专利名称：封孔蜂窝结构体的制造方法及封孔蜂窝结构体的制作方法
技术领域：
本发明涉及柴油微粒过滤器等过滤微粒状物质的过滤器，或作为在划分形成隔室的多孔质隔壁的细孔表面上承载催化剂成分，并通过使排气经过该隔壁的细孔内来净化HC、NOx、CO等排气中的有害成分的催化剂载体等使用的封孔蜂窝结构体。
背景技术：
从柴油发动机等内燃机排出的排气中，含有大量成为环境污染原因的以碳为主要成分的微粒(粒子状物质)，所以在此类排气系统中通常装载用于捕集(过滤)微粒的过滤器。
通常，用于此类目的的过滤器中，如图13(a)及(b)所示，使用具备蜂窝结构体2和封孔部11的封孔蜂窝结构体1，其中，蜂窝结构体2由多孔质的隔壁7划分形成了将两个端面之间连通的多个隔室9；封孔部11为对上述各隔室9的两个开口端内任一方进行封孔而在蜂窝结构体2的一端面侧和另一端面侧以互补的方格花纹状配置。
排气从此类封孔蜂窝结构体1所构成的过滤器的一个端面3流入到内部，并在除去气体中所含的微粒等之后从另一端面5流出。具体地说，首先，排气流入到在过滤器的一个端面3端部不封闭而在另一个端面5端部封闭的隔室9b中，通过多孔质的隔壁7，经在一个端面3端部封闭而在另一个端面5端部不封闭的隔室9a移动，从该隔室9a排出。而且，此时，隔壁7成为过滤层，气体中的微粒被隔壁7捕捉并在隔壁7上堆积。
作为上述那样的封孔蜂窝结构体的制造方法，已知有在蜂窝成型体的一个端面上贴上粘贴片等，通过利用图像处理的激光加工等而仅在与该粘贴片等的应封孔隔室(封孔隔室)对应的部分上开孔并作为掩模，将粘贴该掩模的蜂窝成型体的端面浸入封孔用浆液中，在蜂窝成型体的封孔隔室中填充浆液而形成封孔部，在对蜂窝成型体的另一端面进行与之同样的工序后，通过干燥、烧结而得到封孔蜂窝结构体的方法(例如，参照专利文献1-特开2001-300922号公报)。
此外，作为其它制造方法，提出了在陶瓷材料构成的未干燥的片状生成形体上，方格花纹状(交错格子状)地形成通孔，并将该片状生成形体按压在蜂窝状干燥体的端面上而通过一体烧结来得到封孔蜂窝结构体的方法(例如，参照专利文献2-特开2002-159811号公报)。
但是，在最近还进行的尝试有，除过滤上述那样的微粒状物质的过滤器之外，还使此类封孔蜂窝结构体在划分形成隔室的多孔质隔壁的细孔表面承载催化剂成分，并作为通过流入蜂窝结构体内的排气经过该隔壁的细孔内而将HC、NOx、CO等排气中的有害成分净化的催化剂(以下，将此类催化剂称为“壁流型催化剂”)来使用。
随着此类封孔蜂窝结构体的用途的扩大，预计今后封孔蜂窝结构体的需要会进一步增加，但是，在利用上述专利文献1中记载的制造方法来量产封孔蜂窝结构体的情况下，存在的需要解决的问题是(i)对于各蜂窝结构体的两端面，全部需要进行粘贴片的粘贴、图像处理、开孔、粘贴片的剥离的工序，且掩模的制作等需要时间，此外，使用后剥离的粘贴片成为大量的工业废弃物；(ii)粘贴片价格较高，且在成为生产成本上升的原因的同时，由于要避免杂质和灰尘而需要在清洁的环境下进行粘贴作业，从而存在作业环境上的制约。即，虽然上述现有的制造方法是在较少量制造封孔蜂窝结构体时有效的方法，但从量产适应性的观点来看不能称得上是十分满足的方法。
此外，在上述专利文献2中公开的制造方法中，存在的问题是，由于蜂窝状干燥体和未干燥的片状生成形体的干燥收缩差，容易产生片的龟裂和剥离，而且，在位于蜂窝结构体最外周的隔室内，应封孔的隔室难以封孔。
发明内容
本发明鉴于上述现有技术的问题而研制，其目的是提供适于量产的封孔蜂窝结构体的制造方法，更具体地，提供没有作业环境上的限制，且可在短时间内廉价地制造无缺陷的封孔蜂窝结构体，并可减小工业废弃物的封孔蜂窝结构体的制造方法。
为实现上述目的，根据本发明，提供了以下的封孔蜂窝结构体的制造方法和封孔蜂窝结构体。
(1)一种封孔蜂窝结构体的制造方法，所述封孔蜂窝结构体具备通过多孔质的隔壁而划分形成将两个端面之间连通的多个隔室的蜂窝结构体和为将上述各隔室的两个开口端中任一个封孔而设置的封孔部，其特征在于，在将封孔用混合材料填充到上述蜂窝结构体的全部隔室的开口端部内后，通过将在不应封孔隔室的开口端部内填充的上述封孔用混合材料除去并贯通而使上述不应封孔隔室的端部开放。
