專利名稱：蜂巢式結(jié)構(gòu)體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蜂巢式結(jié)構(gòu)體，其用作過(guò)濾器等，用于凈化由柴油機(jī)等的內(nèi)燃機(jī)排出的廢氣。
背景技術(shù)：
已經(jīng)提出了多種廢氣凈化用蜂巢式過(guò)濾器、催化劑載體部件，以用于凈化由公共汽車(chē)、卡車(chē)等車(chē)輛或者建設(shè)機(jī)械等的內(nèi)燃機(jī)排出的廢氣。
作為具體的廢氣凈化用蜂巢式過(guò)濾器，可舉出例如圖5所示那樣的廢氣凈化用蜂巢式過(guò)濾器。在圖5所示的廢氣凈化用蜂巢式過(guò)濾器中，多個(gè)由碳化硅等構(gòu)成的多孔陶瓷部件30通過(guò)密封材料層23成束地粘結(jié)在一起而構(gòu)成陶瓷組件25，在該陶瓷組件25的周?chē)纬捎忻芊獠牧蠈?4。另外，如圖3所示，對(duì)于所述多孔陶瓷部件30，其在長(zhǎng)度方向平行設(shè)置有多個(gè)貫通孔31，隔開(kāi)各貫通孔31的間隔壁33發(fā)揮過(guò)濾器的作用。
即，如圖3(b)所示，對(duì)于在多孔陶瓷部件30中形成的貫通孔31，用密封材料32對(duì)廢氣的入口側(cè)或者出口側(cè)兩者中的任意一個(gè)端部進(jìn)行密封，流入一個(gè)貫通孔31的廢氣必須通過(guò)隔開(kāi)該貫通孔31的間隔壁33后，才能從其他的貫通孔31流出。
另外，有關(guān)這種形式的陶瓷結(jié)構(gòu)體，還提出了一種催化劑載體，在該載體中，不對(duì)貫通孔的端部進(jìn)行密封，而在該貫通孔內(nèi)載負(fù)催化劑。
對(duì)于上述廢氣凈化用蜂巢式過(guò)濾器、被用作催化劑載體的蜂巢式結(jié)構(gòu)體，通過(guò)例如如下所述的方法進(jìn)行制造。
即，首先，配制除原料陶瓷顆粒以外還含有溶劑、膠粘劑等的混合組合物，使用該混合組合物進(jìn)行擠出成型等，以此制作多個(gè)貫通孔隔著間隔壁在長(zhǎng)度方向上平行設(shè)置的柱狀成型體，將該成型體切割成規(guī)定的長(zhǎng)度。
接著，干燥得到的成型體，通過(guò)使水分飛散，做成具有一定強(qiáng)度、容易處理的成型體的干燥體，然后，進(jìn)行切割工序，用切割機(jī)等切割該干燥體的兩端，從而制作長(zhǎng)度均一的陶瓷成型體。
隨后，用以上述陶瓷顆粒為主成分的密封材料對(duì)該陶瓷成型體的端部進(jìn)行密封，以使之形成交錯(cuò)排列的模式，然后，進(jìn)行實(shí)施脫脂、燒結(jié)的各種處理，制造多孔陶瓷部件30(參照?qǐng)D3)。
進(jìn)而，在該多孔陶瓷部件30的兩端面貼附保護(hù)膜，如圖4所示。通過(guò)構(gòu)成粘合劑層23的密封材料漿料將多個(gè)多孔陶瓷部件30層疊在一起，組裝成陶瓷層積體，干燥后，切割成規(guī)定形狀，制作陶瓷組件25。然后，在該陶瓷組件25的外周部涂布密封材料漿料，形成密封材料層24，接著剝離上述保護(hù)膜，這樣可以做成具有廢氣凈化用蜂巢式過(guò)濾器功能的蜂巢式結(jié)構(gòu)體20(參照?qǐng)D5)。
另外，在不進(jìn)行上述的密封工序但進(jìn)行多孔陶瓷部件30的堆積等工序的情況，所得的制品可以用作催化劑載體。
但是，用這樣的方法制造廢氣凈化用蜂巢式過(guò)濾器、催化劑載體時(shí)，由于其制造過(guò)程中多孔陶瓷部件的收縮誤差、堆積陶瓷層積體時(shí)的位置偏移、以及多孔陶瓷部件中產(chǎn)生的變形等，在廢氣凈化用蜂巢式過(guò)濾器等的端面會(huì)形成多孔陶瓷部件凸出的部分和凹陷的部分(凹凸)。
廢氣凈化用蜂巢式過(guò)濾器通常插入構(gòu)成內(nèi)燃機(jī)排氣通路的配管中使用，但是，如上所述，如果在廢氣凈化用蜂巢式過(guò)濾器的端面形成有凹凸，當(dāng)插入配管時(shí)，插入的廢氣凈化用蜂巢式過(guò)濾器是傾斜的，長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí)有可能出現(xiàn)問(wèn)題。而且，在配管中存在收縮成錐形的狹窄部分的情況下，廢氣凈化用蜂巢式過(guò)濾器的端部往往會(huì)碰到該部分，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生破損。
因此，為解決所述問(wèn)題，公開(kāi)了其兩端面經(jīng)受過(guò)平坦化加工的廢氣凈化用蜂巢式過(guò)濾器(例如，參照特開(kāi)2002-224516號(hào)公報(bào))。這樣，雖然對(duì)廢氣凈化用蜂巢式過(guò)濾器的兩端進(jìn)行平坦化加工在解決上述問(wèn)題方面是有效的，但是經(jīng)濟(jì)上是不合算的。
在將上述廢氣凈化用蜂巢式過(guò)濾器用作捕集顆粒的過(guò)濾器時(shí)，在該過(guò)濾器中，有的貫通孔在氣體流入側(cè)是開(kāi)放的，而相對(duì)的另一側(cè)是密封的，這樣的貫通孔(以下，也稱為氣體流入單元)用來(lái)捕集顆粒，有的貫通孔在氣體流入側(cè)是密封的，而相對(duì)的另一側(cè)是開(kāi)放的，這樣的貫通孔(以下，也稱為氣體流出單元)基本不捕集顆粒。而且，根據(jù)需要可以在各貫通孔中添加用來(lái)凈化NOx氣體等的催化劑、用來(lái)吸收NOx氣體的金屬。
在這樣的廢氣凈化用蜂巢式過(guò)濾器中，優(yōu)選使用的過(guò)濾器是，氣體流入單元可以高效率地使顆粒燃燒并且氣體流出單元可以高效率地凈化NOx氣體等。
因此，提出了其中以氣體流入單元的壁面的表面積比氣體流出單元的壁面的表面積大的方式形成貫通孔的廢氣凈化用蜂巢式過(guò)濾器(例如，參照特開(kāi)平3-49608號(hào)公報(bào))。對(duì)于這樣的廢氣凈化用蜂巢式過(guò)濾器，在氣體流入單元可以積存大量的灰分，從而可以抑制壓力損失的上升。
另外，提出了一種催化劑載體，其中僅在氣體流出單元施用用來(lái)凈化NOx氣體的催化劑，以及一種廢氣凈化用蜂巢式過(guò)濾器，其中吸收NOx氣體的金屬具有其濃度從氣體流入側(cè)向氣體流出側(cè)變高的濃度梯度(例如，參照特開(kāi)2002-349238號(hào)公報(bào)、特開(kāi)平7-132226號(hào)公報(bào))。
這些氣體流入單元和氣體流出單元的形狀不均一的廢氣凈化用蜂巢式過(guò)濾器和單元內(nèi)施用的催化劑施用量存在差別的催化劑載體，雖然對(duì)廢氣的凈化功能優(yōu)越，但是在制造時(shí)，難以區(qū)別氣體流入側(cè)和氣體流出側(cè)，從而，有時(shí)會(huì)弄錯(cuò)催化劑等的施用量。
進(jìn)而，在堆積多孔陶瓷部件時(shí)，有時(shí)會(huì)弄錯(cuò)多孔陶瓷部件的取向，沿錯(cuò)誤的取向堆積多孔陶瓷部件而形成的廢氣凈化用蜂巢式過(guò)濾器，在使用時(shí)會(huì)對(duì)內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生異常的背壓，有時(shí)會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的阻礙。
另外，以往公開(kāi)了并非分立結(jié)構(gòu)而是呈一體結(jié)構(gòu)并且貫通孔的端部未密封的催化轉(zhuǎn)化器(例如，參照國(guó)際公開(kāi)第WO02/40215號(hào)小冊(cè)子、國(guó)際公開(kāi)第WO02/40216號(hào)小冊(cè)子、國(guó)際公開(kāi)第WO02/40157號(hào)小冊(cè)子、特開(kāi)2002-210373號(hào)公報(bào)、特開(kāi)2002-221032號(hào)公報(bào)、2002-266636號(hào)公報(bào))，其外周表面附有與尺寸、催化劑重量等相關(guān)的信息。但是這種催化轉(zhuǎn)換器沒(méi)有記載任何與端面有關(guān)的信息。也就是說(shuō)，由于這些催化轉(zhuǎn)換器具有一體結(jié)構(gòu)，因而將已制成的多孔陶瓷部件進(jìn)行堆積時(shí)，不會(huì)發(fā)生以往弄錯(cuò)多孔陶瓷部件的取向的問(wèn)題。而且，由于貫通孔的端部沒(méi)有密封，也不需要根據(jù)氣體流入單元和氣體流出單元的不同來(lái)改變催化劑的種類。這是由于氣體流入單元和氣體流出單元沒(méi)有區(qū)別。
但是，在這種催化轉(zhuǎn)換器中，提出了升溫性得到改善的薄壁過(guò)濾器。如果使間隔壁的厚度變薄，在氣體流入時(shí)容易被風(fēng)蝕，因此為了改善耐腐蝕性，提出了提高端部強(qiáng)度的技術(shù)。
