蜂窩結(jié)構(gòu)體的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種蜂窩結(jié)構(gòu)體,其為制造容易且能夠有效地抑制由使用時(shí)的振動(dòng)、排壓引起的蜂窩單元的移動(dòng)的單元構(gòu)造。將多個(gè)蜂窩單元配置為滿足規(guī)定的條件:第一端面與第二端面為具有相同的尺寸的長(zhǎng)方形,處于各自的長(zhǎng)邊延伸的方向正交的位置關(guān)系,將第一端面的長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度與第二端面的長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度設(shè)為X,將第一端面的短邊的長(zhǎng)度與第二端面的短邊的長(zhǎng)度設(shè)為Y,此時(shí)(X-Y)/2為0.2~7mm,并具有相互對(duì)置的一對(duì)第一錐形側(cè)面以及相互對(duì)置的一對(duì)第二錐形側(cè)面,在從第一端面?zhèn)瘸虻诙嗣鎮(zhèn)鹊姆较蛏蠘?gòu)成第一錐形側(cè)面的兩個(gè)側(cè)面之間的間隔逐漸變窄,在從第二端面?zhèn)瘸虻谝欢嗣鎮(zhèn)鹊姆较蛏蠘?gòu)成第二錐形側(cè)面的兩個(gè)側(cè)面之間的間隔逐漸變窄。
【專利說明】蜂窩結(jié)構(gòu)體
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及在用于對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣中所含有的粒子狀物質(zhì)進(jìn)行捕集的過濾器等中使用的蜂窩結(jié)構(gòu)體。
【背景技術(shù)】
[0002]在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、⑶I (Gasoline Direct Injection)發(fā)動(dòng)機(jī)等汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣中,含有粒子狀物質(zhì)(顆粒物質(zhì)(PM))。該P(yáng)M主要由煤煙(煤)等碳微粒構(gòu)成,被認(rèn)為具有致癌性,因此需要防止釋放到大氣中,加以嚴(yán)格的排出限制。
[0003]為了應(yīng)對(duì)這樣的嚴(yán)格的排出限制,進(jìn)行了很多為了降低PM排出量的研究,但在通過改善燃燒技術(shù)來降低PM排出量的方面存在限度,從而在排氣系統(tǒng)設(shè)置過濾器成為目前唯一有效的降低PM排出量的辦法。
[0004]作為用于對(duì)PM進(jìn)行捕集的過濾器,由于將壓力損失抑制在允許范圍內(nèi),并且能夠獲得較高的PM捕集效率,所以廣泛使用利用了蜂窩結(jié)構(gòu)體的壁流式的過濾器。在壁流式過濾器中使用的蜂窩結(jié)構(gòu)體具有多孔質(zhì)的隔壁,該隔壁劃分形成從成為廢氣的入口側(cè)的入口端面延伸至成為廢氣的出口側(cè)的出口端面的多個(gè)隔室。在該蜂窩結(jié)構(gòu)體設(shè)置對(duì)規(guī)定的隔室的出口端面?zhèn)鹊拈_口端部以及剩余的隔室的入口端面?zhèn)鹊拈_口端部進(jìn)行封孔的封孔部,從而能夠獲得具有較高的PM捕集效率的過濾器。
[0005]即,這樣設(shè)置封孔部的蜂窩結(jié)構(gòu)體成為從入口端面流入隔室內(nèi)的廢氣在透過隔壁之后,從出口端面向隔室外流出的結(jié)構(gòu),在廢氣透過隔壁時(shí),隔壁作為過濾層發(fā)揮功能,從而能夠捕集廢氣中所含有的PM。
[0006]然而,為了長(zhǎng)期持續(xù)地使用上述的過濾器,需要定期對(duì)過濾器實(shí)施再生處理。即,為了降低因隨時(shí)間推移堆積在過濾器內(nèi)部的PM而增大的壓力損失而使過濾器能返回初始狀態(tài),需要通過高溫的氣體使堆積在過濾器內(nèi)部的PM燃燒而除去堆積在過濾器內(nèi)部的PM。而且,在該再生時(shí),因PM的燃燒熱而在過濾器產(chǎn)生較高的熱應(yīng)力,因此往往過濾器會(huì)破損。
[0007]以往,作為用于防止上述的過濾器破損的對(duì)策,提出有不是將過濾器整體作為一個(gè)蜂窩結(jié)構(gòu)體進(jìn)行制造,而是將多個(gè)蜂窩形狀的單元(蜂窩單元)進(jìn)行接合來形成過濾用的蜂窩結(jié)構(gòu)體。具體而言,通過使多個(gè)蜂窩單元之間成為利用彈性模量較低且容易變形的接合材料被接合一體化的單元構(gòu)造,能夠?qū)υ偕鷷r(shí)作用于蜂窩結(jié)構(gòu)體的熱應(yīng)力進(jìn)行分散、緩和,從而實(shí)現(xiàn)耐熱沖擊性的提高。
[0008]若使用這種單元構(gòu)造的蜂窩結(jié)構(gòu)體,則能夠獲得具有較高的耐熱沖擊性的過濾器,但另一方面,在單元構(gòu)造的蜂窩結(jié)構(gòu)體產(chǎn)生特有的新的問題。即,在使用了單元構(gòu)造的蜂窩結(jié)構(gòu)體的過濾器中存在如下問題:因該過濾器的使用時(shí)的振動(dòng)、廢氣的壓力(排壓)而在構(gòu)成蜂窩結(jié)構(gòu)體的蜂窩單元容易產(chǎn)生移動(dòng)(偏移)。
[0009]作為用于消除該問題的辦法之一,在專利文獻(xiàn)I中,提出有將成為蜂窩單元的接合面的外壁的平面度設(shè)為特定的值,從而提高蜂窩單元間的接合強(qiáng)度。另外,在專利文獻(xiàn)2中,提出有通過使用入口側(cè)端面的面積比出口側(cè)端面的面積小的蜂窩單元,并將入口側(cè)端面的接合材料的接合寬度設(shè)為比出口側(cè)端面的接合材料的接合寬度大,來提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
[0010]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0011]專利文獻(xiàn)
[0012]專利文獻(xiàn)1:日本特開2001-138416號(hào)公報(bào)
[0013]專利文獻(xiàn)2:再公表專利W02008/096502號(hào)公報(bào)
實(shí)用新型內(nèi)容
[0014]實(shí)用新型所要解決的課題
[0015]然而,在基于在專利文獻(xiàn)I以及專利文獻(xiàn)2中提出的辦法來提高蜂窩單元間的接合力的方面存在限度,從而獲得具有能夠充分地抑制由振動(dòng)、排壓引起的蜂窩單元的移動(dòng)(偏移)的程度的穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)的蜂窩結(jié)構(gòu)體較困難。另外,在專利文獻(xiàn)2中提出的辦法存在如下問題,即需要在入口側(cè)端面與出口側(cè)端面改變接合材料的厚度(接合寬度),因此組裝較困難。
[0016]本實(shí)用新型是鑒于上述的事情而完成的,其目的在于,提供一種組裝(制造)容易,且能夠有效地抑制由使用時(shí)的振動(dòng)、排壓引起的蜂窩單元的移動(dòng)(偏移)的單元構(gòu)造的蜂窩結(jié)構(gòu)體。
[0017]為了實(shí)現(xiàn)上述目的,根據(jù)本實(shí)用新型,能夠提供以下的蜂窩結(jié)構(gòu)體。
[0018][I] 一種蜂窩結(jié)構(gòu)體,是多個(gè)蜂窩單元通過接合材料一體接合而成的蜂窩結(jié)構(gòu)體,上述多個(gè)蜂窩單元具有:第一端面;第二端面;劃分形成從上述第一端面延伸至上述第二端面的多個(gè)隔室的多孔質(zhì)的隔壁;以及連接上述第一端面與上述第二端面的外周面,上述蜂窩結(jié)構(gòu)體的特征在于,就在上述多個(gè)蜂窩單元中除了位于上述蜂窩結(jié)構(gòu)體的最外周的蜂窩單元以外的蜂窩單元而言,上述第一端面與第二端面為具有相同尺寸的長(zhǎng)方形,并且在從與上述第一端面垂直的方向觀察的情況下,上述第一端面的長(zhǎng)邊延伸的方向與上述第二端面的長(zhǎng)邊延伸的方向處于正交的位置關(guān)系,將上述第一端面的長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度與上述第二端面的長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度設(shè)為X,將上述第一端面的短邊的長(zhǎng)度與上述第二端面的短邊的長(zhǎng)度設(shè)為Y,此時(shí)(X-Y)/2為0.2?7mm,上述外周面由四個(gè)側(cè)面構(gòu)成,上述四個(gè)側(cè)面包括相互對(duì)置的一對(duì)第一錐形側(cè)面以及相互對(duì)置的一對(duì)第二錐形側(cè)面,其中,在從上述第一端面?zhèn)瘸蛏鲜龅诙嗣鎮(zhèn)鹊姆较蛏蠘?gòu)成上述一對(duì)第一錐形側(cè)面的兩個(gè)側(cè)面之間的間隔逐漸變窄,在從上述第二端面?zhèn)瘸蛏鲜龅谝欢嗣鎮(zhèn)鹊姆较蛏蠘?gòu)成上述一對(duì)第二錐形側(cè)面的兩個(gè)側(cè)面之間的間隔逐漸變窄,在上述蜂窩結(jié)構(gòu)體的端面上的正交的兩個(gè)方向上,鄰接的上述蜂窩單元的上述第一端面的朝向成為反向,并且鄰接的上述蜂窩單元中的一方的蜂窩單元的第一端面的長(zhǎng)邊延伸的方向與另一方的蜂窩單元的第二端面的短邊延伸的方向平行。
