蜂窩結構體的制作方法

蜂窩結構體的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種蜂窩結構體，其為制造容易且能夠有效地抑制由使用時的振動、排壓引起的蜂窩單元的移動的單元構造。將多個蜂窩單元配置為滿足規定的條件：第一端面與第二端面為具有相同的尺寸的長方形，處于各自的長邊延伸的方向正交的位置關系，將第一端面的長邊的長度與第二端面的長邊的長度設為X，將第一端面的短邊的長度與第二端面的短邊的長度設為Y，此時（X-Y）/2為0.2～7mm，并具有相互對置的一對第一錐形側面以及相互對置的一對第二錐形側面，在從第一端面側朝向第二端面側的方向上構成第一錐形側面的兩個側面之間的間隔逐漸變窄，在從第二端面側朝向第一端面側的方向上構成第二錐形側面的兩個側面之間的間隔逐漸變窄。
【專利說明】蜂窩結構體
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及在用于對柴油發動機、汽油發動機的廢氣中所含有的粒子狀物質進行捕集的過濾器等中使用的蜂窩結構體。
【背景技術】
[0002]在柴油發動機、⑶I (Gasoline Direct Injection)發動機等汽油發動機的廢氣中，含有粒子狀物質(顆粒物質(PM))。該PM主要由煤煙(煤)等碳微粒構成，被認為具有致癌性，因此需要防止釋放到大氣中，加以嚴格的排出限制。
[0003]為了應對這樣的嚴格的排出限制，進行了很多為了降低PM排出量的研究，但在通過改善燃燒技術來降低PM排出量的方面存在限度，從而在排氣系統設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PM進行捕集的過濾器，由于將壓力損失抑制在允許范圍內，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構體的壁流式的過濾器。在壁流式過濾器中使用的蜂窩結構體具有多孔質的隔壁，該隔壁劃分形成從成為廢氣的入口側的入口端面延伸至成為廢氣的出口側的出口端面的多個隔室。在該蜂窩結構體設置對規定的隔室的出口端面側的開口端部以及剩余的隔室的入口端面側的開口端部進行封孔的封孔部，從而能夠獲得具有較高的PM捕集效率的過濾器。
[0005]即，這樣設置封孔部的蜂窩結構體成為從入口端面流入隔室內的廢氣在透過隔壁之后，從出口端面向隔室外流出的結構，在廢氣透過隔壁時，隔壁作為過濾層發揮功能，從而能夠捕集廢氣中所含有的PM。
[0006]然而，為了長期持續地使用上述的過濾器，需要定期對過濾器實施再生處理。即，為了降低因隨時間推移堆積在過濾器內部的PM而增大的壓力損失而使過濾器能返回初始狀態，需要通過高溫的氣體使堆積在過濾器內部的PM燃燒而除去堆積在過濾器內部的PM。而且，在該再生時，因PM的燃燒熱而在過濾器產生較高的熱應力，因此往往過濾器會破損。
[0007]以往，作為用于防止上述的過濾器破損的對策，提出有不是將過濾器整體作為一個蜂窩結構體進行制造，而是將多個蜂窩形狀的單元(蜂窩單元)進行接合來形成過濾用的蜂窩結構體。具體而言，通過使多個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造，能夠對再生時作用于蜂窩結構體的熱應力進行分散、緩和，從而實現耐熱沖擊性的提高。
[0008]若使用這種單元構造的蜂窩結構體，則能夠獲得具有較高的耐熱沖擊性的過濾器，但另一方面，在單元構造的蜂窩結構體產生特有的新的問題。即，在使用了單元構造的蜂窩結構體的過濾器中存在如下問題:因該過濾器的使用時的振動、廢氣的壓力(排壓)而在構成蜂窩結構體的蜂窩單元容易產生移動(偏移)。
[0009]作為用于消除該問題的辦法之一，在專利文獻I中，提出有將成為蜂窩單元的接合面的外壁的平面度設為特定的值，從而提高蜂窩單元間的接合強度。另外，在專利文獻2中，提出有通過使用入口側端面的面積比出口側端面的面積小的蜂窩單元，并將入口側端面的接合材料的接合寬度設為比出口側端面的接合材料的接合寬度大，來提高結構強度。
[0010]現有技術文獻
[0011]專利文獻
[0012]專利文獻1:日本特開2001-138416號公報
[0013]專利文獻2:再公表專利W02008/096502號公報
實用新型內容
[0014]實用新型所要解決的課題
[0015]然而，在基于在專利文獻I以及專利文獻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、排壓引起的蜂窩單元的移動(偏移)的程度的穩固的結構的蜂窩結構體較困難。另外，在專利文獻2中提出的辦法存在如下問題，即需要在入口側端面與出口側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的振動、排壓引起的蜂窩單元的移動(偏移)的單元構造的蜂窩結構體。
[0017]為了實現上述目的，根據本實用新型，能夠提供以下的蜂窩結構體。