例如提出了通過(guò)使端部的間隔壁變厚來(lái)提高開(kāi)口端面的耐磨損性的方法(例如，參照特開(kāi)2000-51710號(hào)公報(bào))；提出了使端部附著堇青石粉末的方法(例如，參照特開(kāi)2002-121085號(hào)公報(bào))；也提出了改善開(kāi)口的端部的催化劑粘附性的結(jié)構(gòu)或者在壁部設(shè)置強(qiáng)化部以改善耐腐蝕性的結(jié)構(gòu)(例如，參照特開(kāi)2003-103181號(hào)公報(bào))。而且，為了改善耐腐蝕性，提出了調(diào)節(jié)端部的細(xì)孔徑的方法(例如，參照特開(kāi)2003-95768號(hào)公報(bào))；進(jìn)而，還提出了通過(guò)在開(kāi)口的端部附近等的間隔壁的規(guī)定部位形成玻璃相來(lái)提高耐腐蝕性的方法(例如，參照特開(kāi)2003-26488號(hào)公報(bào))。
而且，還提出了使開(kāi)口端部附著漿料的方法、強(qiáng)化開(kāi)口端部的方法、改變?cè)陂_(kāi)口端部的氣孔分布的方法等，賦予催化轉(zhuǎn)換器等中的端部以各種特性。
另外，有時(shí)在氣體流入側(cè)和氣體流出側(cè)使用不同的催化劑載負(fù)方法，在這種情況，需要區(qū)別氣體流入側(cè)和氣體流出側(cè)。
如上所述，近年來(lái)即使對(duì)于催化轉(zhuǎn)化器也逐漸產(chǎn)生明確地區(qū)分氣體流入側(cè)和氣體流出側(cè)的需要，端部誤放時(shí)，催化轉(zhuǎn)化器就不能發(fā)揮出預(yù)定的功能，而且有時(shí)端部的誤放會(huì)成為裝有該催化轉(zhuǎn)化器的裝置的故障的原因。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為解決這些問(wèn)題而提出的，因此，其目的是提供可以明確區(qū)分廢氣流入的一側(cè)(以下也稱為氣體流入側(cè))和廢氣流出的另一側(cè)(以下也稱為氣體流出側(cè))的蜂巢式結(jié)構(gòu)體。
本發(fā)明的蜂巢式結(jié)構(gòu)體是由多孔陶瓷構(gòu)成的柱狀蜂巢式結(jié)構(gòu)體，該結(jié)構(gòu)體中，在長(zhǎng)度方向平行設(shè)置了多個(gè)貫通孔，所述的多個(gè)貫通孔之間隔著壁部，其特征在于，在所述蜂巢式結(jié)構(gòu)體的外周表面和/或端面上標(biāo)示有與該結(jié)構(gòu)體的端面有關(guān)的信息。


圖1(a)是示意性地表示實(shí)施方式一的蜂巢式結(jié)構(gòu)體的一個(gè)實(shí)例的透視圖，圖1(b)是沿圖1(a)的A-A線截取的截面圖；圖2是示意性地表示實(shí)施方式二的蜂巢式結(jié)構(gòu)體的一個(gè)實(shí)例的透視圖；圖3(a)是示意性地表示多孔陶瓷部件的透視圖，該多孔陶瓷部件用于圖2所示的實(shí)施方式二的蜂巢式結(jié)構(gòu)體，圖3(b)是沿圖3(a)的B-B線截取的截面圖；圖4是示意性地表示制造實(shí)施方式二的蜂巢式結(jié)構(gòu)體的情況的側(cè)面圖；圖5是示意性地表示以往的蜂巢式結(jié)構(gòu)體的一個(gè)實(shí)例的透視圖；圖6(a)是示意性地表示本發(fā)明的蜂巢式結(jié)構(gòu)體的截面的一個(gè)實(shí)例的局部放大截面圖，其中，一個(gè)端面?zhèn)鹊亩瞬勘幻芊獾呢炌缀驮诹硪欢嗣鎮(zhèn)鹊亩瞬勘幻芊獾呢炌椎拈_(kāi)口徑不同；圖6(b)是示意性地表示本發(fā)明的蜂巢式結(jié)構(gòu)體的截面的另一實(shí)例的局部放大截面圖，其中，一個(gè)端面?zhèn)鹊亩瞬勘幻芊獾呢炌缀驮诹硪欢嗣鎮(zhèn)榷瞬勘幻芊獾呢炌椎拈_(kāi)口徑不同；圖6(c)是示意性地表示本發(fā)明的蜂巢式結(jié)構(gòu)體的截面的又一實(shí)例的局部放大截面圖，其中，一個(gè)端面?zhèn)鹊亩瞬勘幻芊獾呢炌缀驮诹硪欢嗣鎮(zhèn)鹊亩瞬勘幻芊獾呢炌椎拈_(kāi)口徑不同。
圖7是示意性地表示實(shí)施方式一的蜂巢式結(jié)構(gòu)體的另一實(shí)例的透視圖。
符號(hào)說(shuō)明10、10’蜂巢式結(jié)構(gòu)體11貫通孔12密封材料13壁部14密封材料層15柱狀體16、26有關(guān)端面的信息17標(biāo)簽20蜂巢式結(jié)構(gòu)體23、24密封材料層25陶瓷組件30多孔陶瓷部件31貫通孔32密封材料41漿料層具體實(shí)施方式
下面，對(duì)本發(fā)明的蜂巢式結(jié)構(gòu)體的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
本發(fā)明的蜂巢式結(jié)構(gòu)體只要是由多孔陶瓷構(gòu)成且其結(jié)構(gòu)為多個(gè)貫通孔隔著壁部在長(zhǎng)度方向平行設(shè)置即可。因此，該蜂巢式結(jié)構(gòu)體既可以是由多個(gè)貫通孔隔著壁部在長(zhǎng)度方向平行設(shè)置的單個(gè)燒結(jié)體構(gòu)成的柱狀多孔陶瓷體，也可以是通過(guò)密封材料層將其結(jié)構(gòu)均為大量貫通孔隔著壁部在長(zhǎng)度方向平行設(shè)置的多個(gè)柱狀的多孔陶瓷部件成束地粘結(jié)在一起的結(jié)構(gòu)體。
因此，下面的說(shuō)明中，在區(qū)分上述兩者進(jìn)行說(shuō)明時(shí)，將前者定義為實(shí)施方式一的蜂巢式結(jié)構(gòu)體、后者定義為實(shí)施方式二的蜂巢式結(jié)構(gòu)體進(jìn)行說(shuō)明。另外，在不需要對(duì)兩者進(jìn)行特別區(qū)分時(shí)，僅以蜂巢式結(jié)構(gòu)體進(jìn)行說(shuō)明。
首先，參照?qǐng)D1對(duì)實(shí)施方式一的蜂巢式結(jié)構(gòu)體進(jìn)行說(shuō)明。
圖1(a)是示意性地表示實(shí)施方式一的蜂巢式結(jié)構(gòu)體的一個(gè)實(shí)例的透視圖，圖1(b)是沿圖1(a)的A-A線截取的截面圖。
實(shí)施方式一的蜂巢式結(jié)構(gòu)體10如圖1所示，在其外周表面標(biāo)示了與其端面有關(guān)的信息16。即，在其外周表面標(biāo)示了表示蜂巢式結(jié)構(gòu)體10的氣體流入側(cè)的文字16a(IN)[(入口)]、以及表示氣體流出側(cè)的文字16b(OUT)[(出口)]。
蜂巢式結(jié)構(gòu)體10在柱狀體15的外周具有密封材料層14，該柱狀體15中多個(gè)貫通孔11用壁部13隔開(kāi)而在長(zhǎng)度方向平行設(shè)置。設(shè)置密封材料層14的目的是對(duì)柱狀體15的外周部進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)、規(guī)整形狀、或者提高蜂巢式結(jié)構(gòu)體10的絕熱性。
另外，在圖1所示的蜂巢式結(jié)構(gòu)體10中，將各貫通孔11隔開(kāi)的壁部13起顆粒捕集用過(guò)濾器的作用。
即，在由單個(gè)燒結(jié)體構(gòu)成的柱狀體15中形成的貫通孔11如圖1(b)所示，在廢氣入口側(cè)或者出口側(cè)中的任意一處用密封材料12進(jìn)行密封，從而流入一個(gè)貫通孔11的廢氣必須通過(guò)將貫通孔11隔開(kāi)的間隔壁13，然后從其他的貫通孔11排出。
因此，圖1所示的蜂巢式結(jié)構(gòu)體10可以發(fā)揮廢氣凈化用蜂巢式過(guò)濾器的功能。另外，上述蜂巢式結(jié)構(gòu)體可以按下述方式進(jìn)行設(shè)計(jì)在發(fā)揮廢氣凈化用蜂巢式過(guò)濾器的功能時(shí)，既可以使貫通孔的整個(gè)壁部發(fā)揮顆粒捕集用過(guò)濾器的功能，也可以僅使貫通孔的一部分壁部發(fā)揮顆粒捕集用過(guò)濾器的功能。
另外，在實(shí)施方式一的蜂巢式結(jié)構(gòu)體中，可以不必對(duì)貫通孔的端部進(jìn)行封孔。在不進(jìn)行封孔時(shí)，該蜂巢式結(jié)構(gòu)體可以用作能夠載負(fù)例如廢氣凈化用催化劑的催化劑載體。
這樣，在其外周表面標(biāo)示有與端面有關(guān)的信息16的蜂巢式結(jié)構(gòu)體10，具有當(dāng)其插入構(gòu)成內(nèi)燃機(jī)的排氣通路的配管時(shí)不會(huì)弄錯(cuò)蜂巢式結(jié)構(gòu)體10的方向的優(yōu)點(diǎn)。
而且，在蜂巢式結(jié)構(gòu)體內(nèi)部(貫通孔的內(nèi)部)按濃度梯度放置催化劑時(shí)、和僅在氣體流出側(cè)開(kāi)口的貫通孔中施用催化劑時(shí)等，還具有不會(huì)弄錯(cuò)催化劑的施用量的優(yōu)點(diǎn)。
另外，即使對(duì)過(guò)濾器的端面部采用特殊的精加工時(shí)，例如在賦予耐腐蝕性的情況下，通過(guò)在其外周表面和/或端面標(biāo)示與端面有關(guān)的信息，也具有可以區(qū)分氣體流入側(cè)和氣體流出側(cè)、不會(huì)弄錯(cuò)過(guò)濾器的方向的優(yōu)點(diǎn)。