[0019][2]根據(jù)[I]所記載的蜂窩結(jié)構(gòu)體,相對(duì)于通過長(zhǎng)方形的上述第一端面的兩條對(duì)角線的交點(diǎn)與同樣為長(zhǎng)方形的上述第二端面的兩條對(duì)角線的交點(diǎn)的軸,上述蜂窩單元為二次旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的形狀。
[0020][3] 一種蜂窩結(jié)構(gòu)體,是多個(gè)蜂窩單元通過接合材料一體接合而成的蜂窩結(jié)構(gòu)體,上述多個(gè)蜂窩單元具有:第一端面;第二端面;劃分形成從上述第一端面延伸至上述第二端面的多個(gè)隔室的多孔質(zhì)的隔壁;以及連接上述第一端面與上述第二端面的外周面,上述蜂窩結(jié)構(gòu)體的特征在于,就在上述多個(gè)蜂窩單元中除了位于上述蜂窩結(jié)構(gòu)體的最外周的蜂窩單元以外的蜂窩單元而言,上述第一端面與第二端面為具有相同尺寸的長(zhǎng)方形,并且在從與上述第一端面垂直的方向觀察的情況下,上述第一端面的長(zhǎng)邊延伸的方向與上述第二端面的長(zhǎng)邊延伸的方向處于正交的位置關(guān)系,將上述第一端面的長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度與上述第二端面的長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度設(shè)為X,將上述第一端面的短邊的長(zhǎng)度與上述第二端面的短邊的長(zhǎng)度設(shè)為Y,此時(shí)(X-Y)/2為0.2?7mm,上述外周面由四個(gè)側(cè)面構(gòu)成,上述四個(gè)側(cè)面包括相互對(duì)置的一對(duì)第一錐形側(cè)面以及相互對(duì)置的一對(duì)第二錐形側(cè)面,其中,在從上述第一端面?zhèn)瘸蛏鲜龅诙嗣鎮(zhèn)鹊姆较蛏蠘?gòu)成上述一對(duì)第一錐形側(cè)面的兩個(gè)側(cè)面之間的間隔逐漸變窄,在從上述第二端面?zhèn)瘸蛏鲜龅谝欢嗣鎮(zhèn)鹊姆较蛏蠘?gòu)成上述一對(duì)第二錐形側(cè)面的兩個(gè)側(cè)面之間的間隔逐漸變窄,相對(duì)于通過長(zhǎng)方形的上述第一端面的兩條對(duì)角線的交點(diǎn)與同樣為長(zhǎng)方形的上述第二端面的兩條對(duì)角線的交點(diǎn)的軸而成為二次旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的形狀,在上述蜂窩結(jié)構(gòu)體的端面上的正交的兩個(gè)方向上,鄰接的上述蜂窩單元的上述第一端面的朝向成為同向,并且鄰接的上述蜂窩單元中的一方的蜂窩單元的第一端面的長(zhǎng)邊延伸的方向與另一方的蜂窩單元的第一端面的短邊延伸的方向平行。
[0021][4]根據(jù)[I]?[3]中任一項(xiàng)所記載的蜂窩結(jié)構(gòu)體,上述蜂窩單元具有對(duì)規(guī)定的隔室的上述第一端面?zhèn)鹊拈_口端部以及剩余的隔室的上述第二端面?zhèn)鹊拈_口端部進(jìn)行封孔的封孔部。
[0022][5]根據(jù)[I]?[4]中任一項(xiàng)所記載的蜂窩結(jié)構(gòu)體,上述第一端面的上述隔室的形狀與上述第二端面的上述隔室的形狀均為長(zhǎng)方形。
[0023][6]根據(jù)[I]?[4]中任一項(xiàng)所記載的蜂窩結(jié)構(gòu)體,上述第一端面以及上述第二端面中的任意一方的端面的上述隔室的形狀為正方形,另一方的端面的上述隔室的形狀為長(zhǎng)方形。
[0024][7]根據(jù)[I]?[4]中任一項(xiàng)所記載的蜂窩結(jié)構(gòu)體,在上述第一端面以及上述第二端面中,面積不同的兩種隔室交替地排列。
[0025][8]根據(jù)[I]?[7]中任一項(xiàng)所記載的蜂窩結(jié)構(gòu)體,上述蜂窩單元通過上述接合材料接合為一體,在實(shí)施了外周磨削加工的加工面上形成有外周覆蓋層。
[0026]實(shí)用新型的效果
[0027]本實(shí)用新型的蜂窩結(jié)構(gòu)體構(gòu)成為蜂窩單元的形狀、配置滿足特定的條件,從而具有蜂窩單元的固定力較高的穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)。因此,即使將該蜂窩結(jié)構(gòu)體用作設(shè)置于排氣系統(tǒng)的過濾器,也難以產(chǎn)生由過濾器使用時(shí)的振動(dòng)、排壓引起的蜂窩單元的移動(dòng)(偏移)。另外,一部分的隔室的軸向不是相對(duì)于蜂窩結(jié)構(gòu)體的軸向平行,而是成為相對(duì)于蜂窩結(jié)構(gòu)體的軸向傾斜的狀態(tài),因此,沿著蜂窩結(jié)構(gòu)體的軸向流動(dòng)的廢氣容易與劃分形成上述隔室的隔壁接觸,其結(jié)果,提高PM的捕集效率。并且,在位于蜂窩結(jié)構(gòu)體的最外周的蜂窩單元中,隔室的軸向相對(duì)于蜂窩結(jié)構(gòu)體的軸向傾斜的一部分的隔室中該傾斜的程度較大的隔室成為因外周的磨削加工廢氣幾乎無(wú)法流入的無(wú)用通道,因此產(chǎn)生保溫效果,對(duì)過濾器進(jìn)行再生時(shí)的加熱效率提高。另外,對(duì)于本實(shí)用新型的蜂窩結(jié)構(gòu)體而言,在蜂窩單元的角部附近,接合材料的一部分成為厚壁,通過該厚壁部分熱容量增加,因此耐熱沖擊性增高,從而難以因在對(duì)過濾器進(jìn)行再生時(shí)產(chǎn)生的熱應(yīng)力產(chǎn)生破損。另外,本實(shí)用新型的蜂窩結(jié)構(gòu)體不需要在其制造時(shí),在蜂窩結(jié)構(gòu)體的一側(cè)端面與另一側(cè)端面改變接合材料的厚度那樣的、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?!緦@綀D】
【附圖說明】
[0028]圖1是表示本實(shí)用新型的蜂窩結(jié)構(gòu)體的實(shí)施方式的一個(gè)例子的簡(jiǎn)要立體圖。
[0029]圖2是表示本實(shí)用新型的蜂窩結(jié)構(gòu)體的實(shí)施方式的一個(gè)例子的端面的一部分的簡(jiǎn)要俯視圖。
[0030]圖3是圖2的1-1線剖視圖。
[0031]圖4是圖2的I1-1I線剖視圖。
[0032]圖5是在本實(shí)用新型的蜂窩結(jié)構(gòu)體的實(shí)施方式的一個(gè)例子中使用的蜂窩單元的簡(jiǎn)要立體圖。
[0033]圖6是從圖5的dl方向觀察的簡(jiǎn)要俯視圖。
[0034]圖7是從圖5的d2方向觀察的簡(jiǎn)要俯視圖。
[0035]圖8是從圖5的d3方向觀察的簡(jiǎn)要俯視圖。
[0036]圖9是從圖5的d4方向觀察的簡(jiǎn)要俯視圖。
[0037]圖10是圖5的II1-1II線剖視圖。
[0038]圖11是圖5的IV-1V線剖視圖。
[0039]圖12是表示在蜂窩單元形成封孔部的狀態(tài)的簡(jiǎn)要剖視圖。
[0040]圖13是表示蜂窩單元的形狀的一個(gè)例子的簡(jiǎn)要立體圖。
[0041]圖14是局部地表不隔室形狀的一個(gè)例子的簡(jiǎn)要俯視圖。
[0042]圖中:
[0043]I一蜂窩結(jié)構(gòu)體,2—蜂窩單元,3—第一端面,4一第二端面,5—一對(duì)第一錐形側(cè)面,6—一對(duì)第二維形側(cè)面,7一隔室,8—隔壁,9一接合材料,10一外周覆蓋層,12一封孔部,13一入口端面,14一出口端面,15—軸。
【具體實(shí)施方式】
[0044]以下,根據(jù)具體的實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說明,但不是為限定本實(shí)用新型而解釋的,只要在不脫離本實(shí)用新型的范圍內(nèi),能夠根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識(shí),施加各種變更、修正、改進(jìn)。
[0045](I)蜂窩結(jié)構(gòu)體:
[0046]圖1是表示本實(shí)用新型的蜂窩結(jié)構(gòu)體的實(shí)施方式的一個(gè)例子的簡(jiǎn)要立體圖。圖2是表示本實(shí)用新型的蜂窩結(jié)構(gòu)體的實(shí)施方式的一個(gè)例子的端面的一部分的簡(jiǎn)要俯視圖。圖3是圖2的1-1線剖視圖,圖4是圖2的I1-1I線剖視圖。圖5是在本實(shí)用新型的蜂窩結(jié)構(gòu)體的實(shí)施方式的一個(gè)例子中使用的蜂窩單元的簡(jiǎn)要立體圖。圖6是從圖5的dl方向觀察的簡(jiǎn)要俯視圖,圖7是從圖5的d2方向觀察的簡(jiǎn)要俯視圖,圖8是從圖5的d3方向觀察的簡(jiǎn)要俯視圖,圖9是從圖5的d4方向觀察的簡(jiǎn)要俯視圖。圖10是圖5的II1-1II線剖視圖,圖11是圖5的V1-VI線剖視圖。圖12是表示在蜂窩單元形成封孔部的狀態(tài)的簡(jiǎn)要剖視圖。圖13是表示蜂窩單元的形狀的一個(gè)例子的簡(jiǎn)要立體圖,圖14是局部地表示隔室形狀的一個(gè)例子的簡(jiǎn)要俯視圖。此外,在圖1?圖4中,蜂窩單元的隔壁部分的描繪除了一部分的蜂窩單元之外省略。此外,在本說明書中,所謂“隔室的軸向”意味著“隔室的長(zhǎng)度方向”或者“隔壁的延伸方向”。另外,所謂“蜂窩單元的軸向”意味著“蜂窩單元的長(zhǎng)度方向”或者“蜂窩單元的與第一端面以及第二端面垂直的方向”。并且,所謂“蜂窩結(jié)構(gòu)體的軸向”意味著“蜂窩結(jié)構(gòu)體的長(zhǎng)度方向”或者“蜂窩結(jié)構(gòu)體的與兩端面(入口端面以及出口端面)垂直的方向”。