[0018][I] 一種蜂窩結構體，是多個蜂窩單元通過接合材料一體接合而成的蜂窩結構體，上述多個蜂窩單元具有: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隔室的多孔質的隔壁；以及連接上述第一端面與上述第二端面的外周面，上述蜂窩結構體的特征在于，就在上述多個蜂窩單元中除了位于上述蜂窩結構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，上述第一端面的長邊延伸的方向與上述第二端面的長邊延伸的方向處于正交的位置關系，將上述第一端面的長邊的長度與上述第二端面的長邊的長度設為X，將上述第一端面的短邊的長度與上述第二端面的短邊的長度設為Y,此時(X-Y)/2為0.2?7mm，上述外周面由四個側面構成，上述四個側面包括相互對置的一對第一錐形側面以及相互對置的一對第二錐形側面，其中，在從上述第一端面側朝向上述第二端面側的方向上構成上述一對第一錐形側面的兩個側面之間的間隔逐漸變窄，在從上述第二端面側朝向上述第一端面側的方向上構成上述一對第二錐形側面的兩個側面之間的間隔逐漸變窄，在上述蜂窩結構體的端面上的正交的兩個方向上，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[I]所記載的蜂窩結構體，相對于通過長方形的上述第一端面的兩條對角線的交點與同樣為長方形的上述第二端面的兩條對角線的交點的軸，上述蜂窩單元為二次旋轉對稱的形狀。
[0020][3] 一種蜂窩結構體，是多個蜂窩單元通過接合材料一體接合而成的蜂窩結構體，上述多個蜂窩單元具有: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隔室的多孔質的隔壁；以及連接上述第一端面與上述第二端面的外周面，上述蜂窩結構體的特征在于，就在上述多個蜂窩單元中除了位于上述蜂窩結構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，上述第一端面的長邊延伸的方向與上述第二端面的長邊延伸的方向處于正交的位置關系，將上述第一端面的長邊的長度與上述第二端面的長邊的長度設為X，將上述第一端面的短邊的長度與上述第二端面的短邊的長度設為Y,此時(X-Y)/2為0.2?7mm，上述外周面由四個側面構成，上述四個側面包括相互對置的一對第一錐形側面以及相互對置的一對第二錐形側面，其中，在從上述第一端面側朝向上述第二端面側的方向上構成上述一對第一錐形側面的兩個側面之間的間隔逐漸變窄，在從上述第二端面側朝向上述第一端面側的方向上構成上述一對第二錐形側面的兩個側面之間的間隔逐漸變窄，相對于通過長方形的上述第一端面的兩條對角線的交點與同樣為長方形的上述第二端面的兩條對角線的交點的軸而成為二次旋轉對稱的形狀，在上述蜂窩結構體的端面上的正交的兩個方向上，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[I]?[3]中任一項所記載的蜂窩結構體，上述蜂窩單元具有對規定的隔室的上述第一端面側的開口端部以及剩余的隔室的上述第二端面側的開口端部進行封孔的封孔部。
[0022][5]根據[I]?[4]中任一項所記載的蜂窩結構體，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方形。
[0023][6]根據[I]?[4]中任一項所記載的蜂窩結構體，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方形。
[0024][7]根據[I]?[4]中任一項所記載的蜂窩結構體，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[I]?[7]中任一項所記載的蜂窩結構體，上述蜂窩單元通過上述接合材料接合為一體，在實施了外周磨削加工的加工面上形成有外周覆蓋層。
[0026]實用新型的效果
[0027]本實用新型的蜂窩結構體構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固的結構。因此，即使將該蜂窩結構體用作設置于排氣系統的過濾器，也難以產生由過濾器使用時的振動、排壓引起的蜂窩單元的移動(偏移)。另外，一部分的隔室的軸向不是相對于蜂窩結構體的軸向平行，而是成為相對于蜂窩結構體的軸向傾斜的狀態，因此，沿著蜂窩結構體的軸向流動的廢氣容易與劃分形成上述隔室的隔壁接觸，其結果，提高PM的捕集效率。并且，在位于蜂窩結構體的最外周的蜂窩單元中，隔室的軸向相對于蜂窩結構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法流入的無用通道，因此產生保溫效果，對過濾器進行再生時的加熱效率提高。另外，對于本實用新型的蜂窩結構體而言，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，從而難以因在對過濾器進行再生時產生的熱應力產生破損。另外，本實用新型的蜂窩結構體不需要在其制造時，在蜂窩結構體的一側端面與另一側端面改變接合材料的厚度那樣的、使組裝變得困難的工序，因此能夠比較簡單地進行制造。【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是表示本實用新型的蜂窩結構體的實施方式的一個例子的簡要立體圖。