在圖1所示的蜂巢式結(jié)構(gòu)體10的情況中，標(biāo)示有表示氣體流入側(cè)的文字(IN)和表示氣體流出側(cè)的文字(OUT)，但是也可以僅標(biāo)示其中的任何一個(gè)。
上述與端面有關(guān)的信息的標(biāo)示并不限定于文字“IN”和“OUT”，也可以是其他的標(biāo)識(shí)。
與蜂巢式結(jié)構(gòu)體的端面有關(guān)的信息不一定必須由文字表示，也可以由例如條形碼、油墨描繪的圖像、激光打標(biāo)器描繪的圖像等表示。另外，上述與端面有關(guān)的信息還可以僅用色彩表示。
在蜂巢式結(jié)構(gòu)體的外周表面表示上述與端面有關(guān)的信息時(shí)，優(yōu)選在靠近任意一個(gè)相應(yīng)的端面的部位進(jìn)行標(biāo)示。這樣就明確地指示了該信息所指的端面。
進(jìn)而，還可以通過(guò)粘貼標(biāo)簽進(jìn)行標(biāo)示。此時(shí)，可以通過(guò)文字、條形碼、油墨描繪的圖像、激光打標(biāo)器描繪的圖像將與端面有關(guān)的信息標(biāo)示在上述標(biāo)簽上。
上述與端面有關(guān)的信息不一定標(biāo)示在蜂巢式結(jié)構(gòu)體的外周表面，也可以標(biāo)示在蜂巢式結(jié)構(gòu)體的端面。
圖7是示意性地表示實(shí)施方式一的蜂巢式結(jié)構(gòu)體的另一實(shí)例的透視圖。
如圖7所示，在實(shí)施方式一的蜂巢式結(jié)構(gòu)體10’中，可以在其端面粘貼與端面有關(guān)的信息用條形碼記載的標(biāo)簽17。另外，對(duì)于蜂巢式結(jié)構(gòu)體10’的結(jié)構(gòu)，標(biāo)簽粘貼在端面，在其外周表面沒(méi)有標(biāo)示與端面有關(guān)的信息，除此以外，其和圖1所示的蜂巢式結(jié)構(gòu)體10的結(jié)構(gòu)是同樣的。
通過(guò)在蜂巢式結(jié)構(gòu)體的端面標(biāo)示與該端面有關(guān)的信息，可以在將該蜂巢式結(jié)構(gòu)體安裝到廢氣凈化裝置中后(安裝到金屬殼中以后)檢查組裝是否正確。
而且，通過(guò)在蜂巢式結(jié)構(gòu)體的端面粘貼標(biāo)簽，在將該蜂巢式結(jié)構(gòu)體安裝到廢氣凈化裝置后(安裝到金屬殼中以后)可以剝離標(biāo)簽。
另外，在蜂巢式結(jié)構(gòu)體的端面進(jìn)行標(biāo)示時(shí)，如圖7所示，既可以粘貼標(biāo)簽，也可以直接對(duì)其進(jìn)行標(biāo)示。
而且，上述與端面有關(guān)的信息可以同時(shí)標(biāo)示在外周表面和端面。
進(jìn)而，除了與端面有關(guān)的信息，還可以在蜂巢式結(jié)構(gòu)體的外周表面和/或端面記載例如與制品制造的年月日、批號(hào)和外周部的尺寸精度有關(guān)的信息等。而且，也可以記載與重量有關(guān)的信息、與外周部的尺寸有關(guān)的信息等，其中所述的重量是設(shè)定催化劑施用量時(shí)需要的。
對(duì)于在實(shí)施方式一的蜂巢式結(jié)構(gòu)體中形成的貫通孔的開(kāi)口徑，所有貫通孔可以是相同的，也可以是不同的，優(yōu)選氣體流入單元的開(kāi)口徑比氣體流出單元的開(kāi)口徑大。即，優(yōu)選以在一個(gè)端面?zhèn)鹊亩瞬勘幻芊獾呢炌缀驮诹硪欢嗣鎮(zhèn)鹊亩瞬勘幻芊獾呢炌椎拈_(kāi)口徑互相不同的方式來(lái)形成實(shí)施方式一的蜂巢式結(jié)構(gòu)體。這是由于，可以在氣體流入單元積存大量的灰分，并可以高效率地使顆粒燃燒，從而容易發(fā)揮廢氣凈化用蜂巢式過(guò)濾器的功能。
作為在一個(gè)端面?zhèn)鹊亩瞬勘幻芊獾呢炌缀驮诹硪欢嗣鎮(zhèn)鹊亩瞬勘幻芊獾呢炌椎拈_(kāi)口徑互相不同的實(shí)施方式，沒(méi)有特別限定，可舉出例如圖6(a)～6(c)中所示的結(jié)構(gòu)等。
圖6(a)是示意性地表示本發(fā)明的蜂巢式結(jié)構(gòu)體的氣體流入側(cè)端面的一個(gè)實(shí)例的局部放大截面圖，其中，在一個(gè)端面?zhèn)鹊亩瞬勘幻芊獾呢炌缀驮诹硪欢嗣鎮(zhèn)鹊亩瞬勘幻芊獾呢炌拙哂胁煌拈_(kāi)口徑；在圖6(a)中，作為氣體流入單元，設(shè)有開(kāi)口徑較大的十字形貫通孔51，其氣體流出側(cè)的端部被密封材料密封；作為氣體流出單元，設(shè)有開(kāi)口徑較小的四邊形貫通孔，其氣體流入側(cè)的端部被密封材料52密封，各單元被壁部(或者間隔壁)53隔開(kāi)。
圖6(b)是示意性地表示本發(fā)明的蜂巢式結(jié)構(gòu)體的氣體流入側(cè)端面的另一實(shí)例的局部放大截面圖，其中，在一個(gè)端面?zhèn)鹊亩瞬勘幻芊獾呢炌缀驮诹硪欢嗣鎮(zhèn)鹊亩瞬勘幻芊獾呢炌拙哂胁煌拈_(kāi)口徑；在圖6(b)中，作為氣體流入單元，設(shè)有開(kāi)口徑大且近似正八邊形的貫通孔61，其氣體流出側(cè)的端部被密封材料密封；作為氣體流出單元，設(shè)有開(kāi)口徑較小的四邊形貫通孔，其氣體流入側(cè)的端部被密封材料62密封；各單元被壁部(或者間隔壁)63隔開(kāi)。
圖6(c)是示意性地表示本發(fā)明的蜂巢式結(jié)構(gòu)體的氣體流入側(cè)端面的又一實(shí)例的局部放大截面圖，其中，在一個(gè)端面?zhèn)鹊亩瞬勘幻芊獾呢炌缀驮诹硪欢嗣鎮(zhèn)鹊亩瞬勘幻芊獾呢炌拙哂胁煌拈_(kāi)口徑，在圖6(c)中，作為氣體流入單元，設(shè)有開(kāi)口徑大且近似正六邊形的貫通孔71，其氣體流出側(cè)的端部被密封材料密封；作為氣體流出單元，設(shè)有開(kāi)口徑小的四邊形貫通孔，其氣體流入側(cè)的端部被密封材料72密封，各單元被壁部(或者間隔壁)73隔開(kāi)。
在實(shí)施方式一的蜂巢式結(jié)構(gòu)體中，各端面的貫通孔的開(kāi)口率可以相同，也可以不同，但是，當(dāng)以在一個(gè)端面?zhèn)鹊亩瞬勘幻芊獾呢炌缀驮诹硪欢嗣鎮(zhèn)鹊亩瞬勘幻芊獾呢炌字g各端面的開(kāi)口率不同的方式來(lái)形成實(shí)施方式一的蜂巢式結(jié)構(gòu)體時(shí)，優(yōu)選使氣體流入側(cè)的開(kāi)口率大。這是由于，可以在氣體流入單元積存大量的灰分，并可以抑制壓力損失的上升，從而容易使廢氣凈化用蜂巢式過(guò)濾器發(fā)揮相應(yīng)的功能。另外，作為各端面上的開(kāi)口率不同時(shí)的具體的貫通孔形狀，可舉出例如上述圖6(a)～6(c)中所示的形狀等。
另外，實(shí)施方式一的蜂巢式結(jié)構(gòu)體的形狀并不限定于如圖1所示的圓柱狀，還可以是類似于橢圓柱狀的截面呈扁平形狀的柱狀和棱柱狀。
接著，對(duì)實(shí)施方式一的蜂巢式結(jié)構(gòu)體的材料等進(jìn)行說(shuō)明。
作為由上述多孔陶瓷構(gòu)成的柱狀體的材料沒(méi)有特別限定，可舉出例如氮化鋁、氮化硅、氮化硼、氮化鈦等氮化物陶瓷，碳化硅、碳化鋯、碳化鈦、碳化鉭、碳化鎢等碳化物陶瓷，氧化鋁、氧化鋯、堇青石、莫來(lái)石等氧化物陶瓷等，通常使用堇青石等氧化物陶瓷。這是由于，這些材料可以削減制造成本，同時(shí)，熱膨脹系數(shù)比較小，使用中不易被氧化。另外，也可以使用在上述的陶瓷中混合了金屬硅的含硅陶瓷、結(jié)合有硅或硅酸鹽化合物的陶瓷，例如，可以優(yōu)選使用在碳化硅中混合金屬硅的材料。
將實(shí)施方式一的蜂巢式結(jié)構(gòu)體用作廢氣凈化用蜂巢式過(guò)濾器時(shí)，上述多孔陶瓷的平均氣孔徑優(yōu)選為5～100微米。如果平均氣孔徑小于5微米，有時(shí)容易引起顆粒的堵塞。另一方面，如果平均氣孔徑超過(guò)100微米，有時(shí)顆粒會(huì)穿過(guò)氣孔，捕集不到該顆粒，從而不能夠發(fā)揮過(guò)濾器的功能。
另外，上述多孔陶瓷部件的氣孔徑可以通過(guò)以往公知的方法進(jìn)行測(cè)定，例如利用水銀壓入法、掃描電子顯微鏡(SEM)等進(jìn)行測(cè)定。
將實(shí)施方式一的蜂巢式結(jié)構(gòu)體用作廢氣凈化用蜂巢式過(guò)濾器時(shí)，上述多孔陶瓷的氣孔率沒(méi)有特別限定，優(yōu)選為40％～80％。如果氣孔率小于40％，有時(shí)會(huì)立刻引起堵塞。另一方面，如果氣孔率超過(guò)80％，柱狀體的強(qiáng)度降低，有時(shí)容易被破壞。
另外，上述氣孔率可以通過(guò)以往公知的方法進(jìn)行測(cè)定，例如利用水銀壓入法、阿基米德法和掃描電子顯微鏡(SEM)等進(jìn)行測(cè)定。
作為制造這樣的柱狀體時(shí)使用的陶瓷顆粒沒(méi)有特別限定，優(yōu)選在后續(xù)的燒結(jié)工序中收縮少的，優(yōu)選將100重量份具有0.3～50微米左右的平均粒徑的粉末和5～65重量份具有0.1～1.0微米左右的平均粒徑的粉末混合。這是由于，通過(guò)以上述配比混合上述粒徑的陶瓷粉末，可以制造由多孔陶瓷構(gòu)成的柱狀體。