[0047]本實(shí)用新型的蜂窩結(jié)構(gòu)體I是將多個(gè)蜂窩單元2通過接合材料9接合為一體的結(jié)構(gòu)體。對(duì)于該蜂窩結(jié)構(gòu)體I而言,其一側(cè)端面是成為廢氣等流體的入口側(cè)的入口端面13,另一側(cè)端面是成為流體的出口側(cè)的出口端面14。各蜂窩單元2具有:第一端面3 ;第二端面4 ;劃分形成從第一端面3延伸至第二端面4的多個(gè)隔室7的多孔質(zhì)的隔壁8 ;以及連接第一端面3與第二端面4的外周面。
[0048]在本實(shí)用新型中,在構(gòu)成蜂窩結(jié)構(gòu)體I的多個(gè)蜂窩單元2中除了位于蜂窩結(jié)構(gòu)體的最外周的蜂窩單元以外的蜂窩單元成為滿足特定的條件的形狀。具體而言,首先,蜂窩單元2的第一端面3與第二端面4為具有相同的尺寸的長(zhǎng)方形。但是,第一端面3與第二端面4在從與第一端面3垂直的方向觀察的情況下,處于各自的長(zhǎng)邊延伸的方向正交的位置關(guān)系。
[0049]蜂窩單元2的外周面由四個(gè)側(cè)面構(gòu)成。這些四個(gè)側(cè)面由一對(duì)第一錐形側(cè)面5與一對(duì)第二錐形側(cè)面6構(gòu)成。一對(duì)第一錐形側(cè)面5由兩個(gè)側(cè)面5a、5b構(gòu)成,在從第一端面3側(cè)朝向第二端面4側(cè)的方向上兩個(gè)側(cè)面5a、5b之間的間隔逐漸變窄。另外,一對(duì)第二錐形側(cè)面6由兩個(gè)側(cè)面6a、6b構(gòu)成,在從第二端面4側(cè)朝向上述第一端面3側(cè)的方向上兩個(gè)側(cè)面6a、6b之間的間隔逐漸變窄。
[0050]另外,如圖6?圖9所示,將相同的第一端面3的長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度與第二端面4的長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度設(shè)為X,將相同的第一端面3的短邊的長(zhǎng)度與第二端面4的短邊的長(zhǎng)度設(shè)為Y,此時(shí)(X-Y) /2 為 0.2 ?7mm。
[0051]此外,若對(duì)圖6?圖9中的關(guān)于除了 X以及Y以外的蜂窩單元的尺寸的附圖標(biāo)記進(jìn)行說明,則L表示第一端面3與第二端面4之間的距離,即蜂窩單元2的長(zhǎng)度。V表示從與第一端面3垂直的方向觀察的情況下的、第一端面3的一個(gè)長(zhǎng)邊與第二端面4的一個(gè)短邊之間的距離。W表示相同地從與第一端面3垂直的方向觀察的情況下的、第一端面3的另一個(gè)長(zhǎng)邊與第二端面4的另一個(gè)短邊之間的距離。V與W可以為相同的值,也可以為不同的值。在V與W為相同的值的情況下,該值成為(X-Y) /2。
[0052]另外,在V與W為相同的值的情況下,如圖13所示,蜂窩單元的形狀為相對(duì)于通過長(zhǎng)方形的第一端面3的兩條對(duì)角線的交點(diǎn)與相同地長(zhǎng)方形的第二端面4的兩條對(duì)角線的交點(diǎn)的軸15為二次旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的形狀。在蜂窩單元為上述的形狀的情況下,能夠使接合材料的被蜂窩單元之間夾住的部分的厚度變得均勻,因此蜂窩結(jié)構(gòu)體變得容易制造。
[0053]在本實(shí)用新型中,除了上述那樣的蜂窩單元2的形狀的特定之外,對(duì)于蜂窩單元2的配置而言也需要滿足特定的條件。具體而言,如圖2?圖4所示,配置為在蜂窩結(jié)構(gòu)體的端面上的正交的兩個(gè)方向d5、d6中,鄰接的蜂窩單元2a、2b的各自的第一端面3的朝向成為反向。此外,若配置為蜂窩單元2a、2b的各自的第一端面3的朝向成為反向,則各自的蜂窩單元2a、2b的第二端面4的朝向也必然成為反向。
[0054]另外,在鄰接的蜂窩單元2a、2b彼此的關(guān)系中,配置為一方蜂窩單元2a的第一端面3的長(zhǎng)邊延伸的方向與另一方蜂窩單元2b的第二端面4的短邊延伸的方向成為平行。
[0055]此外,雖省略圖示,但在蜂窩單元為上述那樣的二次旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的形狀的情況下,也可以在蜂窩結(jié)構(gòu)體的端面上的正交的兩個(gè)方向上不配置為鄰接的蜂窩單元的各自的第一端面的朝向成為反向。即,在蜂窩單元為上述那樣的二次旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的形狀的情況下,也可以在蜂窩結(jié)構(gòu)體的端面上的正交的兩個(gè)方向上配置為鄰接的蜂窩單元的各自的第一端面的朝向成為同向。但是,在該情況下,需要在鄰接的蜂窩單元彼此的關(guān)系中,配置為一方蜂窩單元的第一端面的長(zhǎng)邊延伸的方向與另一方蜂窩單元的第一端面的短邊延伸的方向成為平行。
[0056]如上述那樣,本實(shí)用新型的蜂窩結(jié)構(gòu)體構(gòu)成為蜂窩單元的形狀、配置滿足特定的條件,從而具有蜂窩單元的固定力較高的穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)。因此,即使將該蜂窩結(jié)構(gòu)體應(yīng)用在設(shè)置于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)等的排氣系統(tǒng)的過濾器,也難以產(chǎn)生由過濾器使用時(shí)的振動(dòng)、排壓引起的蜂窩單元的移動(dòng)(偏移)。
[0057]在專利文獻(xiàn)I所記載的現(xiàn)有的通常的蜂窩單元(外形為四棱柱狀的蜂窩單元)中,對(duì)置的一對(duì)側(cè)面與對(duì)置的另一對(duì)側(cè)面均平行。另一方面,在本實(shí)用新型所使用的蜂窩單元中,對(duì)置的一對(duì)側(cè)面從第一端面?zhèn)瘸虻诙嗣鎮(zhèn)绕溟g隔逐漸變窄,對(duì)置的另一對(duì)側(cè)面從第二端面?zhèn)瘸虻谝欢嗣鎮(zhèn)绕溟g隔逐漸變窄。在這種蜂窩單元的外形上的差異中,加上上述那樣的蜂窩單元的配置的特別指定,從而本實(shí)用新型的蜂窩結(jié)構(gòu)體與現(xiàn)有的蜂窩結(jié)構(gòu)體相比,難以產(chǎn)生由振動(dòng)、排壓引起的蜂窩單元的移動(dòng)(偏移)。該情況在本實(shí)用新型的蜂窩結(jié)構(gòu)體中,能夠考慮為在蜂窩單元的兩對(duì)側(cè)面中,蜂窩單元彼此如楔子那樣深陷從而很難相互移動(dòng),以及蜂窩單元之間的接合面積的增加來決定。
[0058]另外,本實(shí)用新型的蜂窩結(jié)構(gòu)體不需要如專利文獻(xiàn)2所記載的蜂窩結(jié)構(gòu)體那樣,在制造時(shí)由蜂窩結(jié)構(gòu)體的一側(cè)端面與另一側(cè)端面改變鄰接的蜂窩單元的側(cè)面之間的接合材料的厚度那樣的、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。
[0059]另外,如圖2所示,對(duì)于本實(shí)用新型的蜂窩結(jié)構(gòu)體而言,在蜂窩單元2的角部附近,接合材料9的一部分9a成為厚壁。而且,通過該厚壁部分使熱容量增加,因此耐熱沖擊性提高,從而難以因在對(duì)過濾器進(jìn)行再生時(shí)產(chǎn)生的熱應(yīng)力產(chǎn)生破損。
[0060]在本實(shí)用新型所使用的蜂窩單元2中,由多孔質(zhì)的隔壁8劃分形成的多個(gè)隔室7從第一端面3延伸至第二端面4。因此,在第一端面3與第二端面4中,在這些端面開口的隔室7的數(shù)量相同。另外,第一端面3與第二端面4為具有相同的尺寸的長(zhǎng)方形,因此面積相等,隔室密度(每個(gè)單位面積的隔室的數(shù)量)也成為相同。但是,如上所述,第一端面3與第二端面4在從與第一端面3垂直的方向觀察的情況下,處于各自的長(zhǎng)邊延伸的方向正交的位置關(guān)系。因此,通常所有的隔室的軸線不成為同一方向(平行)。即,如圖10所示,處于遠(yuǎn)離一對(duì)第二錐形側(cè)面6的位置的隔室7的軸向與蜂窩單元2的軸向(長(zhǎng)度方向)大致平行,但處于靠近一對(duì)第二錐形側(cè)面6的位置的隔室7的軸向相對(duì)于蜂窩單元2的軸向傾斜。而且,對(duì)于該傾斜而言,隔室7越靠近一對(duì)錐形側(cè)面6越大。另外,如圖11所示,處于遠(yuǎn)離一對(duì)第一錐形側(cè)面5的位置的隔室7的軸向與蜂窩單元2的軸向(長(zhǎng)度方向)大致平行,但處于靠近一對(duì)第一錐形側(cè)面5的位置的隔室7的軸向相對(duì)于蜂窩單元2的軸向傾斜。而且,對(duì)于該傾斜而言,隔室7越靠近一對(duì)錐形側(cè)面5越大。