(2)上述(1)所述的封孔蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，以上述蜂窝结构体的每一端面侧的顺序来进行将在上述不应封孔隔室的开口端部内填充的上述封孔用混合材料除去并贯通的作业。
(3)上述(1)所述的封孔蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，在上述蜂窝结构体的两端面侧同时进行将在上述不应封孔隔室的开口端部内填充的上述封孔用混合材料除去并贯通的作业。
(4)上述(1)～(3)中任一项所述的封孔蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，在将上述封孔用混合材料填充到上述蜂窝结构体的全部隔室的开口端部内后，使用上面为平板状且在该上面以与上述蜂窝结构体端面的不应封孔隔室的配置对应的方式立起设置有销的开孔夹具，上述蜂窝结构体的不应封孔隔室的端部进行位置对齐以与上述开孔夹具的上述销的位置一致并将上述蜂窝结构体的端面按压在上述开孔夹具的上述上面，将在上述不应封孔隔室的开口端部内填充的上述封孔用混合材料用上述销除去并贯通。
(5)上述(4)所述的封孔蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，上述销在上述开孔夹具上可移动地设置，通过预先摄下上述蜂窝结构体的端面，并对其进行图像处理来确认不应封孔隔室的位置坐标，根据该位置坐标数据，在进行移动以使上述销的位置与上述不应封孔隔室的位置对齐后，将上述蜂窝结构体按压于上述开孔夹具的上述上面。
(6)上述(1)～(3)中任一项所述的封孔蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，在将上述封孔用混合材料填充到上述蜂窝结构体的全部隔室的开口端部内后，将在上述不应封孔隔室的开口端部内填充的上述封孔用混合材料通过激光照射除去并贯通。
(7)上述(1)所述的封孔蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，在将上述封孔用混合材料填充到上述蜂窝结构体的全部隔室的开口端部内后，将在上述不应封孔隔室的开口端部内填充的上述封孔用混合材料通过用加压流体压出而除去并贯通。
(8)一种封孔蜂窝结构体的制造方法，所述封孔蜂窝结构体具备通过多孔质的隔壁而划分形成将两个端面之间连通的多个隔室的蜂窝结构体和为将上述各隔室的两个开口端中任一个封孔而设置的封孔部，其特征在于，在将封孔用混合材料填充到上述蜂窝结构体的一个端面的全部隔室的开口端部内后，通过将在上述不应封孔隔室的开口端部内填充的上述封孔用混合材料通过用加压流体压出而除去并贯通来使上述不应封孔隔室的端部开放，而后，在上述蜂窝结构体的另一端面，通过真空吸引来将封孔用混合材料填充到应封孔隔室的开口端部内。
(9)一种封孔蜂窝结构体，其利用上述(1)～(8)中任一项所述的制造方法制造。
(10)一种封孔蜂窝结构体，具备通过多孔质的隔壁而划分形成将两个端面之间连通的多个隔室的蜂窝结构体和为将上述各隔室的两个开口端中任一个封孔而设置的封孔部，其特征在于，在上述各隔室的没有封孔一侧的开口端的内周面，附着了与上述封孔部相同材质的材料。
(11)上述(10)所述的封孔蜂窝结构体，其特征在于，还在上述蜂窝结构体的端面上附着了与上述封孔部相同材质的材料。
(12)上述(10)或(11)所述的封孔蜂窝结构体，其特征在于，在位于上述蜂窝结构体的最外周的隔室内，应封孔隔室由上述封孔部可靠地封孔。
(13)上述(10)～(12)中任一项所述的封孔蜂窝结构体，其特征在于，利用上述(4)所述的制造方法制造，在外周部形成了成为上述位置对齐的基准的突起或槽。
(14)上述(9)～(13)中任一项所述的封孔蜂窝结构体，其特征在于，仅在上述蜂窝结构体的一个端面由上述封孔部封闭上述隔室。