實(shí)施方式一的蜂巢式結(jié)構(gòu)體如圖1所示，在貫通孔的端部被密封材料密封時(shí)，作為該密封材料的材料沒(méi)有特別限定，可舉出例如和上述柱狀體的材料同樣的材料等。
在實(shí)施方式一的蜂巢式結(jié)構(gòu)體中，如圖1所示，優(yōu)選在其外周形成有密封材料層，此時(shí)，作為構(gòu)成該密封材料層的材料沒(méi)有特別限定，可舉出例如由無(wú)機(jī)粘合劑、有機(jī)粘合劑、無(wú)機(jī)纖維和/或無(wú)機(jī)顆粒構(gòu)成的材料等。
作為上述無(wú)機(jī)粘合劑，可舉出例如二氧化硅溶膠、氧化鋁溶膠等。這些粘合劑可以單獨(dú)使用，也可以2種或2種以上組合使用。在上述無(wú)機(jī)粘合劑中，優(yōu)選二氧化硅溶膠。
而且，上述無(wú)機(jī)粘合劑的含量的下限以固體成分計(jì)，優(yōu)選為1重量％，更優(yōu)選為5重量％。另一方面，上述無(wú)機(jī)粘合劑的含量的上限以固體成分計(jì)，優(yōu)選為30重量％，更優(yōu)選為15重量％，進(jìn)而優(yōu)選為9重量％。如果上述無(wú)機(jī)粘合劑的含量小于1重量％，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致粘合強(qiáng)度的降低，相反，如果超過(guò)30重量％，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致熱傳導(dǎo)率的降低。
作為上述有機(jī)粘合劑，可舉出例如聚乙烯醇、甲基纖維素、乙基纖維素、羧甲基纖維素等。這些粘合劑可以單獨(dú)使用，也可以2種或2種以上組合使用。在上述有機(jī)粘合劑中，優(yōu)選羧甲基纖維素。
以固體成分計(jì)，上述有機(jī)粘合劑的含量的下限優(yōu)選為0.1重量％，更優(yōu)選為0.2重量％，進(jìn)而優(yōu)選為0.4重量％。另一方面，以固體成分計(jì)，上述有機(jī)粘合劑的含量的上限優(yōu)選為5.0重量％，更優(yōu)選為1.0重量％，進(jìn)而優(yōu)選為0.6重量％。如果上述有機(jī)粘合劑的含量小于0.1重量％，有時(shí)會(huì)難于控制密封材料層的位移，相反，如果超過(guò)5.0重量％，根據(jù)密封材料層的厚度，相對(duì)于制造的蜂巢式結(jié)構(gòu)體的有機(jī)成分的比例過(guò)大，在制造蜂巢式過(guò)濾器時(shí)有時(shí)需要實(shí)施加熱處理作為后續(xù)工序。
作為上述無(wú)機(jī)纖維，可舉出例如二氧化硅-氧化鋁、莫來(lái)石、氧化鋁、二氧化硅等的陶瓷纖維等。這些無(wú)機(jī)纖維可以單獨(dú)使用，也可以2種或2種以上組合使用。在上述無(wú)機(jī)纖維中，優(yōu)選二氧化硅-氧化鋁纖維。
以固體成分計(jì)，上述無(wú)機(jī)纖維的含量的下限優(yōu)選為10重量％，更優(yōu)選為20重量％。另一方面，以固體成分計(jì)，上述無(wú)機(jī)纖維的含量的上限優(yōu)選為70重量％，更優(yōu)選為40重量％，進(jìn)而優(yōu)選為30重量％。如果上述無(wú)機(jī)纖維的含量小于10重量％，有時(shí)彈性和強(qiáng)度會(huì)降低，相反，如果超過(guò)70重量％，在導(dǎo)致熱傳導(dǎo)性降低的同時(shí)，有時(shí)其作為彈性體的效果會(huì)降低。
作為上述無(wú)機(jī)顆粒，可舉出例如碳化物、氮化物等，具體地可舉出例如含有碳化硅、氮化硅、氮化硼等的無(wú)機(jī)粉末或者須晶等。這些無(wú)機(jī)顆?？梢詥为?dú)使用，也可以2種或2種以上組合使用。在上述無(wú)機(jī)顆粒中，優(yōu)選熱傳導(dǎo)性優(yōu)越的碳化硅。
以固體成分計(jì)，上述無(wú)機(jī)顆粒的含量的下限優(yōu)選為3重量％，更優(yōu)選為10重量％，進(jìn)而優(yōu)選為20重量％。另一方面，以固體成分計(jì)，上述無(wú)機(jī)顆粒的含量的上限優(yōu)選為80重量％，更優(yōu)選為60重量％，進(jìn)而優(yōu)選為40重量％。如果上述無(wú)機(jī)顆粒的含量小于3重量％，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致熱傳導(dǎo)率降低，相反，如果超過(guò)80重量％，在密封材料層被暴露于高溫時(shí)，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致粘合強(qiáng)度降低。
另外，上述無(wú)機(jī)纖維的渣球含量的下限優(yōu)選為1重量％，上限優(yōu)選為10重量％，更優(yōu)選為5重量％，進(jìn)而優(yōu)選為3重量％。而且，其纖維長(zhǎng)度的下限優(yōu)選為1毫米，上限優(yōu)選為100毫米，更優(yōu)選為50毫米，進(jìn)而優(yōu)選為20毫米。
如果使渣球含量小于1重量％，在制造上是困難的，如果渣球含量超過(guò)10重量％，有時(shí)會(huì)損傷柱狀體的外周。另外，如果纖維長(zhǎng)度小于1毫米，很難形成具有彈性的蜂巢式結(jié)構(gòu)體，如果超過(guò)100毫米，由于容易得到像毛球這樣的形態(tài)，因此無(wú)機(jī)顆粒的分散變差，同時(shí)也不能使密封材料層的厚度變薄。
上述無(wú)機(jī)顆粒的粒徑的下限優(yōu)選為0.01微米，更優(yōu)選為0.1微米。另一方面，上述無(wú)機(jī)顆粒的粒徑的上限優(yōu)選為100微米，更優(yōu)選為15微米，進(jìn)而優(yōu)選為10微米。如果無(wú)機(jī)顆粒的粒徑小于0.01微米，有時(shí)成本會(huì)變高，相反，如果無(wú)機(jī)顆粒的粒徑超過(guò)100微米，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致粘合力和熱傳導(dǎo)性的降低。
實(shí)施方式一的蜂巢式結(jié)構(gòu)體可以用作催化劑載體，此時(shí)，在上述蜂巢式結(jié)構(gòu)體中載負(fù)凈化廢氣用的催化劑(廢氣凈化用催化劑)。
通過(guò)將上述蜂巢式結(jié)構(gòu)體用作催化劑載體，可以有效地凈化廢氣中的HC、CO、NOx等有害成分以及由包含在蜂巢式結(jié)構(gòu)體中的少量有機(jī)成分產(chǎn)生的HC等。
作為上述廢氣凈化用催化劑，沒(méi)有特別限定，可舉出例如鉑、鈀、銠等貴金屬。這些貴金屬可以單獨(dú)使用，也可以2種或2種以上組合使用。
但是，由上述貴金屬構(gòu)成的廢氣凈化用催化劑是所謂的三元催化劑，而作為上述廢氣凈化用催化劑并不限于上述貴金屬，只要是可以凈化廢氣中的HC、CO、NOx等有害成分的催化劑，可舉出任意的催化劑。例如，為凈化廢氣中的NOx可以載負(fù)堿金屬、堿土金屬等。另外，作為助催化劑，也可以加入稀土類氧化物等。
這樣，如果在實(shí)施方式一的蜂巢式結(jié)構(gòu)體中載負(fù)廢氣凈化用催化劑，從發(fā)動(dòng)機(jī)等的內(nèi)燃機(jī)排出的廢氣中含有的HC、CO、NOx等有害成分和上述廢氣凈化用催化劑接觸，主要促進(jìn)如下述反應(yīng)式(1)～(3)所示的反應(yīng)。
…(1)…(2)…(3)通過(guò)上述反應(yīng)式(1)、(2)，廢氣中含有的HC和CO被氧化成CO2和H2O，并且，通過(guò)上述反應(yīng)式(3)，廢氣中含有的NOx被CO還原為N2和CO2。
即，在載負(fù)有上述廢氣凈化用催化劑的蜂巢式結(jié)構(gòu)體中，廢氣中含有的HC、CO、NOx等有害成分會(huì)被凈化成CO2、H2O和N2等，并排出至外部。
另外，在實(shí)施方式一的蜂巢式結(jié)構(gòu)體中載負(fù)廢氣凈化用催化劑時(shí)，該催化劑可以均勻地被載負(fù)在貫通孔內(nèi)，但是也可以僅被載負(fù)在貫通孔內(nèi)的部分區(qū)域，并且可以在載負(fù)催化劑時(shí)使其濃度具有從氣體流入側(cè)和氣體流出側(cè)中的任意一側(cè)到另一側(cè)的濃度梯度。
實(shí)施方式一的蜂巢式結(jié)構(gòu)體為了發(fā)揮廢氣凈化用蜂巢式過(guò)濾器的功能，對(duì)貫通孔的端部進(jìn)行封孔的同時(shí)，可以載負(fù)廢氣凈化用催化劑。
此時(shí)，廢氣凈化用催化劑可以同時(shí)載負(fù)在氣體流入單元和氣體流出單元，也可以載負(fù)在其中任意一方，優(yōu)選僅載負(fù)在氣體流出單元。這是由于，所得結(jié)構(gòu)可以高效率地發(fā)揮作為廢氣凈化用蜂巢式過(guò)濾器的功能和通過(guò)廢氣凈化用催化劑凈化廢氣的功能。
另外，在實(shí)施方式一的蜂巢式結(jié)構(gòu)體中，當(dāng)載負(fù)催化劑時(shí)，為了提高催化劑的反應(yīng)性，可以使蜂巢式結(jié)構(gòu)體具有薄壁(0.01～0.2毫米)、高密度(400～1500個(gè)單元/平方英寸(62～233個(gè)單元/平方厘米))，以增大比表面積。而且，由此也可以提高利用廢氣進(jìn)行升溫的性能。