[0029]圖2是表示本實用新型的蜂窩結構體的實施方式的一個例子的端面的一部分的簡要俯視圖。
[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是在本實用新型的蜂窩結構體的實施方式的一個例子中使用的蜂窩單元的簡要立體圖。
[0033]圖6是從圖5的dl方向觀察的簡要俯視圖。
[0034]圖7是從圖5的d2方向觀察的簡要俯視圖。
[0035]圖8是從圖5的d3方向觀察的簡要俯視圖。
[0036]圖9是從圖5的d4方向觀察的簡要俯視圖。
[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的簡要剖視圖。
[0040]圖13是表示蜂窩單元的形狀的一個例子的簡要立體圖。
[0041]圖14是局部地表不隔室形狀的一個例子的簡要俯視圖。
[0042]圖中:
[0043]I一蜂窩結構體，2—蜂窩單元，3—第一端面，4一第二端面，5—一對第一錐形側面，6—一對第二維形側面，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。
【具體實施方式】
[0044]以下，根據具體的實施方式對本實用新型進行說明，但不是為限定本實用新型而解釋的，只要在不脫離本實用新型的范圍內，能夠根據本領域技術人員的知識，施加各種變更、修正、改進。
[0045](I)蜂窩結構體:
[0046]圖1是表示本實用新型的蜂窩結構體的實施方式的一個例子的簡要立體圖。圖2是表示本實用新型的蜂窩結構體的實施方式的一個例子的端面的一部分的簡要俯視圖。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是在本實用新型的蜂窩結構體的實施方式的一個例子中使用的蜂窩單元的簡要立體圖。圖6是從圖5的dl方向觀察的簡要俯視圖，圖7是從圖5的d2方向觀察的簡要俯視圖，圖8是從圖5的d3方向觀察的簡要俯視圖，圖9是從圖5的d4方向觀察的簡要俯視圖。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的簡要剖視圖。圖13是表示蜂窩單元的形狀的一個例子的簡要立體圖，圖14是局部地表示隔室形狀的一個例子的簡要俯視圖。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“蜂窩結構體的軸向”意味著“蜂窩結構體的長度方向”或者“蜂窩結構體的與兩端面(入口端面以及出口端面)垂直的方向”。
[0047]本實用新型的蜂窩結構體I是將多個蜂窩單元2通過接合材料9接合為一體的結構體。對于該蜂窩結構體I而言，其一側端面是成為廢氣等流體的入口側的入口端面13，另一側端面是成為流體的出口側的出口端面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的多個隔室7的多孔質的隔壁8 ;以及連接第一端面3與第二端面4的外周面。
[0048]在本實用新型中，在構成蜂窩結構體I的多個蜂窩單元2中除了位于蜂窩結構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，處于各自的長邊延伸的方向正交的位置關系。
[0049]蜂窩單元2的外周面由四個側面構成。這些四個側面由一對第一錐形側面5與一對第二錐形側面6構成。一對第一錐形側面5由兩個側面5a、5b構成,在從第一端面3側朝向第二端面4側的方向上兩個側面5a、5b之間的間隔逐漸變窄。另外，一對第二錐形側面6由兩個側面6a、6b構成，在從第二端面4側朝向上述第一端面3側的方向上兩個側面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的長邊的長度與第二端面4的長邊的長度設為X，將相同的第一端面3的短邊的長度與第二端面4的短邊的長度設為Y，此時(X-Y) /2 為 0.2 ?7mm。
[0051]此外，若對圖6?圖9中的關于除了 X以及Y以外的蜂窩單元的尺寸的附圖標記進行說明，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的一個長邊與第二端面4的一個短邊之間的距離。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的另一個長邊與第二端面4的另一個短邊之間的距離。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于通過長方形的第一端面3的兩條對角線的交點與相同地長方形的第二端面4的兩條對角線的交點的軸15為二次旋轉對稱的形狀。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，因此蜂窩結構體變得容易制造。