本发明的封孔蜂窝结构体的制造方法是没有作业环境上的限制，且可在短时间内廉价地制造无缺陷的封孔蜂窝结构体，并可减小工业废弃物，还适于量产的方法。此外，本发明的封孔蜂窝结构体是可通过上述本发明的制造方法，而在没有特别限制的作业环境下，在短时间内廉价地制造，同时，伴随制造所产生的工业废弃物少且适于量产的产品。
图1是表示根据本发明的制造方法的实施方式的一个实例的概要图。
图2是表示根据本发明的制造方法的实施方式的一个实例的概要图。
图3是表示根据本发明的制造方法的实施方式的一个实例的概要图。
图4是表示根据本发明的制造方法的实施方式的一个实例的概要图。
图5是表示根据本发明的制造方法的实施方式的一个实例的概要图。
图6是表示根据本发明的制造方法的实施方式的一个实例的概要图。
图7是表示根据本发明的制造方法的实施方式的一个实例的概要图。
图8是表示根据本发明的制造方法的实施方式的一个实例的概要图。
图9是表示根据本发明的制造方法的实施方式的一个实例的概要图。
图10是表示根据本发明的封孔蜂窝结构体的一部分的概要图。
图11是表示现有封孔蜂窝结构体的一部分的概要图。
图12是表示根据本发明的封孔蜂窝结构体的实施方式的一个实例的概要图。
图13是表示本发明的封孔蜂窝结构体的基本结构的概要图，(a)是从一端面侧所见的俯视图，(b)是截面图。
图中1-封孔蜂窝结构体，2-蜂窝结构体，3-端面，5-端面，7-隔壁，9-隔室，11-封孔部，19-隔室，21-容器，23-盖体，30-开孔夹具，31-销，32-加压流体导入用工具，33-喷出喷嘴，34-真空吸引用工具，35-吸引喷嘴，40-密封材料，50-封孔用混合材料，51-残留的封孔用混合材料，60-突起。
具体实施例方式
如上所述，本发明的封孔蜂窝结构体的制造方法，所述封孔蜂窝结构体具备通过多孔质的隔壁而划分形成将两个端面之间连通的多个隔室的蜂窝结构体和为将上述各隔室的两个开口端中任一个封孔而设置的封孔部，其特征在于，在将封孔用混合材料填充到上述蜂窝结构体的全部隔室的开口端部内后，将在不应封孔隔室的开口端部内填充的上述封孔用混合材料除去并通过贯通而使上述不应封孔隔室的端部开放。
再有，在本发明中，“封孔用混合材料”指在陶瓷粉末中添加水等分散介质和结合剂(粘接剂)等添加剂而具有流动性的材料，从向隔室的开口端部内填充的容易度及填充后的材料与隔壁的融合难易度的观点出发，浆液状材料特别理想，但是，如果能够向隔室的开口端部内填充，则粘土质状的材料和几乎不含液体成分的粉末状材料也可。
下面，参照附图具体说明本发明的代表性实施方式，但本发明并不限于以下的实施方式，可以理解的是，在不脱离本发明主旨的范围内，根据本领域技术人员的知识，可进行适当的设计改变、改良等。
图1～5是表示根据本发明的制造方法的实施方式的一个实例的概要图。在本发明的封孔蜂窝结构体的制造方法中，首先，将封孔用混合材料填充到蜂窝结构体的全部隔室的开口端部内。作为具体的填充方法，例如，如图1所示，将蜂窝结构体2的端面按压在容器21内容纳的浆液状的封孔用混合材料50的液面上，通过将蜂窝结构体2的端部浸入封孔用混合材料50中而将封孔用混合材料50压入到隔室9的开口端部内并填充的方法可简单且可靠地填充因而较理想。
此外，作为其它方法，如图2所示，在容纳封孔用混合材料50的容器21上部的开口部，嵌合蜂窝结构体2的端部，将嵌合部的间隙用密封材料40密封，可在该状态下将容器21内的封孔用混合材料50压入或吸引到隔室9的开口端部内而进行填充。在压入的情况下，例如，使容器21的底面21a预先由活塞机构等可上下移动地构成，在填充时，通过使底面21a向上移动而使容器21内的体积比容纳于容器21内的封孔用混合材料50的体积小，而将封孔用混合材料50从容器21内压入并填充到隔室9的开口端部内。此外，在吸引的情况下，通过从与蜂窝结构体嵌入容器21的开口部的端部相反一侧的端部用泵等吸引，而将容器21内的封孔用混合材料50吸入并填充到隔室9的开口端部内。