[0061]在蜂窩單元的軸向與蜂窩結(jié)構(gòu)體的軸向相同的情況下,沿著蜂窩結(jié)構(gòu)體的軸向流動(dòng)的廢氣容易與劃分形成隔室的隔壁接觸,該隔室的軸向相對(duì)于蜂窩單元的軸向傾斜。因此,若將本實(shí)用新型的蜂窩結(jié)構(gòu)體應(yīng)用于過濾器,則PM的捕集效率提高。另外,在位于蜂窩結(jié)構(gòu)體的最外周的蜂窩單元中,隔室的軸向相對(duì)于蜂窩單元的軸向傾斜的一部分的隔室中該傾斜的程度較大的隔室成為因外周的磨削加工而使廢氣幾乎無(wú)法流入的無(wú)用通道。而且,通過成為該無(wú)用通道的隔室,產(chǎn)生保溫效果,從而提高對(duì)過濾器時(shí)進(jìn)行再生的加熱效率。
[0062]另外,在本實(shí)用新型中,蜂窩單元的與軸向垂直的截面的截面積沿著蜂窩單元的軸向變化,從而第一端面3以及第二端面4的面積成為不同的面積。具體而言,例如,將端面(第一端面3以及第二端面4)的長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度設(shè)為X,將短邊的長(zhǎng)度設(shè)為Y,此時(shí)蜂窩單元的軸向的中央的與上述軸向垂直的截面成為一邊的長(zhǎng)度為(X + Y) /2的正方形,其截面積比端面的面積(XXY)大(X-Y) 2/4。而且,伴隨著這種蜂窩單元的截面積的變化,隔室的截面積也沿著隔室的軸向變化。即,如上所述,第一端面3與第二端面4的隔室密度相同,但隔室的截面積在隔室的軸向不恒定。這樣,在本實(shí)用新型中,隔室的截面積不恒定,沿著隔室的軸向變化,從而廢氣與劃分形成隔室的隔壁容易進(jìn)一步接觸,進(jìn)而提高PM捕集效率。
[0063]在本實(shí)用新型中,如上所述,將相同的第一端面3的長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度與第二端面4的長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度設(shè)為X,將相同的第一端面3的短邊的長(zhǎng)度與第二端面4的短邊的長(zhǎng)度設(shè)為Y,此時(shí)(X-Y)/2為0.2?7mm。在(X_Y)/2小于0.2mm時(shí),往往無(wú)法充分地抑制由振動(dòng)、排壓引起的蜂窩單元的移動(dòng)。另外,若(X-Y)/2超過7mm,則廢氣流動(dòng)的方向的變化增大,因此蜂窩結(jié)構(gòu)體的壓力損失增大,從而在用作設(shè)置于發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)的PM捕集過濾器的情況下,往往導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出降低。并且,若(X-Y) /2超過7mm,則如后述那樣,為了獲得規(guī)定形狀的蜂窩單元,在利用壓板夾住被擠出成形的蜂窩成形體的對(duì)置的側(cè)面而對(duì)其進(jìn)行加壓使之變形時(shí),隔室難以均勻地變形,從而往往在隔室的形狀、大小產(chǎn)生偏差。此外,從抑制由振動(dòng)、排壓引起的蜂窩單元的移動(dòng)、抑制壓力損失的增大、使蜂窩單元制作時(shí)的隔室的變形均勻化、以及PM捕集效率的觀點(diǎn)來看,(X-Y) /2優(yōu)選為0.5?6.5mm,特別優(yōu)選為I?5mm。
[0064]在本實(shí)用新型中,優(yōu)選將蜂窩單元2的與長(zhǎng)度方向正交的截面的角部形成為半徑
0.1?5mm的圓弧狀。這樣,若角部形成為圓弧狀,則能夠抑制向角部的應(yīng)力集中,從而蜂窩單元2難以破損。
[0065]在本實(shí)用新型中,蜂窩單元2的材質(zhì)優(yōu)選以從由堇青石、炭化硅、莫來石、鈦酸鋁、沸石、釩以及氧化鋁構(gòu)成的群中選擇的至少一種為主成分。此外,所謂“主成分”意味著超過整體中的50質(zhì)量%的成分。
[0066]蜂窩單元2的隔壁8的平均小孔徑優(yōu)選為5?100 μ m,特別優(yōu)選為8?50 μ m。在隔壁8的平均小孔徑小于5μπι時(shí),蜂窩結(jié)構(gòu)體的壓力損失增大,從而在用作設(shè)置于發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)的PM捕集過濾器的情況下,往往導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出降低。另外,若隔壁8的平均小孔徑超過100 μ m,則往往無(wú)法獲得充分的強(qiáng)度。此外,此處言及的“平均小孔徑”是通過水銀孔率計(jì)(Mercury Porosimeter)測(cè)定的值。
[0067]蜂窩單元2的隔壁8的孔隙率優(yōu)選為30?80%,特別優(yōu)選為35?75%。在隔壁8的孔隙率小于30%時(shí),蜂窩結(jié)構(gòu)體的壓力損失增大,從而在用作設(shè)置于發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)的PM捕集過濾器的情況下,往往導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出降低。另外,若隔壁8的孔隙率超過80%,則往往無(wú)法獲得充分的強(qiáng)度。此外,此處言及的“孔隙率”是通過水銀孔率計(jì)測(cè)定的值。
[0068]蜂窩單元2的隔壁8的孔隙率優(yōu)選為30?80%,特別優(yōu)選為35?75%。在隔壁8的孔隙率小于30%時(shí),蜂窩結(jié)構(gòu)體的壓力損失增大,從而在使用為設(shè)置于發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)的PM捕集過濾器的情況下,往往導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出降低。另外,若隔壁8的孔隙率超過80%,則往往無(wú)法獲得充分的強(qiáng)度。此外,此處言及的“孔隙率”是通過水銀孔率計(jì)測(cè)定的值。
[0069]蜂窩單元2的隔壁8的厚度優(yōu)選為40?600 μ m,特別優(yōu)選為100?400 μ m。若隔壁8的厚度小于40 μ m,則往往無(wú)法獲得充分的強(qiáng)度。另外,若隔壁8的厚度超過600 μ m,則蜂窩結(jié)構(gòu)體的壓力損失增大,從而在用作設(shè)置于發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)的PM捕集過濾器的情況下,往往導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出降低。
[0070]蜂窩單元2的隔室密度優(yōu)選為15?200隔室/cm2,特別優(yōu)選為30?100隔室/cm2。若隔室密度小于15隔室/cm2,則在作為設(shè)置于發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)的PM捕集過濾器的情況下,往往在短時(shí)間內(nèi)壓力損失增大、無(wú)法獲得充分的強(qiáng)度。另外,若隔室密度超過200隔室/cm2,則蜂窩結(jié)構(gòu)體的壓力損失增大,從而在用作設(shè)置于發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)的PM捕集過濾器的情況下,往往導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出降低。
[0071]在本實(shí)用新型中,將多個(gè)蜂窩單元2接合為一體的接合材料9的厚度在被蜂窩單元之間夾持的部分中,優(yōu)選為0.05?3.0mm0接合材料9的材質(zhì)不被特別地限制,但例如能夠列舉通過膠態(tài)二氧化硅、膠態(tài)氧化鋁結(jié)合炭化硅、氧化鋁、氮化硅等陶瓷粒子、無(wú)機(jī)纖維的例子為最佳例。這種材質(zhì)的接合材料能夠在蜂窩結(jié)構(gòu)體產(chǎn)生熱應(yīng)力時(shí),有效地緩和該熱應(yīng)力。
[0072]本實(shí)用新型的蜂窩結(jié)構(gòu)體I的形狀(外形)不被特別地限定,例如,能夠形成圓柱狀、橢圓柱狀、多棱柱狀等形狀。此外,在本實(shí)用新型的蜂窩結(jié)構(gòu)體中,為了獲得所希望的形狀,優(yōu)選在利用接合材料將多個(gè)蜂窩單元進(jìn)行接合之后,實(shí)施外周磨削加工。通過該外周磨削加工,加工之后的位于蜂窩結(jié)構(gòu)體的最外周的蜂窩單元呈現(xiàn)與除此之外的蜂窩單元(以下,存在稱為“完整單元”的情況。)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,因此成為從完整蜂窩單元缺少該被除去的部分的形狀。外周磨削加工之后的加工面(蜂窩結(jié)構(gòu)體的外周面)成為隔室露出的狀態(tài),因此如圖1所示,優(yōu)選在該加工面形成外周覆蓋層10。作為外周覆蓋層10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。