另一方面，如上所述在提高催化劑的反應(yīng)性時(shí)，特別是使間隔壁的厚度變薄的情況，由于廢氣，蜂巢式結(jié)構(gòu)體可能會(huì)被腐蝕(風(fēng)蝕)。因此，為了防止廢氣流入側(cè)的端部(優(yōu)選的情況下，該部分的厚度為從端部起1～10毫米)的腐蝕(提高耐腐蝕性)，優(yōu)選通過(guò)下述的方法提高端部的強(qiáng)度。
具體來(lái)說(shuō)，可舉出例如將端部的間隔壁的壁厚做成基材的1.1～2.5倍左右的方法；設(shè)置玻璃層或者提高玻璃成分的比率的方法(通過(guò)讓玻璃熔融而不是讓基材熔融，可以防止腐蝕)；通過(guò)減小氣孔容積和氣孔徑進(jìn)行致密化(具體來(lái)說(shuō)，例如使端部的氣孔率為比端部以外的基材的氣孔率低3％或者3％以下的氣孔率。而且，優(yōu)選使端部的氣孔率為30％或者30％以下)的方法；加入磷酸鹽、重磷酸鋁、二氧化硅和堿金屬的復(fù)合氧化物、二氧化硅溶膠、氧化鋯溶膠、氧化鋁溶膠、氧化鈦溶膠、堇青石粉末、堇青石碎片粉、滑石、氧化鋁等進(jìn)行燒結(jié)而形成強(qiáng)化部的方法；增厚催化劑層(使其具有相對(duì)于基材的1.5倍或1.5倍以內(nèi)的厚度)的方法等。
接著，對(duì)制造實(shí)施方式一的由多孔陶瓷構(gòu)成的柱狀蜂巢式結(jié)構(gòu)體的方法(以下也稱為制造方法一)進(jìn)行說(shuō)明。
首先，向上面所述的陶瓷粉末中加入粘合劑和分散劑，配制原料漿。
作為上述粘合劑沒(méi)有特別限定，可舉出例如甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、聚乙二醇、酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂等。
上述粘合劑的配合量通常相對(duì)于100重量份陶瓷粉末優(yōu)選為1～10重量份左右。
作為上述分散劑沒(méi)有特別限定，可舉出例如苯等有機(jī)溶劑、甲醇等醇類、水等。
適量配合上述分散劑以使原料漿的粘度在一定范圍內(nèi)。
使用磨碎機(jī)等將這些陶瓷粉末、粘合劑和分散劑混合后，使用捏和機(jī)等充分混煉，然后通過(guò)擠出成型等制作具有和圖1中所示的柱狀體15大致相同形狀的柱狀陶瓷成型體。
另外，在上述原料漿中根據(jù)需要可以添加成型助劑。
作為上述成型助劑沒(méi)有特別限定，可舉出例如乙二醇、糊精、脂肪酸皂、多元醇等。
接著，使用微波干燥器等干燥上述陶瓷成型體。
隨后，根據(jù)需要對(duì)規(guī)定的貫通孔實(shí)施充填密封材料的封孔處理，并再次使用微波干燥器等實(shí)施干燥處理。作為上述密封材料沒(méi)有特別限定，可舉出例如和原料漿相同的物質(zhì)。
如果采用該工序?qū)嵤┝朔饪滋幚?，通過(guò)后續(xù)工序可以制造發(fā)揮廢氣凈化用蜂巢式過(guò)濾器的功能的蜂巢式結(jié)構(gòu)體。
接著，通過(guò)在規(guī)定條件下對(duì)上述陶瓷成型體進(jìn)行脫脂、燒結(jié)，制造由多孔陶瓷構(gòu)成的柱狀體15。
然后，在這樣制造的柱狀體15的外周形成密封材料層14的層。
具體來(lái)說(shuō)，在該密封材料層形成工序中，首先，使柱狀體15圍繞著沿長(zhǎng)度方向支撐該柱狀體的軸旋轉(zhuǎn)。接著，在旋轉(zhuǎn)的柱狀體15的外周附著密封材料漿料，形成密封材料漿料層。
此處，對(duì)柱狀體15的旋轉(zhuǎn)速度沒(méi)有特別限定，優(yōu)選為2～10轉(zhuǎn)/分鐘。
作為上述密封材料漿料沒(méi)有特別限定，可以使用例如含有如上所述的無(wú)機(jī)粘合劑、有機(jī)粘合劑、含無(wú)機(jī)纖維和無(wú)機(jī)顆粒的物質(zhì)等。
另外，在上述密封材料漿料中，也可以含有少量水分和溶劑等，通常所述水分和溶劑等經(jīng)過(guò)涂布密封材料漿料后的加熱等工序?qū)缀跬耆珦]發(fā)。
在該密封材料漿料中，為了使密封材料漿料柔軟、賦予其流動(dòng)性，從而容易涂布，除了上述的無(wú)機(jī)纖維、無(wú)機(jī)粘合劑、有機(jī)粘合劑和無(wú)機(jī)顆粒以外，還可以含有占總重量的約35～65重量％的水分和丙酮、乙醇等其他溶劑等，該密封材料漿料的粘度優(yōu)選為15～25Pa·s(1萬(wàn)～2萬(wàn)cps(cP))。
隨后，通過(guò)在120℃左右的溫度使這樣形成的密封材料漿料層干燥，蒸發(fā)水分而形成密封材料層14，從而可以做成如圖1所示的在柱狀體15的外周形成有密封材料層14的蜂巢式結(jié)構(gòu)體10。
接著，在制造的蜂巢式結(jié)構(gòu)體的外周表面和/或端面標(biāo)示與該蜂巢式結(jié)構(gòu)體的端面有關(guān)的信息。
作為標(biāo)示上述與端面有關(guān)的信息的方法，可舉出油墨涂布、激光束照射、吹沙磨蝕處理、蝕刻處理等。
采用上述油墨涂布時(shí)，為了防止因使用高溫廢氣而被消除，優(yōu)選使用含有氧化鐵、氧化銅、CoO·nAl2O3或者CO3(PO4)2等鈷化合物、TiO2、SiO2等無(wú)機(jī)氧化物的顏料。
另外，可以通過(guò)考慮蜂巢式結(jié)構(gòu)體的材質(zhì)、形狀等從上述方法中選擇適當(dāng)?shù)姆椒ǘ褂谩?br> 經(jīng)過(guò)這樣的工序，可以制造實(shí)施方式一的蜂巢式結(jié)構(gòu)體。
接著，參照?qǐng)D2、3對(duì)實(shí)施方式二的蜂巢式結(jié)構(gòu)體進(jìn)行說(shuō)明。
圖2是示意性地表示實(shí)施方式二的蜂巢式結(jié)構(gòu)體的一個(gè)實(shí)例的透視圖。
圖3(a)是示意性地表示用于圖2所示的實(shí)施方式二的蜂巢式結(jié)構(gòu)體中的多孔陶瓷部件的透視圖，圖3(b)是沿圖3(a)的B-B線截取的截面圖。
如圖2所示，實(shí)施方式二的蜂巢式結(jié)構(gòu)體20和實(shí)施方式一的蜂巢式結(jié)構(gòu)體10同樣，在其外周表面標(biāo)示與端面有關(guān)的信息26。即，在其外周表面標(biāo)示有表示蜂巢式結(jié)構(gòu)體10的氣體流入側(cè)的文字16a(IN)以及表示其氣體流出側(cè)的文字16b(OUT)。
在蜂巢式結(jié)構(gòu)體20中，多個(gè)多孔陶瓷部件30通過(guò)密封材料層23成束地粘結(jié)在一起而構(gòu)成陶瓷組件25，在該陶瓷組件25的外周形成有密封材料層24。另外，該多孔陶瓷部件30如圖3所示，在長(zhǎng)度方向平行設(shè)置多個(gè)貫通孔31，將各貫通孔31隔開(kāi)的間隔壁33發(fā)揮顆粒捕集用過(guò)濾器的功能。
另外，設(shè)置密封材料層24的目的是，在將蜂巢式結(jié)構(gòu)體20設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的排氣通路時(shí)，防止廢氣從陶瓷組件25的外周部漏出。
因而，圖2、3所示的蜂巢式結(jié)構(gòu)體20可以發(fā)揮廢氣凈化用蜂巢式過(guò)濾器的功能。
另外，實(shí)施方式二的蜂巢式結(jié)構(gòu)體與實(shí)施方式一的蜂巢式結(jié)構(gòu)體同樣，也可以不必對(duì)貫通孔的端部進(jìn)行密封，在沒(méi)有進(jìn)行密封時(shí)，該蜂巢式結(jié)構(gòu)體可以用作能夠載負(fù)例如廢氣凈化用催化劑的催化劑載體。
這樣，與實(shí)施方式一的蜂巢式結(jié)構(gòu)體同樣，在其外周表面標(biāo)示有與端面有關(guān)的信息26的蜂巢式結(jié)構(gòu)體20在插入構(gòu)成內(nèi)燃機(jī)的排氣通路的配管時(shí)，具有不會(huì)弄錯(cuò)蜂巢式結(jié)構(gòu)體20的方向的優(yōu)點(diǎn)。
而且，在蜂巢式結(jié)構(gòu)體的內(nèi)部(貫通孔的內(nèi)部)按濃度梯度放置催化劑時(shí)、當(dāng)僅在開(kāi)口位于氣體流出側(cè)的貫通孔中施用催化劑時(shí)等，還具有不會(huì)弄錯(cuò)催化劑施用量的優(yōu)點(diǎn)。
在圖2、3所示的蜂巢式結(jié)構(gòu)體中，標(biāo)示有表示氣體流入側(cè)的文字(IN)和表示氣體流出側(cè)的文字(OUT)，但是也可以僅標(biāo)示其中任何一個(gè)。
上述與端面有關(guān)的信息標(biāo)識(shí)并不限定于文字“IN”和“OUT”，也可以是其他的標(biāo)識(shí)。
與蜂巢式結(jié)構(gòu)體的端面有關(guān)的信息不一定由文字表示，和實(shí)施方式一的蜂巢式結(jié)構(gòu)體同樣，例如也可以由條形碼、油墨描繪的圖像、激光打標(biāo)器描繪的圖像、標(biāo)簽等表示。另外，上述與端面有關(guān)的信息還可以僅用色彩表示。
