蜂窝主体具有划分形成多个隔室的隔壁,该隔室从一端面即流入端 面延伸至另一端面即流出端面,并且所述蜂窝主体的与所述隔室延伸的方向正交的剖面的 外周形状为四个角被倒角且具有长径与短径的梯形, 所述多个隔室为与所述隔室延伸的方向正交的剖面的形状呈六边形的六角隔室, 所述六角隔室形成为,所述六角隔室的最长的对角线与所述蜂窝主体的所述短径所成 的角度为〇~6°,或者当所述六角隔室的最长的对角线存在多个时任一个最长的对角线与 所述蜂窝主体的所述短径所成的角度为O~6°。3. -种蜂窝结构体,其特征在于, 具备蜂窝主体,该蜂窝主体具有划分形成多个隔室的隔壁,该隔室从一端面即流入端 面延伸至另一端面即流出端面,并且所述蜂窝主体的与所述隔室延伸的方向正交的剖面的 外周形状为三个角被倒角且具有长径与短径的三角形, 所述多个隔室为与所述隔室延伸的方向正交的剖面的形状呈六边形的六角隔室, 所述六角隔室形成为,所述六角隔室的最长的对角线与所述蜂窝主体的所述短径所成 的角度为〇~6°,或者当所述六角隔室的最长的对角线存在多个时任一个最长的对角线与 所述蜂窝主体的所述短径所成的角度为O~6°。4. 根据权利要求1~3中任一项所述的蜂窝结构体,其特征在于, 所述六角隔室形成为,所述六角隔室的最长的对角线与所述蜂窝主体的所述短径所成 的角度为1~6°,或者当所述六角隔室的最长的对角线存在多个时任一个最长的对角线与 所述蜂窝主体的所述短径所成的角度为1~6°。
【文档编号】B01J35/04GK105903495SQ201610094773
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年2月19日
【发明人】近藤隆宏, 加藤靖
【申请人】日本碍子株式会社
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