[0073]在本實(shí)用新型中,蜂窩單元的隔室形狀不被特別地限定,但如圖6以及圖9所示,第一端面3的隔室7的形狀與第二端面4的隔室7的形狀優(yōu)選均為長(zhǎng)方形。另外,也優(yōu)選第一端面3以及第二端面4內(nèi)的任意一方端面的隔室7的形狀為正方形,另一方端面的隔室7的形狀為長(zhǎng)方形。并且,在第一端面3以及第二端面4中,也可以將面積不同的兩種隔室交替地排列。另外,在該情況下,面積不同的兩種隔室的形狀也可以不同。例如,如圖14所示,能夠?qū)⒚娣e較大的一方隔室7c設(shè)為八邊形,將面積較小的一方隔室7d設(shè)為正方形。
[0074]在將本實(shí)用新型的蜂窩結(jié)構(gòu)體應(yīng)用于PM捕集過濾器的情況下,如圖12所示,優(yōu)選形成對(duì)各蜂窩單元2的規(guī)定的隔室7a的第一端面3側(cè)的開口端部以及剩余的隔室7b的第二端面4側(cè)的開口端部進(jìn)行封孔的封孔部12。這樣,通過封孔部12對(duì)蜂窩單元2的各隔室7的一側(cè)開口端部進(jìn)行封孔,從而蜂窩結(jié)構(gòu)體成為具有較高的PM捕集效率的壁流式過濾器。在該壁流式過濾器中,從蜂窩結(jié)構(gòu)體的入口端面流入隔室內(nèi)的廢氣在透過隔壁之后,從出口端面向隔室外流出。而且,在廢氣透過隔壁時(shí),隔壁作為過濾層發(fā)揮功能,能夠捕集廢氣中所含有的PM。此外,封孔部12優(yōu)選形成為配置成:通過第一端面3與第二端面4分別被封孔部12封孔開口端部的隔室7、和第一端面3與第二端面4未被封孔部12封孔開口端部的隔室7呈現(xiàn)方格花紋。
[0075]封孔部12的材質(zhì)優(yōu)選是作為蜂窩單元2的材質(zhì)而被優(yōu)選的材質(zhì)。封孔部12的材質(zhì)與蜂窩單元2的材質(zhì)可以為相同的材質(zhì),也可以為不同的材質(zhì)。
[0076](2)蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法:
[0077]對(duì)本實(shí)用新型的蜂窩結(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,而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)選從由堇青石化原料、堇青石、炭化硅、硅-炭化硅系復(fù)合材料、莫來石、鈦酸鋁、沸石、釩構(gòu)成的群中選擇的至少一種。此外,所謂堇青石化原料是以成為在二氧化硅為42?56質(zhì)量%、氧化鋁為30?45質(zhì)量%、氧化鎂為12?16質(zhì)量%的范圍內(nèi)的化學(xué)組成的方式配合的陶瓷原料。堇青石化原料被燒成,從而成為堇青石。
[0078]成形原料優(yōu)選對(duì)上述那樣的陶瓷原料混合分散劑、有機(jī)粘合劑、無(wú)機(jī)粘合劑、造孔材料、表面活性劑等并進(jìn)行調(diào)制。各原料的組成比不被特別地限定,優(yōu)選做成與欲制作的蜂窩結(jié)構(gòu)體的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)等一致的組成比。
[0079]接下來,對(duì)成形原料進(jìn)行混煉而形成生坯。作為對(duì)成形原料進(jìn)行混煉而形成生坯的方法不特別地限制。作為優(yōu)選的方法,例如能夠列舉使用捏合機(jī)、真空和泥機(jī)等的方法。
[0080]接下來,對(duì)生坯進(jìn)行擠出成形而制作蜂窩成形體。此處,進(jìn)行擠出成形的蜂窩成形體具有兩端面相同的四邊形的四棱柱狀的外形。接著,在該蜂窩成形體干燥之前,使用兩片具有平面的壓板夾住蜂窩成形體的對(duì)置的一對(duì)側(cè)面,以該一對(duì)側(cè)面的間隔從蜂窩成形體的一側(cè)端面?zhèn)瘸蛄硪粋?cè)端面?zhèn)戎饾u變窄的方式使一對(duì)側(cè)面加壓變形。另外,相同地使用兩片具有平面的壓板也夾住蜂窩成形體的對(duì)置的另一對(duì)側(cè)面,以上述另一對(duì)側(cè)面的間隔從蜂窩成形體的上述另一側(cè)端面?zhèn)瘸蛏鲜鲆粋?cè)端面?zhèn)戎饾u變窄的方式使另一對(duì)側(cè)面加壓變形。通過該加壓變形,一側(cè)端面(最終成為第一端面的端面)與另一側(cè)端面(最終成為第二端面的端面)為具有相同的尺寸的長(zhǎng)方形,并且,在從與上述一側(cè)端面垂直的方向觀察的情況下,能夠獲得處于各自的端面的長(zhǎng)邊延伸的方向正交的位置關(guān)系的蜂窩成形體。干燥之前的蜂窩成形體較柔軟,因此使用上述那樣的壓板能夠容易進(jìn)行加壓變形。此外,優(yōu)選對(duì)置的一對(duì)側(cè)面的加壓變形與對(duì)置的另一對(duì)側(cè)面的加壓變形不同時(shí)進(jìn)行,而在進(jìn)行了任意一方的加壓變形之后,進(jìn)行另一方的加壓變形。另外,在該情況下,優(yōu)選在進(jìn)行一方的加壓變形的期間,以利用兩片平板夾住未加壓變形的一方的一對(duì)側(cè)面的方式對(duì)一對(duì)側(cè)面進(jìn)行保持,從而防止其變形。據(jù)此,能夠更加良好地保持未加壓變形的一方的一對(duì)側(cè)面的平面狀態(tài)。加壓變形也取決于氣氛溫度、濕度,但優(yōu)選在擠出成形之后一小時(shí)以內(nèi)進(jìn)行。
[0081]在這樣進(jìn)行加壓變形之后,對(duì)蜂窩成形體進(jìn)行干燥。干燥方法不被特別地限定。作為優(yōu)選的干燥方法例如能夠列舉熱風(fēng)干燥、微波干燥、高頻干燥、減壓干燥、真空干燥、凍結(jié)干燥等。在上述干燥中,也優(yōu)選單獨(dú)地進(jìn)行高頻干燥、微波干燥或者熱風(fēng)干燥、或者將高頻干燥、微波干燥或者熱風(fēng)干燥組合來進(jìn)行。
[0082]接下來,對(duì)干燥之后的蜂窩成形體(蜂窩干燥體)進(jìn)行燒成,而制作蜂窩單元。此外,在該燒成(正式燒成)之前,為了除去粘合劑等,而優(yōu)選進(jìn)行預(yù)燒(脫脂)。預(yù)燒的條件不被特別地限定,只要是能夠除去有機(jī)物(有機(jī)粘合劑、表面活性劑、造孔材料等)那樣的條件即可。通常,有機(jī)粘合劑的燃燒溫度為100?300°C左右,造孔材料的燃燒溫度為200?800°C左右。因此,作為預(yù)燒的條件優(yōu)選在氧化環(huán)境中,以200?1000°C左右,加熱3?100小時(shí)左右。對(duì)蜂窩成形體進(jìn)行燒成(正式燒成)的條件(溫度、時(shí)間、氣氛等)因成形原料的種類而不同,因此只要根據(jù)其種類選擇適當(dāng)?shù)臈l件即可。例如,在使用堇青石化原料的情況下,燒成溫度優(yōu)選為1410?1440°C。另外,燒成時(shí)間作為在最高溫度下的保持時(shí)間,優(yōu)選4?8小時(shí)。進(jìn)行預(yù)燒、正式燒成的裝置不被特別地限定。作為優(yōu)選的裝置例如能夠列舉電爐、燃?xì)鉅t等。
[0083]在制作具備封孔部的蜂窩結(jié)構(gòu)體的情況下,在燒成之后,在蜂窩單元形成封孔部。封孔部形成為對(duì)規(guī)定的隔室的一側(cè)端面(第一端面)側(cè)的開口端部以及剩余的隔室的另一側(cè)端面(第二端面)側(cè)的開口端部進(jìn)行封孔。作為形成該封孔部的方法能夠使用現(xiàn)有公知的方法。作為具體的方法的一個(gè)例子,首先,在通過上述那樣的方法制作的蜂窩單元的端面粘貼薄板。接下來,在該薄板的、與欲形成封孔部的隔室對(duì)應(yīng)的位置開孔。接下來,在保持粘貼該薄板的狀態(tài)下,將蜂窩單元的端面浸潰在使封孔部的形成材料漿料化的封孔用漿料中,通過開在薄板上的孔,向欲封孔的隔室的開口端部?jī)?nèi)填充封孔用漿料。在對(duì)這樣填充的封孔用漿料進(jìn)行干燥之后,對(duì)該封孔用漿料進(jìn)行燒成而使其固化,從而能夠形成封孔部。作為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。此外,封孔部的形成也可以在蜂窩成形體的干燥之后,預(yù)燒之后或者燒成(正式燒成)之后的階段的任意的階段進(jìn)行。
[0084]接下來,對(duì)已獲得的各蜂窩單元的側(cè)面涂覆漿料狀的接合材料,通過該接合材料,以能夠?qū)⒎涓C單元的側(cè)面彼此接合的方式組合多個(gè)蜂窩單元。在該組合時(shí),在正交的兩個(gè)方向中,配置為鄰接的蜂窩單元的第一端面的朝向成為反向。另外,配置為鄰接的蜂窩單元內(nèi)的一方蜂窩單元的第一端面的長(zhǎng)邊延伸的方向與另一方蜂窩單元的第二端面的短邊延伸的方向成為平行。此外,在蜂窩單元為成為上述那樣的二次旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的形狀的情況下,也可以在正交的兩個(gè)方向上,配置為鄰接的蜂窩單元的各自的第一端面的朝向成為同向。但是,在該情況下,配置為鄰接的蜂窩單元的一方蜂窩單元的第一端面的長(zhǎng)邊延伸的方向與另一方蜂窩單元的第一端面的短邊延伸的方向成為平行。這樣組合多個(gè)蜂窩單元,對(duì)接合材料進(jìn)行加熱使其干燥,從而能夠獲得多個(gè)蜂窩單元通過接合材料接合為一體的蜂窩結(jié)構(gòu)體。
[0085]作為接合材料例如能夠優(yōu)選使用對(duì)無(wú)機(jī)纖維、膠態(tài)二氧化硅、粘土、陶瓷粒子等無(wú)機(jī)原料添加有機(jī)粘合劑、發(fā)泡樹脂、分散劑等添加材料以及水進(jìn)行混煉,而形成漿料狀的材料。將接合材料涂覆于蜂窩單元的側(cè)面的方法不被特別地限定,能夠使用刷子涂漆等方法。