使用这些方法，如图3所示，在将封孔用混合材料50填充到蜂窝结构体2的全部隔室9的开口端部内后，将在不应封孔隔室的开口端部内填充的上述封孔用混合材料除去并通过贯通而使上述不应封孔隔室的端部开放。图4表示使用开孔夹具30来作为将在不应封孔的隔室19的开口端部内填充的封孔用混合材料50除去并贯通的机构的实例。如图4所示，此处使用的开孔夹具30其上面30a为平板状，且在该上面30a上立起设置多个销31以与蜂窝结构体2的端面的不应封孔隔室19的配置对应。
为使蜂窝结构体的不应封孔隔室19的端部与开孔夹具30的销31的位置一致，而使蜂窝结构体2和开孔夹具30的位置对齐，如图4所示，将蜂窝结构体2的端面按压到开孔夹具30的上面30a，将在不应封孔隔室19的开口端部内填充的封孔用混合材料50用销31贯通并除去。这样，如图5所示，可使不应封孔隔室19的端部开口。
再有，为易于进行上述位置对齐，蜂窝结构体2的外周部和开孔夹具30上理想的是设有成为位置对齐基准的突起或槽。这特别适于使上述位置对齐作业自动化的情况，例如，可利用图像处理等确认上述突起或槽的位置坐标，并进行定位控制。
在蜂窝结构体的隔室变形的情况下，蜂窝结构体的各隔室的位置将从设计上的位置偏离，所以根据隔室的变形程度来正确进行上述那样的贯通除去变得困难。这在蜂窝结构体的隔室密度较高的情况下和蜂窝结构体的外形尺寸较大的情况下变得显著。在此类情况下，如果销31在开孔夹具30的上面30a可移动地设置，通过预先摄下蜂窝结构体2的端面，并将其图像处理来确认不应封孔隔室19的位置坐标，根据该位置坐标数据，在进行移动以使销31的位置与不应封孔隔室19的位置对齐后，将蜂窝结构体2按压于开孔夹具30的上面30a，则可将在不应封孔隔室19的开口端部内填充的封孔用混合材料50用销31适当地贯通除去。
再有，在图4实例中，虽然在开孔夹具30的上面30a上立起设置多个销31，但也可使用单独设置销的开孔夹具。在使用单独设置销的开孔夹具的情况下，根据上述那样的位置坐标数据，使开孔夹具以机器那样的高速移动并对每个隔室进行上述的贯通除去。此外，在使用设有多个销的开孔夹具的情况下，可对在蜂窝结构体的端面整体上的不应封孔的全部隔室一齐(同时)进行贯通除去，也可将蜂窝结构体的端面分为多个块，并用开孔夹具对这些块中的每个进行贯通除去。再有，将端面分割为多个块，通过对各块用各自独立的开孔夹具(设有单独或多个销的开孔夹具)进行贯通除去，能以高速进行端面整体的贯通除去作业。作为开孔夹具上的销的移动构件，可使用一直以来公知的各种促动器，也可在移动为微小量的情况下利用压电元件。
此外，虽然将在不应封孔隔室19的开口端部内填充的封孔用混合材料50用开孔夹具30的销31贯通的作业通常需要在蜂窝结构体的两端面侧进行，但是该作业能以蜂窝结构体的每个端面侧的依次进行，也可以最初在全部隔室的两个开口端的两方的内部填充封孔用混合材料，用两个开孔夹具夹入蜂窝结构体，在蜂窝结构体的两端面侧同时进行贯通作业。这样，在蜂窝结构体的两端面侧，在将不应封孔隔室的端部开口后，根据需要将蜂窝结构体干燥和/或烧结，而得到封孔用蜂窝结构体。
图6表示使用激光来作为将在不应封孔隔室19的开口端部内填充的封孔用混合材料50除去而进行贯通的方法的实例。在该实例中，如图3所示，在将封孔用混合材料50填充到蜂窝结构体2的全部隔室9的开口端部内后，将在不应封孔隔室19的开口端部内填充的封孔用混合材料50通过激光照射除去并贯通，如图5所示，使不应封孔隔室19的端部开口。
再有，在此类使用激光的方法中，通过激光照射，封孔用混合材料熔化，玻璃化而成为球状的玻璃体，并残留在隔室内部，所以，根据需要，在激光照射所进行的贯通除去作业后，理想的是用压缩空气或喷砂将熔解固化的玻璃体除去。作为激光照射所使用的激光的种类，虽然没有特别限定，但二氧化碳气体激光是适当的。
图7表示使用加压流体来作为将在不应封孔隔室19的开口端部内填充的封孔用混合材料50除去而进行贯通的方法的实例。在该实例中，如图3所示，在将封孔用混合材料50填充到蜂窝结构体2的全部隔室9的开口端部内后，在与填充蜂窝结构体2的封孔用混合材料50一侧相反一侧的端面固定加压流体导入用夹具32，并经该加压流体导入用工具32向不应封孔隔室19内导入加压流体，将在该隔室19的开口端部内填充的封孔用混合材料50通过用加压流体压出而除去并贯通，如图5所示，使不应封孔隔室19的端部开口。