采用上述油墨涂布時(shí)，為了防止因使用高溫廢氣而被消除，優(yōu)選使用含有氧化鐵、氧化銅、CoO·nAl2O3或者CO3(PO4)2等鈷化合物、TiO2、SiO2等無(wú)機(jī)氧化物的顏料。
在蜂巢式結(jié)構(gòu)體的外周表面標(biāo)示上述與端面有關(guān)的信息時(shí)，優(yōu)選在靠近任意一個(gè)相應(yīng)的端面的部位進(jìn)行標(biāo)示。這是由于，這樣就明確地指示了該信息所指的端面。
上述與端面有關(guān)的信息不一定標(biāo)示在蜂巢式結(jié)構(gòu)體的外周表面，也可以標(biāo)示在蜂巢式結(jié)構(gòu)體的端面。而且，還可以在外周表面和端面同時(shí)標(biāo)示。
通過(guò)在蜂巢式結(jié)構(gòu)體的端面標(biāo)示與該端面有關(guān)的信息，可以在將該蜂巢式結(jié)構(gòu)體安裝到廢氣凈化裝置中后(安裝到金屬殼中以后)檢查組裝是否正確。
進(jìn)而，除了與端面有關(guān)的信息，還可以在蜂巢式結(jié)構(gòu)體的外周表面和/或端面記載其他信息，例如與制品制造的年月日、批號(hào)和外周部的尺寸精度有關(guān)的信息等。而且，也可以記載與重量相關(guān)的信息、與外周部的尺寸有關(guān)的信息等，其中所述的重量是在設(shè)定催化劑施用量時(shí)需要的。
與在實(shí)施方式一的蜂巢式結(jié)構(gòu)體中形成的貫通孔的開(kāi)口徑、開(kāi)口率同樣，對(duì)于實(shí)施方式二的蜂巢式結(jié)構(gòu)體中形成的貫通孔的開(kāi)口徑、開(kāi)口率，所有貫通孔可以相同，也可以不同，優(yōu)選氣體流入單元的開(kāi)口徑或者開(kāi)口率比氣體流出單元的開(kāi)口徑或者開(kāi)口率大。
即，優(yōu)選以在一個(gè)端面?zhèn)鹊亩瞬勘幻芊獾呢炌缀驮诹硪欢嗣鎮(zhèn)鹊亩瞬勘幻芊獾呢炌椎拈_(kāi)口徑互相不同的方式構(gòu)成實(shí)施方式二的蜂巢式結(jié)構(gòu)體。這是由于，在氣體流入單元可以積存大量灰分，可以高效率地燃燒顆粒，從而容易發(fā)揮廢氣凈化用蜂巢式過(guò)濾器的功能。
另外，因?yàn)橥瑯拥睦碛桑部梢砸栽谝粋€(gè)端面?zhèn)鹊亩瞬勘幻芊獾呢炌缀驮诹硪欢嗣鎮(zhèn)鹊亩瞬勘环饪椎呢炌字g各端面的開(kāi)口率不同的方式構(gòu)成實(shí)施方式二的蜂巢式結(jié)構(gòu)體。
與實(shí)施方式一的蜂巢式結(jié)構(gòu)體同樣，對(duì)于在一個(gè)端面?zhèn)鹊亩瞬勘幻芊獾呢炌缀驮诹硪欢嗣鎮(zhèn)鹊亩瞬勘幻芊獾呢炌字g開(kāi)口徑和各端面開(kāi)口率不同的形式?jīng)]有特別限定，可舉出例如圖6(a)～(c)中所示的形式等。
進(jìn)而，在實(shí)施方式二的蜂巢式結(jié)構(gòu)體中，優(yōu)選對(duì)其一側(cè)的端面實(shí)施平坦化處理，此時(shí)，實(shí)施了平坦化處理的端面的平面度優(yōu)選為小于等于2毫米。這是由于，如果一個(gè)端面的平面度為2毫米以內(nèi)，在將該蜂巢式結(jié)構(gòu)體插入配管內(nèi)等情況下不易產(chǎn)生問(wèn)題。
而且，在對(duì)一個(gè)端面實(shí)施了平坦化處理時(shí)，優(yōu)選事先將該情況作為與該端面有關(guān)的信息標(biāo)在蜂巢式結(jié)構(gòu)體的外周表面和/或端面。
另外，在實(shí)施方式二的蜂巢式結(jié)構(gòu)體中，也可以對(duì)兩個(gè)端面實(shí)施平坦化處理，但是已經(jīng)說(shuō)明了，這樣在經(jīng)濟(jì)上是不合算的。
在本說(shuō)明書(shū)中，所謂蜂巢式結(jié)構(gòu)體的端面的平面度為小于等于2毫米是指從蜂巢式結(jié)構(gòu)體的該端面的平均位置至最突出的部分的距離和至最凹陷部分的距離均為小于等于2毫米。上述蜂巢式結(jié)構(gòu)體的端面的平面度可以通過(guò)如下來(lái)確定，例如在4處或者4處以上，測(cè)定蜂巢式結(jié)構(gòu)體的端面方向的高度，計(jì)算出該測(cè)定值的平均值，然后求出測(cè)定值的平均值和測(cè)定值的最大值的差。
對(duì)于上述平坦化處理的方法在后面進(jìn)行說(shuō)明。
在實(shí)施方式二的蜂巢式結(jié)構(gòu)體中，代替在一個(gè)端面實(shí)施平坦化處理，也可以以使多孔陶瓷部件在一個(gè)端面上的凹凸消失的方式，將多個(gè)該多孔陶瓷部件成束地粘結(jié)在一起。對(duì)于其理由在后面進(jìn)行說(shuō)明。
另外，實(shí)施方式二的蜂巢式結(jié)構(gòu)體的形狀并不限定于如圖2所示的圓柱狀，還可以是類似橢圓柱狀的截面呈扁平形狀的柱狀和多棱柱狀。
接著，對(duì)實(shí)施方式二的蜂巢式結(jié)構(gòu)體的材料等進(jìn)行說(shuō)明。
對(duì)于上述多孔陶瓷部件的材料沒(méi)有特別限定，可舉出例如和上述的實(shí)施方式一的蜂巢式結(jié)構(gòu)體中說(shuō)明的柱狀體的材料同樣的氮化物陶瓷、碳化物陶瓷和氧化物陶瓷等，其中，優(yōu)選耐熱性大、機(jī)械特性優(yōu)越、且熱傳導(dǎo)率也大的碳化硅。另外，也可以使用在上述的陶瓷中混合了金屬硅的含硅陶瓷、由硅和硅酸鹽化合物結(jié)合的陶瓷，例如可以優(yōu)選使用在碳化硅中混合了金屬硅的陶瓷。
對(duì)于上述多孔陶瓷部件的平均氣孔徑和氣孔率沒(méi)有特別限定，優(yōu)選是和上述的實(shí)施方式一的蜂巢式結(jié)構(gòu)體的平均氣孔徑和氣孔率同樣的，對(duì)于在制造這樣的多孔陶瓷部件時(shí)使用的陶瓷的粒徑也沒(méi)有特別限定，優(yōu)選是與上述的實(shí)施方式一的蜂巢式結(jié)構(gòu)體同樣的。
另外，實(shí)施方式二的蜂巢式結(jié)構(gòu)體可以用作催化劑載體，此時(shí)，可在上述蜂巢式結(jié)構(gòu)體中載負(fù)廢氣凈化用催化劑。
作為廢氣凈化用催化劑，可以舉出與將實(shí)施方式一的蜂巢式結(jié)構(gòu)體用作催化劑載體時(shí)使用的廢氣凈化用催化劑同樣的催化劑等。
進(jìn)而，在實(shí)施方式二的蜂巢式結(jié)構(gòu)體中，與實(shí)施方式一的蜂巢式結(jié)構(gòu)體同樣，廢氣凈化用催化劑可以被均勻地載負(fù)在貫通孔內(nèi)，但是也可以僅被載負(fù)在貫通孔內(nèi)的部分區(qū)域，并且可以以從氣體流入側(cè)和氣體流出側(cè)中的任意一側(cè)朝向另一側(cè)呈濃度梯度的方式載負(fù)。
而且，與實(shí)施方式一的蜂巢式結(jié)構(gòu)體同樣，實(shí)施方式二的蜂巢式結(jié)構(gòu)體為了發(fā)揮廢氣凈化用蜂巢式過(guò)濾器的功能，對(duì)貫通孔的端部進(jìn)行封孔的同時(shí)，可以載負(fù)廢氣凈化用催化劑。
此時(shí)，廢氣凈化用催化劑可以同時(shí)載負(fù)在氣體流入單元和氣體流出單元，也可以載負(fù)在其中任意一方，優(yōu)選僅載負(fù)在氣體流出單元。這是由于，所得結(jié)構(gòu)可以高效率地發(fā)揮廢氣凈化用蜂巢式過(guò)濾器的功能和凈化廢氣的功能。
另外，在實(shí)施方式二的蜂巢式結(jié)構(gòu)體中，當(dāng)載負(fù)催化劑時(shí)，為了提高催化劑的反應(yīng)性，可以將蜂巢式結(jié)構(gòu)體做成薄壁(0.01～0.2毫米)、高密度(400～1500個(gè)單元/平方英寸(62～233個(gè)單元/平方厘米))，以增大比表面積。而且，由此也可以提高利用廢氣進(jìn)行升溫的性能。
另一方面，如上所述在提高催化劑的反應(yīng)性時(shí)，特別是使間隔壁的厚度變薄的情況，由于廢氣，蜂巢式結(jié)構(gòu)體可能會(huì)被腐蝕(風(fēng)蝕)。因此，為了防止廢氣流入側(cè)的端部(優(yōu)選的情況下，該部分的厚度為從端部起1～10毫米)的腐蝕(提高耐腐蝕性)，優(yōu)選通過(guò)下述的方法提高端部的強(qiáng)度。
具體來(lái)說(shuō)，可舉出例如將端部的間隔壁的壁厚做成基材的1.1～2.5倍左右的方法；設(shè)置玻璃層或者提高玻璃成分的比率的方法(通過(guò)讓玻璃熔融而不是讓基材熔融，可以防止腐蝕)；通過(guò)減小氣孔容積和氣孔徑進(jìn)行致密化(具體來(lái)說(shuō)，例如使端部的氣孔率為比端部以外的基材的氣孔率低3％或者3％以下的氣孔率。而且，優(yōu)選使端部的氣孔率為30％或者30％以下)的方法；加入磷酸鹽、重磷酸鋁、二氧化硅和堿金屬的復(fù)合氧化物、二氧化硅溶膠、氧化鋯溶膠、氧化鋁溶膠、氧化鈦溶膠、堇青石粉末、堇青石碎片粉、滑石、氧化鋁等進(jìn)行燒結(jié)而形成強(qiáng)化部的方法；增厚催化劑層(使其具有相對(duì)于基材的1.5倍或1.5倍以內(nèi)的厚度)的方法等。