[0086]在利用接合材料將多個(gè)蜂窩單元進(jìn)行接合之后,根據(jù)需要,對(duì)已獲得的蜂窩結(jié)構(gòu)體的外周部分實(shí)施磨削加工,從而形成圓柱狀等的所希望的形狀。在該情況下,優(yōu)選在磨削加工之后的外周部分(加工面)形成外周覆蓋層。
[0087]外周覆蓋層通過對(duì)磨削加工之后的蜂窩結(jié)構(gòu)體的加工面涂覆外周覆蓋材料而形成。作為外周覆蓋材料能夠優(yōu)選使用添加無(wú)機(jī)纖維、膠態(tài)二氧化硅、粘土、陶瓷粒子等無(wú)機(jī)原料機(jī)粘合劑、發(fā)泡樹脂、分散劑等添加材料以及水進(jìn)行混煉,而形成漿料狀的材料。將外周覆蓋材料涂覆于蜂窩結(jié)構(gòu)體的加工面的方法不被特別地限定。作為優(yōu)選的方法例如能夠列舉使磨削加工之后的蜂窩結(jié)構(gòu)體在轉(zhuǎn)臺(tái)上一邊旋轉(zhuǎn)一邊利用橡膠刮刀等將外周覆蓋材料涂覆于蜂窩結(jié)構(gòu)體的加工面上的方法。
[0088]實(shí)施例
[0089]以下,根據(jù)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)地進(jìn)行說明,但本實(shí)用新型不限定于上述的實(shí)施例。
[0090](實(shí)施例1?28以及比較例I?9)
[0091]對(duì)SiC粉末80質(zhì)量份與金屬Si粉末20質(zhì)量份進(jìn)行混合而做成陶瓷原料。對(duì)已獲得的陶瓷原料添加造孔材料、粘合劑、表面活性劑、以及水,從而制作成形原料,并對(duì)成形原料進(jìn)行混煉而獲得生坯。作為造孔材料使用了淀粉。另外,作為粘合劑使用了甲基纖維素以及羥基丙氧基甲基纖維素。作為表面活性劑使用了月桂酸鈉。各原料的添加量相對(duì)于陶瓷原料100質(zhì)量份而言,設(shè)為造孔材料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I質(zhì)量份、水32質(zhì)量份。
[0092]使用蜂窩成形體成形用口模對(duì)已獲得的生坯進(jìn)行擠出成形,在不進(jìn)行以下敘述的加壓變形而以保持原樣不變的形狀進(jìn)行燒成的情況下,獲得在燒成之后的端面中所有的邊的長(zhǎng)度成為與表I以及表2所示的X相同的長(zhǎng)度,隔壁的厚度為0.13_,隔室的形狀為正方形,隔室密度成為70隔室/cm2那樣的、具有兩端面相同的正方形的四棱柱狀的外形的蜂窩成形體。而且,在該蜂窩成形體干燥之前,使用兩片具有平面的壓板夾住已獲得的蜂窩成形體的對(duì)置的一對(duì)側(cè)面,以上述一對(duì)側(cè)面的間隔從蜂窩成形體的一側(cè)端面?zhèn)瘸蛄硪粋?cè)端面?zhèn)戎饾u變窄,上述另一側(cè)端面的上述間隔在燒成之后成為表I以及表2所示的Y的值的方式進(jìn)行加壓變形。另外,相同地使用兩片具有平面的壓板也夾住蜂窩成形體的對(duì)置的另一對(duì)側(cè)面,以上述另一對(duì)側(cè)面的間隔從蜂窩成形體的上述另一側(cè)端面?zhèn)瘸蛏鲜鲆粋?cè)端面?zhèn)戎饾u變窄,上述一側(cè)端面的上述間隔在燒成之后成為表I以及表2所示的Y的值的方式進(jìn)行加壓變形。通過該加壓變形,一側(cè)端面(最終成為第一端面的端面)與另一側(cè)端面(最終成為第二端面的端面)為具有相同的尺寸的長(zhǎng)方形,并且在從與上述一方的端面垂直的方向觀察的情況下,獲得位于各自的端面的長(zhǎng)邊延伸的方向正交的位置關(guān)系的蜂窩成形體。然后,通過微波以及熱風(fēng)對(duì)蜂窩成形體進(jìn)行干燥而做成蜂窩干燥體。
[0093]接下來,在該蜂窩干燥體的各隔室的一側(cè)開口端部形成封孔部。封孔部的形成通過在開口端部形成有封孔部的隔室與不在開口端部形成有封孔部的隔室,以蜂窩干燥體的各端面呈現(xiàn)方格花紋的方式來進(jìn)行。作為封孔部的形成方法,首先,在蜂窩干燥體的端面粘貼薄板,在該薄板的、與欲形成封孔部的隔室對(duì)應(yīng)的位置開孔。接著,在保持粘貼該薄板的狀態(tài)下,將蜂窩干燥體的端面浸潰在使封孔部的形成材料漿料化的封孔用漿料,通過開在薄板上的孔,向欲進(jìn)行封孔的隔室的開口端部?jī)?nèi)填充封孔用漿料。此外,作為封孔部的形成材料,使用了與上述成形原料相同的材料。
[0094]這樣,在對(duì)填充于隔室的開口端部?jī)?nèi)的封孔用漿料進(jìn)行干燥之后,在大氣環(huán)境中以約400°C對(duì)該蜂窩干燥體進(jìn)行預(yù)燒(脫脂)。然后,在氬氣(Ar)惰性環(huán)境中以約1450°C進(jìn)行燒成,從而獲得圖6?圖9所示的L、X、Y以及(X-Y)/2的值成為表I以及表2所示的值,并且隔室形狀為該表所示的形狀的蜂窩單元。此外,已獲得的蜂窩單元均為成為圖13所示那樣的二次旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的形狀,圖6的V與W的值均成為(Χ-Υ)/2。另外,就這些蜂窩單元而言,第一端面的隔室形狀與第二端面的隔室形狀均為長(zhǎng)方形,該長(zhǎng)方形的長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度與短邊的長(zhǎng)度在兩端面均相同。另外,這些蜂窩單元的隔壁的厚度因蜂窩成形體的加壓變形的影響而在各端面的與長(zhǎng)邊平行的隔壁和與短邊平行的隔壁不同,與短邊平行的隔壁的厚度比與長(zhǎng)邊平行的隔壁的厚度厚。此外,表I以及表2所示的隔壁的厚度(mm)為小數(shù)點(diǎn)后兩位的值,在這些數(shù)值中,也存在各端面的與長(zhǎng)邊平行的隔壁的厚度和與短邊平行的隔壁的厚度的差不被認(rèn)可的值。另外,對(duì)于上述的蜂窩單元而言,孔隙率均為47%,平均小孔徑均為11 μ m,沒有發(fā)現(xiàn)由蜂窩成形體的加壓變形帶來的影響。
[0095]接著,對(duì)氧化鋁粉添加硅石纖維、有機(jī)粘合劑以及水而獲得漿料狀的接合材料。將該接合材料以成為厚度約1_的方式涂覆于蜂窩單元的側(cè)面,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。在該組合時(shí),如圖2?圖4所示,在正交的兩個(gè)方向d5、d6中,配置為鄰接的蜂窩單元2a、2b的第一端面3的朝向成為反向。另外,配置為鄰接的蜂窩單元內(nèi)的一方蜂窩單元2a的第一端面3的長(zhǎng)邊延伸的方向與另一方蜂窩單元2b的第二端面4的短邊延伸的方向成為平行。而且,適當(dāng)?shù)貜耐獠渴┘訅毫Φ?,而使蜂窩單元彼此一邊壓接一邊以120°C干燥兩個(gè)小時(shí),從而獲得蜂窩結(jié)構(gòu)體。此外,這些蜂窩單元為成為二次旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的形狀,另外,第一端面的隔室形狀與第二端面的隔室形狀均為長(zhǎng)方形,該長(zhǎng)方形的長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度與短邊的長(zhǎng)度在兩端面均相同。在這種情況下,鄰接的蜂窩單元的第一端面的朝向可以不是反向,而成為同向。在該情況下,配置為鄰接的蜂窩單元內(nèi)的一方蜂窩單元的第一端面的長(zhǎng)邊延伸的方向與另一方蜂窩單元的第一端面的短邊延伸的方向成為平行。
[0096]接下來,以該蜂窩結(jié)構(gòu)體的外形成為直徑230mm的圓柱狀的方式對(duì)該蜂窩結(jié)構(gòu)體的外周進(jìn)行了磨削加工。在磨削加工之后,將與接合材料相同的組成的外周覆蓋材料以
0.6mm的厚度涂覆于蜂窩結(jié)構(gòu)體的加工面,并以700°C干燥固化兩個(gè)小時(shí)而形成外周覆蓋層,從而獲得實(shí)施例1?28以及比較例I?9的蜂窩結(jié)構(gòu)體。
[0097](實(shí)施例29?33)
[0098]除了作為加壓變形之前的蜂窩成形體而使用在不進(jìn)行加壓變形而以保持原樣不變的形狀進(jìn)行燒成的情況下燒成之后的各端面的隔室形狀成為長(zhǎng)邊與短邊的長(zhǎng)度的比為
1.5的長(zhǎng)方形的蜂窩成形體以外,與實(shí)施例1?28以及比較例I?9相同地,獲得各部的尺寸等成為表2所示的值那樣的蜂窩單元。此外,在這些蜂窩單元中,對(duì)蜂窩成形體進(jìn)行加壓變形時(shí)的加壓方向與對(duì)置的一對(duì)側(cè)面和對(duì)置的另一對(duì)側(cè)面不同,如表2所示,在蜂窩單元的第一端面與第二端面中隔室的長(zhǎng)邊與短邊的長(zhǎng)度比不同。另外,對(duì)于這些蜂窩單元而言,孔隙率均為47%,平均小孔徑均為11 μ m,沒有發(fā)現(xiàn)由蜂窩成形體的加壓變形帶來的影響。與實(shí)施例1?28以及比較例I?9相同地組合已獲得的蜂窩單元,進(jìn)行外周的磨削加工、外周覆蓋層的形成,從而獲得實(shí)施例29、30以及33的蜂窩結(jié)構(gòu)體。另外,除了配置為鄰接的蜂窩單元的第一端面的朝向成為同向,并且鄰接的蜂窩單元中的一方蜂窩單元的第一端面的長(zhǎng)邊延伸的方向與另一方蜂窩單元的第一端面的短邊延伸的方向成為平行以外,與實(shí)施例29、30以及33相同地獲得實(shí)施例31以及32的蜂窩結(jié)構(gòu)體。此外,在后述的評(píng)價(jià)中,以實(shí)施例31的蜂窩結(jié)構(gòu)體配置為構(gòu)成蜂窩結(jié)構(gòu)體的蜂窩單元的第一端面?zhèn)瘸蔀樯嫌蝹?cè)的方式進(jìn)行了評(píng)價(jià)。另外,以實(shí)施例32的蜂窩結(jié)構(gòu)體配置為構(gòu)成蜂窩結(jié)構(gòu)體的蜂窩單元的第二端面?zhèn)瘸蔀樯嫌蝹?cè)的方式進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