加压流体导入用夹具32是具有与不应封孔隔室19的配置对应地配置的喷出喷嘴33的容器状夹具，在向其内部送入加压流体时，加压流体通过喷嘴33有选择地被导入到隔室19内部。作为加压流体，可适当地使用压缩空气等。
再有，在用此类使用加压流体的方法来制造蜂窝结构体的两侧端面各规定的隔室的开口端部被封孔的封孔蜂窝结构体的情况下，首先，在蜂窝结构体的一个端面进行上述的使用加压流体的贯通除去作业后，在蜂窝结构体的另一端面通过真空吸引而在应封孔隔室的开口端部内填充封孔用混合材料。具体地说，如图8所示，将蜂窝结构体的另一端面(与施行加压流体所进行的贯通除去作业的开口端部相反一侧的开口端部开口一侧的端面)浸入到在容器21中容纳的封孔用混合材料50中，通过从相反一侧的端面真空吸引，而在该另一端面侧将封孔用混合材料50填充到应封孔隔室19的开口端部内。
这里，在开口端部内填充封孔用混合材料的“应封孔隔室”是与施行加压流体所进行的贯通除去作业的“不应封孔隔室”相同的隔室19。即，由于各隔室基本上其两个端部中的任一个被封孔，所以在蜂窝结构体的一个端面应封孔开口端部的隔室将指在另一端面侧不应封孔开口端部的隔室。
在进行上述真空吸引时，使用图8那样的真空吸引用夹具34较理想。该真空吸引用夹具34是具有为与先前施行贯通除去作业的不应封孔隔室(通过此次的吸引所产生的封孔用混合材料的填充而应封孔的隔室)19的配置对应而配置吸引喷嘴35的容器状的夹具，在对其内部进行真空吸引时，通过经吸引喷嘴35的吸引而使隔室19内部的压力下降，向隔室19的开口端部内吸取并填充封孔用混合材料50。这样，如图9所示，得到在蜂窝结构体2的两侧端面进行隔室封孔的封孔蜂窝结构体。再有，通过浸入到封孔用混合材料而在蜂窝结构体的端面附着的多余的封孔用混合材料可在干燥后根据需要而施行喷砂加工和皮轮研磨等来除去。
如上所述，在使用激光或加压流体将不应封孔隔室的开口端部内填充的封孔用混合材料贯通并除去的情况下，当封孔用混合材料的填充深度(已填充的封孔用混合材料的隔室轴向的长度)过深时，贯通除去变得困难，所以封孔用混合材料的填充深度为3mm以下较理想，为1mm以下更理想。再有，现有的封孔用蜂窝结构体的封孔用混合材料的填充深度为3～15mm。
在由本发明的制造方法所制造的封孔用蜂窝结构体中，如图5所示，在通过上述贯通除去作业而开口的不应封孔隔室19的端部内，最初填充的封孔用混合材料的一部分在附着在隔室内周面的状态下残留，但如果该残留的封孔用混合材料51没有使不应封孔隔室19的开口部极端变窄，而是在该隔室19的内周面薄层状地附着的程度，则即使用作将微粒状物质过滤的过滤器和壁流型催化剂的载体等，也不会产生明显的性能恶化。再有，在使用开孔工夹来进行上述贯通除去作业的情况下，开孔夹具的销的截面尺寸和蜂窝结构体的隔室的截面尺寸之差越小，则可使残留的封孔用混合材料越少。
本发明的制造方法所使用的蜂窝结构体(封孔前的蜂窝结构体)是由多孔质隔壁划分形成连通两个端面的多个隔室的蜂窝结构体。虽然对构成蜂窝结构体的材质没有特别限制，但由于需要隔壁为多孔质，所以通常适于使用陶瓷(例如，堇青石等)所构成的蜂窝结构体。对形状也没有特别限定，可采用例如圆柱形、四棱柱形、三棱柱形等各种形状。虽然蜂窝结构体的隔室形状四边形为最普遍的，但也可以是三角形、六边形、八边形等多边形或这些形状的组合。
蜂窝结构体的隔壁的厚度为100～2000μm为适当的，100～1000μm较理想，300～700μm更理想。这是因为，如果隔壁的厚度不满100μm，则存在强度不足且耐热冲击性下降的情况，另一方面，如果隔壁的厚度超过2000μm，则存在压力损失增大的倾向。