[0053]在本實用新型中，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，配置為在蜂窩結構體的端面上的正交的兩個方向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彼此的關系中，配置為一方蜂窩單元2a的第一端面3的長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對稱的形狀的情況下，也可以在蜂窩結構體的端面上的正交的兩個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對稱的形狀的情況下，也可以在蜂窩結構體的端面上的正交的兩個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系中，配置為一方蜂窩單元的第一端面的長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，本實用新型的蜂窩結構體構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固的結構。因此，即使將該蜂窩結構體應用在設置于柴油發動機、汽油發動機等的排氣系統的過濾器，也難以產生由過濾器使用時的振動、排壓引起的蜂窩單元的移動(偏移)。
[0057]在專利文獻I所記載的現有的通常的蜂窩單元(外形為四棱柱狀的蜂窩單元)中，對置的一對側面與對置的另一對側面均平行。另一方面，在本實用新型所使用的蜂窩單元中，對置的一對側面從第一端面側朝向第二端面側其間隔逐漸變窄，對置的另一對側面從第二端面側朝向第一端面側其間隔逐漸變窄。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，從而本實用新型的蜂窩結構體與現有的蜂窩結構體相比，難以產生由振動、排壓引起的蜂窩單元的移動(偏移)。該情況在本實用新型的蜂窩結構體中，能夠考慮為在蜂窩單元的兩對側面中，蜂窩單元彼此如楔子那樣深陷從而很難相互移動，以及蜂窩單元之間的接合面積的增加來決定。
[0058]另外，本實用新型的蜂窩結構體不需要如專利文獻2所記載的蜂窩結構體那樣，在制造時由蜂窩結構體的一側端面與另一側端面改變鄰接的蜂窩單元的側面之間的接合材料的厚度那樣的、使組裝變得困難的工序，因此能夠比較簡單地進行制造。
[0059]另外，如圖2所示，對于本實用新型的蜂窩結構體而言，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，從而難以因在對過濾器進行再生時產生的熱應力產生破損。
[0060]在本實用新型所使用的蜂窩單元2中，由多孔質的隔壁8劃分形成的多個隔室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方形，因此面積相等，隔室密度(每個單位面積的隔室的數量)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，處于各自的長邊延伸的方向正交的位置關系。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，處于遠離一對第二錐形側面6的位置的隔室7的軸向與蜂窩單元2的軸向(長度方向)大致平行，但處于靠近一對第二錐形側面6的位置的隔室7的軸向相對于蜂窩單元2的軸向傾斜。而且，對于該傾斜而言，隔室7越靠近一對錐形側面6越大。另外，如圖11所示，處于遠離一對第一錐形側面5的位置的隔室7的軸向與蜂窩單元2的軸向(長度方向)大致平行，但處于靠近一對第一錐形側面5的位置的隔室7的軸向相對于蜂窩單元2的軸向傾斜。而且，對于該傾斜而言，隔室7越靠近一對錐形側面5越大。
[0061]在蜂窩單元的軸向與蜂窩結構體的軸向相同的情況下，沿著蜂窩結構體的軸向流動的廢氣容易與劃分形成隔室的隔壁接觸，該隔室的軸向相對于蜂窩單元的軸向傾斜。因此，若將本實用新型的蜂窩結構體應用于過濾器，則PM的捕集效率提高。另外，在位于蜂窩結構體的最外周的蜂窩單元中，隔室的軸向相對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法流入的無用通道。而且，通過成為該無用通道的隔室，產生保溫效果，從而提高對過濾器時進行再生的加熱效率。
[0062]另外，在本實用新型中，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)的長邊的長度設為X，將短邊的長度設為Y，此時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一步接觸，進而提高PM捕集效率。
