[发明专利]蜂窝结构体

说明书

技术领域

本申请以2005年11月18日申请的日本国专利申请2005-334782号为基础申请，主张优先权。

本发明涉及作为过滤器或催化剂载体等使用的蜂窝结构体，所述过滤器用于捕集并除去从柴油发动机等内燃机排出的废气中的颗粒物质(微粒状物质，下文中称为PM)，所述催化剂载体净化废气中的有害气体成分。

背景技术

从巴士、卡车等车辆或建筑机械等的内燃机排出的废气中含有的黑烟等PM会对环境和人体造成危害，这一点最近已成为问题。

因此，作为捕集废气中的PM以净化废气的过滤器，已提出有多种使用了由蜂窝单元构成的蜂窝结构体的过滤器，所述蜂窝单元中多个孔隔着孔壁沿长度方向平行设置。

而且，作为现有的蜂窝单元的材料，已知有多孔的碳化硅或堇青石等。

以往，作为这种蜂窝结构体，公开了例如为了确保具有对抗再生处理等时产生的热应力的强度而在所有的孔的各个角部设置加固部的蜂窝结构体(例如，参照专利文献1、2)，以及为了确保反洗时的强度并同时避免反洗时PM的桥联而将孔壁的厚度和孔的形状扩大的蜂窝结构体(例如，参照专利文献3)。

此外，还公开了仅在位于外周侧区域的孔的各个角部设置加固部的蜂窝结构体(例如，参照专利文献4)。

专利文献1：日本特开平9-299731号公报

专利文献2：日本特开昭49-113789号公报

专利文献3：日本特开平2-146212号公报

专利文献4：日本特开平10-264125号公报

发明内容

发明要解决的课题

作为蜂窝结构体的基本特性，要求其压力损失低。为了降低压力损失，提高气孔率或提高开口率等是有效的方法。然而，例如会存在下述问题，提高了气孔率可能会导致强度降低，提高了气孔率之后，如上述那样为了确保蜂窝结构体的强度而在所有的孔的孔壁上设置加固部时，若孔壁的厚度不变的话，开口率会降低，导致压力损失增大。

而且，如果在为了避免压力损失增大而确保开口率的同时设置加固部，则不得不降低孔壁的厚度，此时，将难以确保蜂窝结构体的强度。

如上所述，同时确保低压力损失和保证强度这两种矛盾的特性是困难的。

解决课题的方式

本申请的发明人为了解决上述课题而进行了潜心的研究，结果发现，通过在构成蜂窝结构体的多孔陶瓷部件上将一部分孔所构成的空间形状设定为特定的形状，将能够在保持开口率并保持较低的压力损失的状态下进一步确保强度，从而完成了本发明。

本发明的蜂窝结构体是借助粘合剂层粘合多个多孔陶瓷部件而成的蜂窝结构体，所述多孔陶瓷部件中多个孔隔着孔壁沿长度方向平行设置，且所述多孔陶瓷部件在外缘上具有外缘壁。本发明的蜂窝结构体的特征是，在位于上述多孔陶瓷部件最外周的孔中的至少一个孔的至少一处角部设有填充该角部的填充体，上述孔在垂直于该孔的长度方向的面上的截面形状大致为方形，上述填充体在垂直于上述孔的长度方向的面上的截面形状大致为直角三角形。

上述蜂窝结构体中，优选上述多孔陶瓷部件的上述外缘壁的厚度厚于上述孔壁的厚度，优选设有上述填充体的孔的角部是由上述外缘壁构成的角部以及由上述外缘壁和上述孔壁构成的角部。

上述蜂窝结构体中，优选上述各个孔的两个端部中的任意一个端部被封堵。

优选上述多孔陶瓷部件的外周的至少一个角部为倒角形状，进一步地，在上述蜂窝结构体中，优选上述多孔陶瓷部件的长度方向上的角部为倒角形状。

此外，优选上述多孔陶瓷部件在垂直于其长度方向的截面上的孔的开口率为60％以上。

发明的效果

现有的蜂窝结构体中，在施加有外力的情况下，据推测应力集中在孔的角部，由该应力集中点产生裂纹；然而，在根据本发明的蜂窝结构体中，由于在位于构成该蜂窝结构体的多孔陶瓷部件最外周的孔中的至少一个孔的至少一处角部设有填充该角部的填充体，上述孔在垂直于该孔的长度方向的面上的截面形状大致为方形，上述填充体在垂直于上述孔的长度方向的面上的截面形状大致为直角三角形，因此认为不会在角部集中应力，从而难以产生裂纹。而且，角部的填充体还作为加固所述孔壁的加固体起作用，可以认为，即使在多孔陶瓷部件上施加有外力的情况下，也能够防止孔壁的变形并抑制裂纹的产生。

而且，由于在孔的开口率为60％以上这样提高开口率的情况下也能够抑制裂纹的产生，因此，在保持较低的压力损失的同时，还能够确保强度，另外，通过降低挤出成型时吐出量的波动，能够抑制裂纹等破损。此外，还能够防止在制造中以机器夹住时或陶瓷部件相互接触时出现碎片等破损。