蜂窝结构体的隔室密度为20～600隔室/in2(cpsi)是适当的，为50～400cpsi较理想，为100～300cpsi更理想。这是因为，如果隔室密度不满20cpsi，则在用于壁流型催化剂的载体等的情况下，存在与排气的接触效率不足的倾向，另一方面，如果隔室密度超过600cpsi，则存在压力损失增大的倾向。再有，“cpsi”是“每英寸隔室”的缩写，是表示一平方英寸的隔室数的单位。例如，10cpsi约为1.55隔室/厘米2。
蜂窝结构体的气孔率为30～90％是合适的，为45～80％较理想，为50～70％特别理想。这是因为，通过使气孔率为30～90％，除减小压力损失外，还减小热容量，并可保持作为结构体的机械强度。
蜂窝结构体的平均气孔直径(细孔径)为5～500μm是适当的。如果平均气孔直径不满5μm，则存在压力损失上升的倾向，另一方面，如果平均气孔直径超过500μm，则在用于过滤器的情况下捕集效率下降，而且，在用于壁流型催化剂的载体等的情况下，存在不能充分确保排气和催化剂层之间的接触面积的可能。此外，通过气孔的变大，也存在经过气孔内的排气的成分和气孔内面的催化剂层之间的接触概率变小的影响。
虽然此类蜂窝结构体的制造方法没有特别限定，但可通过例如将调整为适当粘度的陶瓷坯土用具有期望的隔室形状、隔壁厚度、隔室密度(隔室间距)的金属盖挤压成形，通过干燥而得到蜂窝结构体的方法等制造。
封孔用调和材料可通过例如将陶瓷粉末和分散介质(例如水等)混合而调制。再有，根据需要，也可添加结合剂、反絮凝剂、泡沫树脂等添加剂。虽然陶瓷粉末的材质没有特别限定，但理想的是采用与蜂窝结构体相同的材质。作为结合剂，可适当地使用聚乙烯醇和甲基纤维素等。
本发明的制造方法不像上述现有制造方法那样需要向蜂窝结构体的端面粘贴上粘贴片、图像处理、开孔、粘贴片的剥离那么多的工序，而能以较少的工序简洁地制造没有缺陷的封孔蜂窝结构体。此外，通过不需要高价且必需在清洁环境下进行粘贴作业的粘贴片，所以可抑制生产成本，同时，可消除作业环境上的限制且减少工业废弃物。
本发明的封孔蜂窝结构体是通过以上说明的本发明的制造方法所制造的封孔蜂窝结构体。该封孔蜂窝结构体，具备通过多孔质的隔壁而划分形成连通两个端面之间的多个隔室的蜂窝结构体和为将上述各隔室的两个开口端中任一个封孔而设置的封孔部，其主要特征在于，在上述各隔室的没有封孔一侧的开口端的内周面，附着了与上述封孔部相同材质的材料。
在该封孔蜂窝结构体中，在各隔室的没有封孔一侧的开口端的内周面上附着的与封孔部相同材质的材料虽然其自身没有什么特别的功能，但如果是此类蜂窝结构体，则可通过上述本发明的制造方法制造，所以可在没有特别限制的作业环境下以短时间廉价地制造，同时，具有伴随制造所产生的工业废弃物的量也少且适于量产的优点。再有，在将此类封孔蜂窝结构体用上述本发明的制造方法制造的情况下，虽然在蜂窝结构体的端面也附着与封孔部相同材质的材料，但在该附着材料比蜂窝结构体质地细密或高强度的情况下，将强化蜂窝结构体的端面，在用于壁流型催化剂的载体等时，可期待抑制排气中的高速微粒所产生的在蜂窝结构体端面的酸蚀的效果。
在本发明的封孔蜂窝结构体中，在位于该蜂窝结构体的最外周的隔室内，应封孔隔室理想的是由封孔部可靠地封孔。此类封孔蜂窝结构体可使用上述本发明的制造方法来制造。
例如，如特开平5-269388号公报所公开那样，将蜂窝结构体挤压成形，在将其外周部加工除去后，为赋予新的外壁而在外周部施加涂层的情况下，由于将挤压成形的蜂窝结构体的最外周部加工除去，所以不需要将最外周部的隔室封孔，加工除去的区域，例如从外壁向内侧2隔室宽度或3隔室宽度可在全周范围内不封孔。但是，不加工除去外壁也一体化挤压成形的蜂窝结构体的外周部而以原样的外壁供给产品的情况下，理想的是最外周部的隔室也封孔。在现有过滤器构造中，将蜂窝结构体的侧面用保持材料包围并保持在筒状容器内的同时，蜂窝结构体的两端面的外周部也用环状部件按压，在实际使用时蜂窝结构体在隔室通道方向上不振动。在此类情况下，由于即使蜂窝结构体的最外周部的隔室不封孔也会由环状部件封闭，所以过滤器的捕集性能实质上没有问题，但是，最近，成为使蜂窝结构体的端面外周部不用环状部件按压的构造，且增大排气流入面积，并实现压力损失的减小，随之，最外周部的隔室也需要封孔。