[0063]在本實用新型中，如上所述，將相同的第一端面3的長邊的長度與第二端面4的長邊的長度設為X，將相同的第一端面3的短邊的長度與第二端面4的短邊的長度設為Y，此時(X-Y)/2為0.2?7mm。在(X_Y)/2小于0.2mm時，往往無法充分地抑制由振動、排壓引起的蜂窩單元的移動。另外，若(X-Y)/2超過7mm，則廢氣流動的方向的變化增大，因此蜂窩結構體的壓力損失增大，從而在用作設置于發動機的排氣系統的PM捕集過濾器的情況下，往往導致發動機的輸出降低。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置的側面而對其進行加壓使之變形時，隔室難以均勻地變形，從而往往在隔室的形狀、大小產生偏差。此外，從抑制由振動、排壓引起的蜂窩單元的移動、抑制壓力損失的增大、使蜂窩單元制作時的隔室的變形均勻化、以及PM捕集效率的觀點來看，(X-Y) /2優選為0.5?6.5mm,特別優選為I?5mm。
[0064]在本實用新型中，優選將蜂窩單元2的與長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力集中，從而蜂窩單元2難以破損。
[0065]在本實用新型中，蜂窩單元2的材質優選以從由堇青石、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質量％的成分。
[0066]蜂窩單元2的隔壁8的平均小孔徑優選為5?100 μ m,特別優選為8?50 μ m。在隔壁8的平均小孔徑小于5μπι時，蜂窩結構體的壓力損失增大，從而在用作設置于發動機的排氣系統的PM捕集過濾器的情況下，往往導致發動機的輸出降低。另外，若隔壁8的平均小孔徑超過100 μ m，則往往無法獲得充分的強度。此外，此處言及的“平均小孔徑”是通過水銀孔率計(Mercury Porosimeter)測定的值。
[0067]蜂窩單元2的隔壁8的孔隙率優選為30?80%，特別優選為35?75%。在隔壁8的孔隙率小于30%時，蜂窩結構體的壓力損失增大，從而在用作設置于發動機的排氣系統的PM捕集過濾器的情況下，往往導致發動機的輸出降低。另外，若隔壁8的孔隙率超過80%,則往往無法獲得充分的強度。此外，此處言及的“孔隙率”是通過水銀孔率計測定的值。
[0068]蜂窩單元2的隔壁8的孔隙率優選為30?80%，特別優選為35?75%。在隔壁8的孔隙率小于30%時，蜂窩結構體的壓力損失增大，從而在使用為設置于發動機的排氣系統的PM捕集過濾器的情況下，往往導致發動機的輸出降低。另外，若隔壁8的孔隙率超過80%，則往往無法獲得充分的強度。此外，此處言及的“孔隙率”是通過水銀孔率計測定的值。
[0069]蜂窩單元2的隔壁8的厚度優選為40?600 μ m,特別優選為100?400 μ m。若隔壁8的厚度小于40 μ m,則往往無法獲得充分的強度。另外，若隔壁8的厚度超過600 μ m,則蜂窩結構體的壓力損失增大，從而在用作設置于發動機的排氣系統的PM捕集過濾器的情況下，往往導致發動機的輸出降低。
[0070]蜂窩單元2的隔室密度優選為15?200隔室/cm2，特別優選為30?100隔室/cm2。若隔室密度小于15隔室/cm2，則在作為設置于發動機的排氣系統的PM捕集過濾器的情況下，往往在短時間內壓力損失增大、無法獲得充分的強度。另外，若隔室密度超過200隔室/cm2，則蜂窩結構體的壓力損失增大，從而在用作設置于發動機的排氣系統的PM捕集過濾器的情況下，往往導致發動機的輸出降低。
[0071]在本實用新型中，將多個蜂窩單元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，優選為0.05?3.0mm0接合材料9的材質不被特別地限制,但例如能夠列舉通過膠態二氧化硅、膠態氧化鋁結合炭化硅、氧化鋁、氮化硅等陶瓷粒子、無機纖維的例子為最佳例。這種材質的接合材料能夠在蜂窩結構體產生熱應力時，有效地緩和該熱應力。
[0072]本實用新型的蜂窩結構體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，在本實用新型的蜂窩結構體中，為了獲得所希望的形狀，優選在利用接合材料將多個蜂窩單元進行接合之后，實施外周磨削加工。通過該外周磨削加工，加工之后的位于蜂窩結構體的最外周的蜂窩單元呈現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，位于蜂窩結構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(蜂窩結構體的外周面)成為隔室露出的狀態，因此如圖1所示，優選在該加工面形成外周覆蓋層10。作為外周覆蓋層10的形成材料優選使用與接合材料的形成材料相同的材料。
[0073]在本實用新型中，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的形狀優選均為長方形。另外，也優選第一端面3以及第二端面4內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，能夠將面積較大的一方隔室7c設為八邊形，將面積較小的一方隔室7d設為正方形。