在實(shí)施方式二的蜂巢式結(jié)構(gòu)體中，如圖2、3所示，優(yōu)選在其外周形成密封材料層，此時(shí)，作為構(gòu)成該密封材料層的材料，可舉出和實(shí)施方式一中形成的密封材料層的材料同樣的材料等。
接著，對(duì)制造通過(guò)密封材料層將多個(gè)多孔陶瓷成束地粘結(jié)在一起的實(shí)施方式二的蜂巢式結(jié)構(gòu)體的方法(以下也稱為制造方法二)，參照?qǐng)D2～4進(jìn)行說(shuō)明。
具體來(lái)說(shuō)，首先，制作成為陶瓷組件25的陶瓷層積體。
上述陶瓷層積體所具有的結(jié)構(gòu)是多個(gè)多棱柱狀的多孔陶瓷部件30通過(guò)密封材料層23被成束地粘結(jié)在一起的柱狀結(jié)構(gòu)，該多孔陶瓷部件30中，多個(gè)貫通孔31用間隔壁33隔開(kāi)而在長(zhǎng)度方向平行設(shè)置。
為了制造多孔陶瓷部件30，首先，向如上所述的陶瓷粉末中加入粘合劑和分散劑而配制混合組合物。
對(duì)于配制上述混合組合物的方法沒(méi)有特別限定，可舉出例如和上述制造方法一中說(shuō)明的配制原料漿的方法同樣的方法。
接著，使用磨碎機(jī)等將上述混合組合物混合，再使用捏和機(jī)等充分混煉后，通過(guò)擠出成型等制作具有和圖3中所示的多孔陶瓷部件30大致相同形狀的柱狀粗制成型體。
上述粗制成型體使用微波干燥器等進(jìn)行干燥后，對(duì)規(guī)定的貫通孔實(shí)施充填密封材料的封孔處理，再次用微波干燥器等實(shí)施干燥處理。
對(duì)于上述密封材料沒(méi)有特別限定，可舉出例如和上述混合組合物同樣的物質(zhì)。
接著，通過(guò)在含氧氣氛下將經(jīng)過(guò)上述封孔處理的粗制成型體加熱至400～650℃左右進(jìn)行脫脂、使粘合劑等揮發(fā)，同時(shí)使粘合劑等分解、消失，大致僅殘留陶瓷粉末。
然后，在實(shí)施了上述脫脂處理后，通過(guò)在氮?dú)狻鍤獾榷栊詺怏w氣氛下加熱至1400～2200℃左右進(jìn)行烘烤，使陶瓷粉末燒結(jié)而制造多孔陶瓷部件30。
接著，如圖4所示，為了制作上述陶瓷層積體，首先，在基臺(tái)40上以傾斜的狀態(tài)放置多孔陶瓷部件30，所述基臺(tái)40的截面形成V字形狀，以使多孔陶瓷部件30能夠以傾斜的狀態(tài)斜著堆積，然后，在朝上的兩個(gè)側(cè)面30a、30b上以均勻的厚度涂布形成密封材料層23的密封材料漿料而形成漿料層41，在該漿料層上依次地反復(fù)進(jìn)行層積其他的多孔陶瓷部件30的工序，從而制作規(guī)定大小的柱狀陶瓷層積體。
在該工序中，在層積多孔陶瓷部件30時(shí)，可以以僅使多孔陶瓷部件的一側(cè)的端面對(duì)齊的方式堆積。此時(shí)，可以得到以下所述的優(yōu)點(diǎn)。
即，以上述的方法制作的多個(gè)多孔陶瓷部件30分別由于干燥、燒結(jié)時(shí)出現(xiàn)的收縮誤差和翹曲等，其形狀存在一些變形。因此，在堆積有多孔陶瓷部件30的陶瓷層積體中，通常在其兩個(gè)端面均會(huì)形成多孔陶瓷部件的凹凸，此時(shí)，如已經(jīng)說(shuō)明的，在將蜂巢式結(jié)構(gòu)體插入配管等情況下容易產(chǎn)生問(wèn)題。
但是，在以僅使多孔陶瓷部件的一側(cè)的端面對(duì)齊的方式堆積多孔陶瓷部件時(shí)，在制造的蜂巢式結(jié)構(gòu)體中，雖然另一側(cè)的端面存在凹凸，但是其中一側(cè)的端面會(huì)對(duì)齊。
從而，在將蜂巢式結(jié)構(gòu)體插入上述的配管中時(shí)，通過(guò)將具有對(duì)齊端面的一側(cè)插入，可以避免如上所述的問(wèn)題。
因此，在實(shí)施方式二的蜂巢式結(jié)構(gòu)體中，通過(guò)在制造時(shí)以其一側(cè)的端面對(duì)齊的方式堆積多孔陶瓷部件，并事先標(biāo)示與端面有關(guān)的信息以指明已對(duì)齊的端面，可以得到能夠消除插入配管時(shí)所產(chǎn)生的問(wèn)題的優(yōu)點(diǎn)。
接著，在50～100℃的條件下加熱該陶瓷層積體1小時(shí)左右，使上述漿料層干燥、固化，從而做成密封材料層23，隨后，例如通過(guò)使用金剛石切割器等將其外周部切削成如圖2所示的形狀，制造陶瓷組件25。
另外，對(duì)于構(gòu)成形成密封材料層23的密封材料漿料的材料沒(méi)有特別限定，可舉出例如與制造方法一中說(shuō)明的密封材料漿料同樣的材料。
在切削干燥的陶瓷層積體的外周部之前，根據(jù)需要，可以沿垂直于其長(zhǎng)度方向的方向切斷上述陶瓷層積體。
經(jīng)過(guò)這樣的處理，制造的蜂巢式結(jié)構(gòu)體的長(zhǎng)度方向的長(zhǎng)度達(dá)到規(guī)定長(zhǎng)度的同時(shí)，該處理也相當(dāng)于對(duì)上述蜂巢式結(jié)構(gòu)體的端面實(shí)施平坦化處理，特別是可以使上述端面的平面度為小于等于2毫米。
另外，所謂上述陶瓷層積體的長(zhǎng)度方向是指與構(gòu)成陶瓷層積體的多孔陶瓷部件的貫通孔平行的方向，而且，例如在制造陶瓷層積體的工序中，通過(guò)層積、粘結(jié)多個(gè)多孔陶瓷部件，即使是多孔陶瓷部件的端面形成的面的長(zhǎng)度比其側(cè)面的長(zhǎng)度長(zhǎng)的情況，也是將與多孔陶瓷部件的側(cè)面平行的方向定義為陶瓷層積體的長(zhǎng)度方向。
對(duì)于沿垂直于其長(zhǎng)度方向的方向切斷上述陶瓷層積體的方法沒(méi)有特別限定，可舉出例如使用金剛石切割器等，沿垂直于該陶瓷層積體的長(zhǎng)度方向的方向，在陶瓷層積體的端面附近且所有的多孔陶瓷部件重疊的部分進(jìn)行切斷的方法。
經(jīng)過(guò)這樣的工序可以使制作的陶瓷組件的端面平坦化，特別是，如果通過(guò)上述的方法，可以使陶瓷組件的端面的平面度為小于等于2毫米。
另外，基于上述的理由可以僅對(duì)陶瓷組件的一側(cè)的端面實(shí)施該平坦化處理。
接著，在這樣制作的陶瓷組件25的周?chē)纬擅芊獠牧蠈?4的層。由此，可以做成多個(gè)多孔陶瓷部件通過(guò)密封材料層成束地粘結(jié)在一起的蜂巢式結(jié)構(gòu)體。
另外，作為形成該密封材料層的方法沒(méi)有特別限定，可舉出例如與在上述蜂巢式結(jié)構(gòu)體的制造方法一中說(shuō)明的方法同樣的方法。
接著，在制造的蜂巢式結(jié)構(gòu)體的外周表面和/或端面標(biāo)示與該蜂巢式結(jié)構(gòu)體的端面有關(guān)的信息。作為標(biāo)示上述與端面有關(guān)的信息的方法，可以使用與在蜂巢式結(jié)構(gòu)體的制造方法一中說(shuō)明的方法同樣的方法。
此處，除了與端面有關(guān)的信息，還可以將上述的批量號(hào)等與蜂巢式結(jié)構(gòu)體相關(guān)的信息標(biāo)示在外周表面和/或端面。
經(jīng)過(guò)這樣的工序可以制造實(shí)施方式二的蜂巢式結(jié)構(gòu)體。
對(duì)于采用上述制造方法一或者二制造的本發(fā)明的蜂巢式結(jié)構(gòu)體，在制造后，可以載負(fù)廢氣凈化用催化劑。即，將本發(fā)明的蜂巢式結(jié)構(gòu)體用作催化劑載體時(shí)，通過(guò)使其載負(fù)廢氣凈化用催化劑，可以賦予本發(fā)明的蜂巢式結(jié)構(gòu)體以凈化廢氣中的HC、CO、NOx等有害成分以及凈化包含在本發(fā)明的蜂巢式結(jié)構(gòu)體中的少量的有機(jī)成分產(chǎn)生的氣體的功能。
本發(fā)明的蜂巢式結(jié)構(gòu)體由于在其外周表面和/或端面標(biāo)示與端面有關(guān)的信息，因此僅在氣體流出單元載負(fù)廢氣凈化用催化劑時(shí)和在貫通孔內(nèi)按濃度梯度載負(fù)催化劑時(shí)，不會(huì)弄錯(cuò)廢氣凈化用催化劑的施用量。
另外，如上所述，在對(duì)貫通孔的一端進(jìn)行封孔、同時(shí)在該貫通孔內(nèi)施用了廢氣凈化用催化劑的情況，本發(fā)明的蜂巢式結(jié)構(gòu)體發(fā)揮捕集廢氣中的顆粒的顆粒捕集用過(guò)濾器的功能的同時(shí)，會(huì)具有凈化廢氣中的HC、CO、NOx等有害成分以及凈化包含在本發(fā)明的蜂巢式結(jié)構(gòu)體中的少量有機(jī)成分產(chǎn)生的氣體的功能。
以下舉出實(shí)施例更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，但是本發(fā)明并不僅限于這些實(shí)施例1(1)濕法混合60重量％的平均粒徑為10微米的α型碳化硅粉末和40重量％的平均粒徑為0.5微米的β型碳化硅粉末，向得到的100重量份混合物中加入5重量份有機(jī)粘合劑(甲基纖維素)、10重量份水進(jìn)行混煉而得到混煉物。接著，向上述混煉物加入少量增塑劑和潤(rùn)滑劑進(jìn)一步混煉后，進(jìn)行擠出成型，制作粗制成型體。