将在蜂窝结构体的端面，封孔部为方格花纹状配置的封孔蜂窝结构体，用上述专利文献2(特开2002-159811号公报)中公开的方法，即将方格花纹状形成通孔的未干燥的片状生成形体按压在蜂窝状干燥体的端面并一体化烧结的方法制造的情况下，如图11所示，易得到位于蜂窝结构体最外周的隔室内，应封孔的隔室(图中虚线所包围的隔室)没被封孔，或者封孔不完全的蜂窝结构体。将此类封孔蜂窝结构体原样地使用于例如将微粒状物质过滤除去的过滤器的情况下，由于存在一部分微粒状物质没被过滤而原样地排出等不良情况，所以如上所述，需要在蜂窝结构体的端面安装环状部件等，将位于最外周的隔室的开口部用该部件覆盖的处置。该情况下，位于最外周的隔室将没有起到作为过滤器等的效果，并减少了该部分的有效面积。
另一方面，在本发明的制造方法中，预先在也包含位于蜂窝结构体的最外周部的隔室在内的全部隔室的开口端部内填充封孔用混合材料，而后，由于采用有选择地使不应封孔隔室的端部开口的顺序，所以在蜂窝结构体最外周部，不会出现应封孔隔室不被封孔或封孔不完全的情况。
此外，如上述专利文献1(特开2001-300922号公报)所公开的方法那样，在将开孔的粘贴片用作掩模的方法中，在与蜂窝结构体的最外周的不完全隔室(相对于位于蜂窝结构体的最外周部以外的其它隔室的形状，欠缺形状的一部分的隔室)对应的部分中，难以在粘贴片上进行开孔加工，所以难以将封孔用混合材料可靠地填充到该不完全隔室中，但在本发明的制造方法中，对位于蜂窝结构体最外周的不完全隔室也能可靠地填充封孔用混合材料。此外，在上述专利文献2的方法中，片状生成形体与蜂窝状干燥体接触的面是划分形成隔室的隔壁的端部，由于接触面小，所以在将用片状生成形体形成的封孔部保持在蜂窝状干燥体的端面时，存在保持变得不稳定的顾虑，但在本发明中密封材料填充到隔室内，所以在封孔部的保持的稳定性这点上有利。
在由本发明的制造方法制造的封孔蜂窝结构体中，如图10所示，位于蜂窝结构体最外周的隔室内，应封孔的隔室(例如，将得到在蜂窝结构体端面呈方格花纹状地配置封孔部的封孔蜂窝结构体的情况，图中虚线所包围的隔室)被封孔部11可靠地封孔，所以即使在用于将微粒状物质过滤除去的过滤器和壁流型催化剂的载体的情况下，由于不需要如上述般将位于最外周的隔室的开口部用环状部件覆盖的处置，且不存在该处置所产生的有效面积的减小，所以也能发挥高性能。
再有，本发明的封孔蜂窝结构体为由使用开孔夹具的制造方法制造的封孔蜂窝结构体的情况下，如图12所示，在制造时，可在封孔蜂窝结构体1的外周部形成成为蜂窝结构体和开孔夹具的位置对齐的基准的突起60或槽的构造物。此外，本发明的封孔蜂窝结构体也可以是仅在其一个端面由封孔部封闭隔室的封孔蜂窝结构体。
本发明可适用于将DPF等微粒状物质过滤的过滤器和壁流型催化剂的载体等的蜂窝结构体及其制造方法。
权利要求
1.一种封孔蜂窝结构体的制造方法，所述封孔蜂窝结构体具备通过多孔质的隔壁而划分形成将两个端面之间连通的多个隔室的蜂窝结构体和为将上述各隔室的两个开口端中任一个封孔而设置的封孔部，其特征在于，在将封孔用混合材料填充到上述蜂窝结构体的全部隔室的开口端部内后，通过将在不应封孔隔室的开口端部内填充的上述封孔用混合材料除去并贯通而使上述不应封孔隔室的端部开放。
2.根据权利要求1所述的封孔蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，以上述蜂窝结构体的每一端面侧的顺序来进行将在上述不应封孔隔室的开口端部内填充的上述封孔用混合材料除去并贯通的作业。
3.根据权利要求1所述的封孔蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，在上述蜂窝结构体的两端面侧同时进行将在上述不应封孔隔室的开口端部内填充的上述封孔用混合材料除去并贯通的作业。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的封孔蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，在将上述封孔用混合材料填充到上述蜂窝结构体的全部隔室的开口端部内后，使用上面为平板状且在该上面以与上述蜂窝结构体端面的不应封孔隔室的配置对应的方式立起设置有销的开孔夹具，上述蜂窝结构体的不应封孔隔室的端部以与上述开孔夹具的上述销的位置一致的方式进行位置对齐并将上述蜂窝结构体的端面按压在上述开孔夹具的上述上面，将在上述不应封孔隔室的开口端部内填充的上述封孔用混合材料用上述销除去并贯通。