[0099](實(shí)施例34?38)
[0100]除了作為加壓變形之前的蜂窩成形體而使用在不進(jìn)行加壓變形而以保持原樣不變的形狀進(jìn)行燒成的情況下如圖14所示地在燒成之后的各端面交替地配置有開口面積不同的正方形的隔室與八邊形的隔室且開口面積較大的八邊形的隔室與開口面積較小的正方形的隔室的開口面積的比成為1.8的蜂窩成形體以外,與實(shí)施例1~28以及比較例I~9相同地獲得各部的尺寸等成為表2所示的值那樣的蜂窩單元。此外,這些蜂窩單元的孔隙率均為47%,平均小孔徑均為11 μ m,沒有發(fā)現(xiàn)由蜂窩成形體的加壓變形帶來的影響。與實(shí)施例I~28以及比較例I~9相同地組合已獲得的蜂窩單元,進(jìn)行外周的磨削加工、外周覆蓋層的形成,從而獲得實(shí)施例34~38的蜂窩結(jié)構(gòu)體。
[0101](比較例10(成為評(píng)價(jià)的基準(zhǔn)的蜂窩結(jié)構(gòu)體))
[0102]除了不對(duì)蜂窩成形體進(jìn)行加壓變形以外,與實(shí)施例1~38以及比較例I~9相同地獲得比較例10的蜂窩結(jié)構(gòu)體。不對(duì)蜂窩成形體進(jìn)行加壓變形,因此構(gòu)成比較例10的蜂窩結(jié)構(gòu)體的蜂窩單元具有兩端面的形狀相同的正方形的四棱柱狀的外形,所有的隔室的軸向與蜂窩單元的軸向相同。此外,該蜂窩單元的隔壁的厚度為0.13mm,隔室密度為70隔室/cm2,孔隙率為47%,平均小孔徑為Ι?μπι。另外,對(duì)于上述蜂窩單元而言,該蜂窩單元的長(zhǎng)度(全長(zhǎng))和正方形的兩端面的各邊的長(zhǎng)度分別與在實(shí)施例1~38以及比較例I~9中使用的蜂窩單元的長(zhǎng)度L和長(zhǎng)方形的兩端面的長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度X相同。即,該比較例10不是單一的蜂窩結(jié)構(gòu)體,而是使用四棱柱狀的蜂窩單元而構(gòu)成的多個(gè)蜂窩結(jié)構(gòu)體,該四棱柱狀的蜂窩單元的全長(zhǎng)以及兩端面的各邊的長(zhǎng)度與構(gòu)成實(shí)施例1~38以及比較例I~9的各自的蜂窩結(jié)構(gòu)體的蜂窩單元的L以及X相同。而且,該比較例10的蜂窩結(jié)構(gòu)體是在后述的“加熱振動(dòng)試驗(yàn)”、“壓力損失”以及“PM排出數(shù)量”中成為評(píng)價(jià)的基準(zhǔn)的蜂窩結(jié)構(gòu)體。即,在對(duì)實(shí)施例1~38以及比較例I~9的蜂窩結(jié)構(gòu)體進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí),使用蜂窩單元的全長(zhǎng)以及兩端面的各邊的長(zhǎng)度與構(gòu)成成 為評(píng)價(jià)對(duì)象的蜂窩結(jié)構(gòu)體的蜂窩單元的L以及X相同的四棱柱狀的蜂窩單元而構(gòu)成的、外形為直徑230mm的圓柱狀的比較例10的蜂窩結(jié)構(gòu)體成為該評(píng)價(jià)的基準(zhǔn)。
[0103]以下述的方法對(duì)實(shí)施例1~38以及比較例I~10的蜂窩結(jié)構(gòu)體進(jìn)行了加熱振動(dòng)試驗(yàn)、壓力損失的測(cè)定以及PM排出數(shù)量的測(cè)定。而且,基于該試驗(yàn)結(jié)果或者測(cè)定結(jié)果,進(jìn)行A、B、C、D四個(gè)階段的評(píng)價(jià),并將評(píng)價(jià)結(jié)果示于表3以及表4。
[0104][加熱振動(dòng)試驗(yàn)]
[0105]在蜂窩結(jié)構(gòu)體的外周卷繞非熱膨脹性陶瓷墊,并壓入不銹鋼(SUS430)制的罐裝用罐體而形成罐裝結(jié)構(gòu)體之后,進(jìn)行加熱振動(dòng)試驗(yàn)。試驗(yàn)條件是將入口氣體溫度設(shè)為950°C,將振動(dòng)加速度設(shè)為50G,將振動(dòng)頻率設(shè)為200Hz,持續(xù)200小時(shí),一邊使已加熱的廢氣流入罐裝結(jié)構(gòu)體,一邊對(duì)蜂窩結(jié)構(gòu)體的軸向給予振動(dòng)。該試驗(yàn)的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)如下。
[0106]A:在加熱振動(dòng)試驗(yàn)之后,在對(duì)罐體進(jìn)行解體而取出的蜂窩結(jié)構(gòu)體的任意的蜂窩單元中均沒有移動(dòng),并且,即使用手強(qiáng)有力地(以5kg左右的力)推蜂窩結(jié)構(gòu)體的周圍,蜂窩單元也不移動(dòng)。
[0107]B:在加熱振動(dòng)試驗(yàn)之后,雖然在對(duì)罐體進(jìn)行解體而取出的蜂窩結(jié)構(gòu)體的任意的蜂窩單元中均沒有移動(dòng),但若用手強(qiáng)有力地(以5kg左右的力)推蜂窩結(jié)構(gòu)體的周圍,則蜂窩單元移動(dòng)。
[0108]C:在加熱振動(dòng)試驗(yàn)之后,雖然在蜂窩結(jié)構(gòu)體的至少一個(gè)蜂窩單元中產(chǎn)生移動(dòng),但移動(dòng)最大的蜂窩單元的移動(dòng)量在0.5mm以下。[0109]D:在加熱振動(dòng)試驗(yàn)之后,在蜂窩結(jié)構(gòu)體的至少一個(gè)蜂窩單元中產(chǎn)生移動(dòng),并且移動(dòng)最大的蜂窩單元的移動(dòng)量超過0.5_。
[0110]此外,在該加熱振動(dòng)試驗(yàn)的評(píng)價(jià)中,評(píng)價(jià)為A~C的情況可以稱為能夠有效地抑制由振動(dòng)、排壓引起的蜂窩單元的移動(dòng),在作為過濾器的通常的使用過程中不存在問題。另一方面,評(píng)價(jià)為D的情況無(wú)法充分地抑制由振動(dòng)、排壓引起的蜂窩單元的移動(dòng),存在在作為過濾器的通常的使用過程中產(chǎn)生問題的可能性。
[0111][壓力損失]
[0112]使大氣壓(latm)、室溫(20°C)的空氣在蜂窩結(jié)構(gòu)體中以12m3/分流動(dòng),對(duì)壓力損失進(jìn)行了測(cè)定?;谠摐y(cè) 定結(jié)果,進(jìn)行了壓力損失的評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)基準(zhǔn)如下。
[0113]A:在將比較例19的蜂窩結(jié)構(gòu)體的壓力損失設(shè)為100%時(shí)的相對(duì)的壓力損失在102%以下。
[0114]B:在將比較例19的蜂窩結(jié)構(gòu)體的壓力損失設(shè)為100%時(shí)的相對(duì)的壓力損失超過102%,且在104%以下。
[0115]C:在將比較例19的蜂窩結(jié)構(gòu)體的壓力損失設(shè)為100%時(shí)的相對(duì)的壓力損失超過104%,且在106%以下。
[0116]D:在將比較例19的蜂窩結(jié)構(gòu)體的壓力損失設(shè)為100%時(shí)的相對(duì)的壓力損失超過106%。
[0117]此外,在該壓力損失的評(píng)價(jià)中,評(píng)價(jià)為A~C的情況可以稱為對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響較小,在作為過濾器的通常的使用過程中不存在問題。另一方面,評(píng)價(jià)為D的情況越無(wú)法忽略對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響壓力損失越大,不適合作為過濾器而使用。
[0118][PM排出數(shù)量]
[0119]在利用非熱膨脹性陶瓷墊卷繞蜂窩結(jié)構(gòu)體的外周,并壓入不銹鋼制造的罐裝用罐體而形成罐裝結(jié)構(gòu)體之后,將該罐裝結(jié)構(gòu)體設(shè)置于排氣量為2.0L的四缸柴油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管的出口側(cè)。而且,對(duì)使該柴油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車在底盤測(cè)功機(jī)上以NEDC (NewEuropean Driving Cycle)模式行駛時(shí)的PM排出數(shù)量(個(gè)/km)進(jìn)行了測(cè)定。基于該測(cè)定結(jié)果,對(duì)PM排出個(gè)數(shù)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)基準(zhǔn)如下。
[0120]A:與比較例19的蜂窩結(jié)構(gòu)體的PM排出數(shù)量相比,PM排出數(shù)量減少30%以上。