[0074]在將本實用新型的蜂窩結構體應用于PM捕集過濾器的情況下，如圖12所示，優選形成對各蜂窩單元2的規定的隔室7a的第一端面3側的開口端部以及剩余的隔室7b的第二端面4側的開口端部進行封孔的封孔部12。這樣，通過封孔部12對蜂窩單元2的各隔室7的一側開口端部進行封孔，從而蜂窩結構體成為具有較高的PM捕集效率的壁流式過濾器。在該壁流式過濾器中，從蜂窩結構體的入口端面流入隔室內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，隔壁作為過濾層發揮功能，能夠捕集廢氣中所含有的PM。此外，封孔部12優選形成為配置成: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呈現方格花紋。
[0075]封孔部12的材質優選是作為蜂窩單元2的材質而被優選的材質。封孔部12的材質與蜂窩單元2的材質可以為相同的材質，也可以為不同的材質。
[0076](2)蜂窩結構體的制造方法:
[0077]對本實用新型的蜂窩結構體的制造方法的一個例子進行說明。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，優選從由堇青石化原料、堇青石、炭化硅、硅-炭化硅系復合材料、莫來石、鈦酸鋁、沸石、釩構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質量％、氧化鋁為30?45質量％、氧化鎂為12?16質量％的范圍內的化學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]成形原料優選對上述那樣的陶瓷原料混合分散劑、有機粘合劑、無機粘合劑、造孔材料、表面活性劑等并進行調制。各原料的組成比不被特別地限定，優選做成與欲制作的蜂窩結構體的結構、材質等一致的組成比。
[0079]接下來，對成形原料進行混煉而形成生坯。作為對成形原料進行混煉而形成生坯的方法不特別地限制。作為優選的方法，例如能夠列舉使用捏合機、真空和泥機等的方法。
[0080]接下來，對生坯進行擠出成形而制作蜂窩成形體。此處，進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置的一對側面，以該一對側面的間隔從蜂窩成形體的一側端面側朝向另一側端面側逐漸變窄的方式使一對側面加壓變形。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置的另一對側面，以上述另一對側面的間隔從蜂窩成形體的上述另一側端面側朝向上述一側端面側逐漸變窄的方式使另一對側面加壓變形。通過該加壓變形，一側端面(最終成為第一端面的端面)與另一側端面(最終成為第二端面的端面)為具有相同的尺寸的長方形，并且，在從與上述一側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邊延伸的方向正交的位置關系的蜂窩成形體。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行加壓變形。此外，優選對置的一對側面的加壓變形與對置的另一對側面的加壓變形不同時進行，而在進行了任意一方的加壓變形之后，進行另一方的加壓變形。另外，在該情況下，優選在進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側面的方式對一對側面進行保持，從而防止其變形。據此，能夠更加良好地保持未加壓變形的一方的一對側面的平面狀態。加壓變形也取決于氣氛溫度、濕度，但優選在擠出成形之后一小時以內進行。
[0081]在這樣進行加壓變形之后，對蜂窩成形體進行干燥。干燥方法不被特別地限定。作為優選的干燥方法例如能夠列舉熱風干燥、微波干燥、高頻干燥、減壓干燥、真空干燥、凍結干燥等。在上述干燥中，也優選單獨地進行高頻干燥、微波干燥或者熱風干燥、或者將高頻干燥、微波干燥或者熱風干燥組合來進行。
[0082]接下來，對干燥之后的蜂窩成形體(蜂窩干燥體)進行燒成，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，而優選進行預燒(脫脂)。預燒的條件不被特別地限定，只要是能夠除去有機物(有機粘合劑、表面活性劑、造孔材料等)那樣的條件即可。通常，有機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，作為預燒的條件優選在氧化環境中，以200?1000°C左右，加熱3?100小時左右。對蜂窩成形體進行燒成(正式燒成)的條件(溫度、時間、氣氛等)因成形原料的種類而不同，因此只要根據其種類選擇適當的條件即可。例如，在使用堇青石化原料的情況下，燒成溫度優選為1410?1440°C。另外，燒成時間作為在最高溫度下的保持時間，優選4?8小時。進行預燒、正式燒成的裝置不被特別地限定。作為優選的裝置例如能夠列舉電爐、燃氣爐等。