5.根据权利要求4所述的封孔蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，上述销在上述开孔夹具上可移动地设置，通过预先摄下上述蜂窝结构体的端面，并对其进行图像处理来确认不应封孔隔室的位置坐标，根据该位置坐标数据，在进行移动以使上述销的位置与上述不应封孔隔室的位置对齐后，将上述蜂窝结构体按压于上述开孔夹具的上述上面。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的封孔蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，在将上述封孔用混合材料填充到上述蜂窝结构体的全部隔室的开口端部内后，将在上述不应封孔隔室的开口端部内填充的上述封孔用混合材料通过激光照射除去并贯通。
7.根据权利要求1所述的封孔蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，在将上述封孔用混合材料填充到上述蜂窝结构体的全部隔室的开口端部内后，将在上述不应封孔隔室的开口端部内填充的上述封孔用混合材料通过用加压流体压出而除去并贯通。
8.一种封孔蜂窝结构体的制造方法，所述封孔蜂窝结构体具备通过多孔质的隔壁而划分形成将两个端面之间连通的多个隔室的蜂窝结构体和为将上述各隔室的两个开口端中任一个封孔而设置的封孔部，其特征在于，在将封孔用混合材料填充到上述蜂窝结构体的一个端面的全部隔室的开口端部内后，通过将在上述不应封孔隔室的开口端部内填充的上述封孔用混合材料通过用加压流体压出而除去并贯通来使上述不应封孔隔室的端部开放，而后，在上述蜂窝结构体的另一端面，通过真空吸引来将封孔用混合材料填充到应封孔隔室的开口端部内。
9.一种封孔蜂窝结构体，其特征在于，利用权利要求1～8中任一项所述的制造方法制造。
10.一种封孔蜂窝结构体，具备通过多孔质的隔壁而划分形成将两个端面之间连通的多个隔室的蜂窝结构体和为将上述各隔室的两个开口端中任一个封孔而设置的封孔部，其特征在于，在上述各隔室的没有封孔一侧的开口端的内周面，附着了与上述封孔部相同材质的材料。
11.根据权利要求10所述的封孔蜂窝结构体，其特征在于，还在上述蜂窝结构体的端面上附着了与上述封孔部相同材质的材料。
12.根据权利要求10或11所述的封孔蜂窝结构体，其特征在于，在位于上述蜂窝结构体的最外周的隔室内，应封孔隔室由上述封孔部可靠地封孔。
13.根据权利要求10～12中任一项所述的封孔蜂窝结构体，其特征在于，利用权利要求4所述的制造方法制造，并在外周部形成了成为上述位置对齐的基准的突起或槽。
14.根据权利要求9～13中任一项所述的封孔蜂窝结构体，其特征在于，上述隔室仅在上述蜂窝结构体的一个端面由上述封孔部封闭。
全文摘要
本发明提供没有作业环境上的限制，且可在短时间内廉价地制造无缺陷的封孔蜂窝结构体，并可减小工业废弃物的封孔蜂窝结构体的制造方法。一种封孔蜂窝结构体的制造方法，所述封孔蜂窝结构体具备通过多孔质的隔壁而划分形成将两个端面之间连通的多个隔室(9)的蜂窝结构体(2)和为将各隔室(9)的两个开口端中任一个封孔而设置的封孔部，在将封孔用混合材料(50)填充到蜂窝结构体(2)的全部隔室的开口端部内后，通过将在不应封孔隔室的开口端部内填充的封孔用混合材料(50)除去并贯通而使上述不应封孔隔室的端部开放。
文档编号B01D46/00GK101037002SQ20071000695
公开日2007年9月19日 申请日期2007年1月31日 优先权日2006年2月3日
发明者市川结辉人 申请人:日本碍子株式会社