接著，使用微波干燥器干燥上述粗制成型體，向規(guī)定的貫通孔充填和上述粗制成型體同樣組成的漿料后，再使用干燥器使其干燥，隨后，通過(guò)在400℃進(jìn)行脫脂、在常壓氬氣氣氛下于2200℃燒結(jié)3小時(shí)，制造如圖3所示的多孔陶瓷部件，其大小為34mm×34mm×300mm，由貫通孔的數(shù)目為31個(gè)/cm2、間隔壁的厚度為0.3毫米的碳化硅燒結(jié)體構(gòu)成。
(2)使用含有31重量％的纖維長(zhǎng)度為0.2毫米的氧化鋁纖維、22重量％的平均粒徑為0.6微米的碳化硅顆粒、16重量％的二氧化硅溶膠、1重量％的羧甲基纖維素以及30重量％的水的耐熱性密封材料漿料，通過(guò)參照?qǐng)D4所說(shuō)明的方法將多個(gè)上述多孔陶瓷部件成束地粘結(jié)在一起，做成陶瓷層積體。
(3)進(jìn)而，使用金剛石切割器，沿垂直于陶瓷層積體的長(zhǎng)度方向的方向切斷所得到的陶瓷層積體的一端，使該切斷后的端面的平面度為0.5毫米。另外，對(duì)于該端面的平面度，通過(guò)沿圓形的外周測(cè)定8處端面方向的高度，計(jì)算出該測(cè)定值的平均值，然后求出所述測(cè)定值的平均值和測(cè)定值的最大值的差來(lái)確定所述平面度。沒(méi)有實(shí)施平坦化處理的一側(cè)的端面的平面度為2.5毫米。
(4)接著，通過(guò)使用金剛石切割器，沿平行于長(zhǎng)度方向的方向切削該陶瓷層積體，制作如圖2所示的圓柱形狀的陶瓷組件。
(5)接著，在上述陶瓷組件的兩個(gè)端面粘貼由涂布了熱固性橡膠系粘合劑的PET膜形成的保護(hù)膜(日東電工社制造、No.315)。另外，該保護(hù)膜和上述陶瓷組件的端面形狀相同，可以通過(guò)一次粘貼而粘貼到陶瓷組件的整個(gè)端面。
(6)接著，使用上述密封材料漿料在上述陶瓷組件的外周部形成密封材料漿料層。然后，在120℃干燥該密封材料漿料層，制造如圖2所示的蜂巢式過(guò)濾器20那樣的圓柱形狀的蜂巢式結(jié)構(gòu)體，其在多孔陶瓷部件之間以及陶瓷組件的外周部上形成的密封材料層的厚度為1.0毫米，其直徑為143.8毫米。
(7)接著，在得到的蜂巢式結(jié)構(gòu)體的外周表面使用以TiO2、SiO2為主成分的顏料(シヤチハタ社制造、商品名ARTLINE POPMATE)標(biāo)示如圖2所示的文字“IN”和“OUT”作為與端面有關(guān)的信息。和文字“OUT”一起也標(biāo)示了文字“平坦化處理面”。
另外，制造10個(gè)這樣的蜂巢式結(jié)構(gòu)體。
實(shí)施例2除了在實(shí)施例1的步驟(2)中，在制作陶瓷層積體時(shí)以各多孔陶瓷部件的一端對(duì)齊的方式堆積，且不進(jìn)行實(shí)施例1的步驟(3)以外，和實(shí)施例1同樣地制造蜂巢式結(jié)構(gòu)體。
另外，對(duì)于使多孔陶瓷部件對(duì)齊而堆積的一側(cè)的端面，平面度為1.0毫米，其相對(duì)側(cè)的端面的平面度為2.5毫米。而且，在本實(shí)施例中，在對(duì)齊而堆積的一側(cè)的端面標(biāo)示有文字“平坦化處理面”。
另外再制造10個(gè)這樣的蜂巢式結(jié)構(gòu)體。
比較例1除了在該蜂巢式結(jié)構(gòu)體的外周表面沒(méi)有標(biāo)示與端面有關(guān)的信息以外，和實(shí)施例1同樣地制造蜂巢式結(jié)構(gòu)體。
另外，制造10個(gè)這樣的蜂巢式結(jié)構(gòu)體。
對(duì)分別由實(shí)施例1和比較例1制造的蜂巢式結(jié)構(gòu)體用由無(wú)機(jī)纖維構(gòu)成的墊層包覆其外周部后，將該蜂巢式結(jié)構(gòu)體插入構(gòu)成內(nèi)燃機(jī)的排氣通路的配管。在此，實(shí)施例中制造的蜂巢式結(jié)構(gòu)體的插入側(cè)是實(shí)施了平坦化處理的一側(cè)。
隨后，使上述內(nèi)燃機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)1000小時(shí)。
其結(jié)果是，對(duì)于實(shí)施例1中制造的蜂巢式結(jié)構(gòu)體，10個(gè)均沒(méi)有產(chǎn)生任何問(wèn)題，均可以使用。
相反，對(duì)于比較例1中制造的蜂巢式結(jié)構(gòu)體，在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)1000小時(shí)后，10個(gè)當(dāng)中有4個(gè)蜂巢式結(jié)構(gòu)體的墊層部分產(chǎn)生偏移，發(fā)出噪聲。調(diào)查產(chǎn)生這樣的問(wèn)題的蜂巢式結(jié)構(gòu)體，可以清楚發(fā)現(xiàn)，全部是將平面度差的一側(cè)的端面插入，并且由于平面度差而被傾斜地固定。
即，產(chǎn)生問(wèn)題的蜂巢式結(jié)構(gòu)體全部是因?yàn)樵谙蚺涔軆?nèi)插入時(shí)弄錯(cuò)了方向。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性本發(fā)明的蜂巢式結(jié)構(gòu)體由于具有上述的結(jié)構(gòu)，可以明確地區(qū)別廢氣流入的一側(cè)和廢氣流出的一側(cè)。
權(quán)利要求
1.蜂巢式結(jié)構(gòu)體，其是由多孔陶瓷構(gòu)成的柱狀蜂巢式結(jié)構(gòu)體，所述柱狀蜂巢式結(jié)構(gòu)體中，在長(zhǎng)度方向上平行設(shè)置了多個(gè)貫通孔，所述的多個(gè)貫通孔之間隔著壁部；其特征在于，在所述蜂巢式結(jié)構(gòu)體的外周表面和/或端面上標(biāo)示有與該結(jié)構(gòu)體的端面有關(guān)的信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蜂巢式結(jié)構(gòu)體，其特征在于，在所述蜂巢式結(jié)構(gòu)體中，多個(gè)柱狀多孔陶瓷部件通過(guò)密封材料層成束地粘結(jié)在一起，所述柱狀多孔陶瓷部件在其長(zhǎng)度方向上平行設(shè)置了隔著壁部的多個(gè)貫通孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蜂巢式結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述貫通孔的任一個(gè)端部是密封的，另一個(gè)端部是開(kāi)放的，并且，隔開(kāi)所述貫通孔的所有間隔壁或隔開(kāi)所述貫通孔的一部分間隔壁發(fā)揮顆粒捕集用過(guò)濾器的功能。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蜂巢式結(jié)構(gòu)體，其特征在于，一個(gè)端面?zhèn)鹊亩瞬勘幻芊獾呢炌缀土硪欢嗣鎮(zhèn)鹊亩瞬勘幻芊獾呢炌椎拈_(kāi)口徑不同，或者這兩者所處的各端面的開(kāi)口率不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)所述的蜂巢式結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述與端面有關(guān)的信息以文字、條形碼、油墨描繪的圖像、激光打標(biāo)器描繪的圖像以及標(biāo)簽中的至少一種形式標(biāo)示。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5任一項(xiàng)所述的蜂巢式結(jié)構(gòu)體，其特征在于，標(biāo)示在所述蜂巢式結(jié)構(gòu)體的外周表面上的所述與端面有關(guān)的信息被標(biāo)示在靠近任一對(duì)應(yīng)的端面的部位。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6任一項(xiàng)所述的蜂巢式結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述多孔陶瓷中施用了廢氣凈化用催化劑。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供插入構(gòu)成內(nèi)燃機(jī)的排氣通路的配管中使用的蜂巢式結(jié)構(gòu)體，其可以明確區(qū)別廢氣流入的一側(cè)和廢氣流出的一側(cè)。其是由多孔陶瓷構(gòu)成的柱狀蜂巢式結(jié)構(gòu)體，該結(jié)構(gòu)體中，在長(zhǎng)度方向平行設(shè)置了隔著壁部的多個(gè)貫通孔，其特征在于，在上述蜂巢式結(jié)構(gòu)體的外周表面和/或端面上標(biāo)示有與該結(jié)構(gòu)體的端面有關(guān)的信息。
文檔編號(hào)B01D46/00GK1701164SQ200480001059
公開(kāi)日2005年11月23日 申請(qǐng)日期2004年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月6日
發(fā)明者山田啟二 申請(qǐng)人:揖斐電株式會(huì)社