[0083]在制作具備封孔部的蜂窩結構體的情況下，在燒成之后，在蜂窩單元形成封孔部。封孔部形成為對規定的隔室的一側端面(第一端面)側的開口端部以及剩余的隔室的另一側端面(第二端面)側的開口端部進行封孔。作為形成該封孔部的方法能夠使用現有公知的方法。作為具體的方法的一個例子，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應的位置開孔。接下來，在保持粘貼該薄板的狀態下，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內填充封孔用漿料。在對這樣填充的封孔用漿料進行干燥之后，對該封孔用漿料進行燒成而使其固化，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，預燒之后或者燒成(正式燒成)之后的階段的任意的階段進行。
[0084]接下來，對已獲得的各蜂窩單元的側面涂覆漿料狀的接合材料，通過該接合材料，以能夠將蜂窩單元的側面彼此接合的方式組合多個蜂窩單元。在該組合時，在正交的兩個方向中，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的一方蜂窩單元的第一端面的長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對稱的形狀的情況下，也可以在正交的兩個方向上，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。這樣組合多個蜂窩單元，對接合材料進行加熱使其干燥，從而能夠獲得多個蜂窩單元通過接合材料接合為一體的蜂窩結構體。
[0085]作為接合材料例如能夠優選使用對無機纖維、膠態二氧化硅、粘土、陶瓷粒子等無機原料添加有機粘合劑、發泡樹脂、分散劑等添加材料以及水進行混煉，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蜂窩單元進行接合之后，根據需要，對已獲得的蜂窩結構體的外周部分實施磨削加工，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]外周覆蓋層通過對磨削加工之后的蜂窩結構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選使用添加無機纖維、膠態二氧化硅、粘土、陶瓷粒子等無機原料機粘合劑、發泡樹脂、分散劑等添加材料以及水進行混煉，而形成漿料狀的材料。將外周覆蓋材料涂覆于蜂窩結構體的加工面的方法不被特別地限定。作為優選的方法例如能夠列舉使磨削加工之后的蜂窩結構體在轉臺上一邊旋轉一邊利用橡膠刮刀等將外周覆蓋材料涂覆于蜂窩結構體的加工面上的方法。
[0088]實施例
[0089]以下，根據實施例對本實用新型進一步詳細地進行說明，但本實用新型不限定于上述的實施例。
[0090](實施例1?28以及比較例I?9)
[0091]對SiC粉末80質量份與金屬Si粉末20質量份進行混合而做成陶瓷原料。對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，并對成形原料進行混煉而獲得生坯。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于陶瓷原料100質量份而言，設為造孔材料5質量份、甲基纖維素3質量份、羥基丙氧基甲基纖維素3質量份、表面活性劑I質量份、水32質量份。
[0092]使用蜂窩成形體成形用口模對已獲得的生坯進行擠出成形，在不進行以下敘述的加壓變形而以保持原樣不變的形狀進行燒成的情況下，獲得在燒成之后的端面中所有的邊的長度成為與表I以及表2所示的X相同的長度，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置的一對側面，以上述一對側面的間隔從蜂窩成形體的一側端面側朝向另一側端面側逐漸變窄，上述另一側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置的另一對側面，以上述另一對側面的間隔從蜂窩成形體的上述另一側端面側朝向上述一側端面側逐漸變窄，上述一側端面的上述間隔在燒成之后成為表I以及表2所示的Y的值的方式進行加壓變形。通過該加壓變形，一側端面(最終成為第一端面的端面)與另一側端面(最終成為第二端面的端面)為具有相同的尺寸的長方形，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邊延伸的方向正交的位置關系的蜂窩成形體。然后，通過微波以及熱風對蜂窩成形體進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方格花紋的方式來進行。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應的位置開孔。接著，在保持粘貼該薄板的狀態下，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，向欲進行封孔的隔室的開口端部內填充封孔用漿料。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，在對填充于隔室的開口端部內的封孔用漿料進行干燥之后，在大氣環境中以約400°C對該蜂窩干燥體進行預燒(脫脂)。