[0121]B:與比較例19的蜂窩結(jié)構(gòu)體的PM排出數(shù)量相比,PM排出數(shù)量在大于10%、小于30%的范圍內(nèi)減少。
[0122]C:與比較例19的蜂窩結(jié)構(gòu)體的PM排出數(shù)量相比,PM排出數(shù)量相同或者減少小于10%。
[0123]D:與比較例19的蜂窩結(jié)構(gòu)體的PM排出數(shù)量相比,PM排出數(shù)量增加。
[0124]此外,在該P(yáng)M排出個(gè)數(shù)的評(píng)價(jià)中,評(píng)價(jià)為A~C的情況可以稱為PM捕集性能良好,且在作為過濾器的通常的使用過程中不存在問題。另一方面,評(píng)價(jià)為D的情況PM捕集性能較低,不適合作為過濾器而使用。
[0125]【表1】
【權(quán)利要求】
1.一種蜂窩結(jié)構(gòu)體,是多個(gè)蜂窩單元通過接合材料一體接合而成的蜂窩結(jié)構(gòu)體,所述多個(gè)蜂窩單元具有:第一端面;第二端面;劃分形成從所述第一端面延伸至所述第二端面的多個(gè)隔室的多孔質(zhì)的隔壁;以及連接所述第一端面與所述第二端面的外周面,所述蜂窩結(jié)構(gòu)體的特征在于, 就在所述多個(gè)蜂窩單元中除了位于所述蜂窩結(jié)構(gòu)體的最外周的蜂窩單元以外的蜂窩單元而言, 所述第一端面與第二端面為具有相同尺寸的長(zhǎng)方形,并且在從與所述第一端面垂直的方向觀察的情況下,所述第一端面的長(zhǎng)邊延伸的方向與所述第二端面的長(zhǎng)邊延伸的方向處于正交的位置關(guān)系, 將所述第一端面的長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度與所述第二端面的長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度設(shè)為X,將所述第一端面的短邊的長(zhǎng)度與所述第二端面的短邊的長(zhǎng)度設(shè)為Y,此時(shí)(X-Y) /2為0.2~7mm, 所述外周面由四個(gè)側(cè)面構(gòu)成, 所述四個(gè)側(cè)面包括相互對(duì)置的一對(duì)第一錐形側(cè)面以及相互對(duì)置的一對(duì)第二錐形側(cè)面,其中,在從所述第一端面?zhèn)瘸蛩龅诙嗣鎮(zhèn)鹊姆较蛏蠘?gòu)成所述一對(duì)第一錐形側(cè)面的兩個(gè)側(cè)面之間的間隔逐漸變窄,在從所述第二端面?zhèn)瘸蛩龅谝欢嗣鎮(zhèn)鹊姆较蛏蠘?gòu)成所述一對(duì)第二錐形側(cè)面的兩個(gè)側(cè)面之間的間隔逐漸變窄, 在所述蜂窩結(jié)構(gòu)體的端面上的正交的兩個(gè)方向上,鄰接的所述蜂窩單元的所述第一端面的朝向成為反向,并 且鄰接的所述蜂窩單元中的一方的蜂窩單元的第一端面的長(zhǎng)邊延伸的方向與另一方的蜂窩單元的第二端面的短邊延伸的方向平行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體,其特征在于, 相對(duì)于通過長(zhǎng)方形的所述第一端面的兩條對(duì)角線的交點(diǎn)與同樣為長(zhǎng)方形的所述第二端面的兩條對(duì)角線的交點(diǎn)的軸,所述蜂窩單元為二次旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的形狀。
3.一種蜂窩結(jié)構(gòu)體,是多個(gè)蜂窩單元通過接合材料一體接合而成的蜂窩結(jié)構(gòu)體,所述多個(gè)蜂窩單元具有:第一端面;第二端面;劃分形成從所述第一端面延伸至所述第二端面的多個(gè)隔室的多孔質(zhì)的隔壁;以及連接所述第一端面與所述第二端面的外周面,所述蜂窩結(jié)構(gòu)體的特征在于, 就在所述多個(gè)蜂窩單元中除了位于所述蜂窩結(jié)構(gòu)體的最外周的蜂窩單元以外的蜂窩單元而言, 所述第一端面與第二端面為具有相同尺寸的長(zhǎng)方形,并且在從與所述第一端面垂直的方向觀察的情況下,所述第一端面的長(zhǎng)邊延伸的方向與所述第二端面的長(zhǎng)邊延伸的方向處于正交的位置關(guān)系, 將所述第一端面的長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度與所述第二端面的長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度設(shè)為X,將所述第一端面的短邊的長(zhǎng)度與所述第二端面的短邊的長(zhǎng)度設(shè)為Y,此時(shí)(X-Y) /2為0.2~7mm, 所述外周面由四個(gè)側(cè)面構(gòu)成, 所述四個(gè)側(cè)面包括相互對(duì)置的一對(duì)第一錐形側(cè)面以及相互對(duì)置的一對(duì)第二錐形側(cè)面,其中,在從所述第一端面?zhèn)瘸蛩龅诙嗣鎮(zhèn)鹊姆较蛏蠘?gòu)成所述一對(duì)第一錐形側(cè)面的兩個(gè)側(cè)面之間的間隔逐漸變窄,在從所述第二端面?zhèn)瘸蛩龅谝欢嗣鎮(zhèn)鹊姆较蛏蠘?gòu)成所述一對(duì)第二錐形側(cè)面的兩個(gè)側(cè)面之間的間隔逐漸變窄, 相對(duì)于通過長(zhǎng)方形的所述第一端面的兩條對(duì)角線的交點(diǎn)與同樣為長(zhǎng)方形的所述第二端面的兩條對(duì)角線的交點(diǎn)的軸而成為二次旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的形狀, 在所述蜂窩結(jié)構(gòu)體的端面上的正交的兩個(gè)方向上,鄰接的所述蜂窩單元的所述第一端面的朝向成為同向,并且鄰接的所述蜂窩單元中的一方的蜂窩單元的第一端面的長(zhǎng)邊延伸的方向與另一方的蜂窩單元的第一端面的短邊延伸的方向平行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體,其特征在于, 所述蜂窩單元具有對(duì)規(guī)定的隔室的所述第一端面?zhèn)鹊拈_口端部以及剩余的隔室的所述第二端面?zhèn)鹊拈_口端部進(jìn)行封孔的封孔部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體,其特征在于, 所述第一端面的所述隔室的形狀與所述第二端面的所述隔室的形狀均為長(zhǎng)方形。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體,其特征在于, 所述第一端面的所述隔室的形狀與所述第二端面的所述隔室的形狀均為長(zhǎng)方形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體,其特征在于, 所述第一端面以及所述第二端面中的任意一方的端面的所述隔室的形狀為正方形,另一方的端面的所述隔室的形狀為長(zhǎng)方形。
8.根據(jù)權(quán)利要求4 所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體,其特征在于, 所述第一端面以及所述第二端面中的任意一方的端面的所述隔室的形狀為正方形,另一方的端面的所述隔室的形狀為長(zhǎng)方形。
9.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體,其特征在于, 在所述第一端面以及所述第二端面中,面積不同的兩種隔室交替地排列。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體,其特征在于, 在所述第一端面以及所述第二端面中,面積不同的兩種隔室交替地排列。
11.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、6、8或10所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體,其特征在于, 所述蜂窩單元通過所述接合材料接合為一體,在實(shí)施了外周磨削加工的加工面上形成有外周覆蓋層。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體,其特征在于, 所述蜂窩單元通過所述接合材料接合為一體,在實(shí)施了外周磨削加工的加工面上形成有外周覆蓋層。
13.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體,其特征在于, 所述蜂窩單元通過所述接合材料接合為一體,在實(shí)施了外周磨削加工的加工面上形成有外周覆蓋層。
14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體,其特征在于, 所述蜂窩單元通過所述接合材料接合為一體,在實(shí)施了外周磨削加工的加工面上形成有外周覆蓋層。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體,其特征在于, 所述蜂窩單元通過所述接合材料接合為一體,在實(shí)施了外周磨削加工的加工面上形成有外周覆蓋層。
【文檔編號(hào)】B01D46/00GK203702292SQ201420096061
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年3月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月22日
【發(fā)明者】山田敏雄, 柳瀨英壽 申請(qǐng)人:日本礙子株式會(huì)社