然后，在氬氣(Ar)惰性環境中以約1450°C進行燒成，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對稱的形狀，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方形，該長方形的長邊的長度與短邊的長度在兩端面均相同。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)為小數點后兩位的值，在這些數值中，也存在各端面的與長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可的值。另外，對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，沒有發現由蜂窩成形體的加壓變形帶來的影響。
[0095]接著，對氧化鋁粉添加硅石纖維、有機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面，通過該接合材料以蜂窩單元的側面彼此接合的方式組合多個蜂窩單元。在該組合時，如圖2?圖4所示，在正交的兩個方向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的一方蜂窩單元2a的第一端面3的長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，適當地從外部施加壓力等，而使蜂窩單元彼此一邊壓接一邊以120°C干燥兩個小時，從而獲得蜂窩結構體。此外，這些蜂窩單元為成為二次旋轉對稱的形狀，另外，第一端面的隔室形狀與第二端面的隔室形狀均為長方形，該長方形的長邊的長度與短邊的長度在兩端面均相同。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的一方蜂窩單元的第一端面的長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，以該蜂窩結構體的外形成為直徑230mm的圓柱狀的方式對該蜂窩結構體的外周進行了磨削加工。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構體的加工面，并以700°C干燥固化兩個小時而形成外周覆蓋層，從而獲得實施例1?28以及比較例I?9的蜂窩結構體。
[0097](實施例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行加壓變形而以保持原樣不變的形狀進行燒成的情況下燒成之后的各端面的隔室形狀成為長邊與短邊的長度的比為
1.5的長方形的蜂窩成形體以外，與實施例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，對蜂窩成形體進行加壓變形時的加壓方向與對置的一對側面和對置的另一對側面不同，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邊與短邊的長度比不同。另外，對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，沒有發現由蜂窩成形體的加壓變形帶來的影響。與實施例1?28以及比較例I?9相同地組合已獲得的蜂窩單元，進行外周的磨削加工、外周覆蓋層的形成，從而獲得實施例29、30以及33的蜂窩結構體。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，與實施例29、30以及33相同地獲得實施例31以及32的蜂窩結構體。此外，在后述的評價中，以實施例31的蜂窩結構體配置為構成蜂窩結構體的蜂窩單元的第一端面側成為上游側的方式進行了評價。另外，以實施例32的蜂窩結構體配置為構成蜂窩結構體的蜂窩單元的第二端面側成為上游側的方式進行了評價。
[0099](實施例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行加壓變形而以保持原樣不變的形狀進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，沒有發現由蜂窩成形體的加壓變形帶來的影響。與實施例I~28以及比較例I~9相同地組合已獲得的蜂窩單元，進行外周的磨削加工、外周覆蓋層的形成，從而獲得實施例34~38的蜂窩結構體。
[0101](比較例10(成為評價的基準的蜂窩結構體))
[0102]除了不對蜂窩成形體進行加壓變形以外，與實施例1~38以及比較例I~9相同地獲得比較例10的蜂窩結構體。不對蜂窩成形體進行加壓變形，因此構成比較例10的蜂窩結構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，對于上述蜂窩單元而言，該蜂窩單元的長度(全長)和正方形的兩端面的各邊的長度分別與在實施例1~38以及比較例I~9中使用的蜂窩單元的長度L和長方形的兩端面的長邊的長度X相同。即，該比較例10不是單一的蜂窩結構體，而是使用四棱柱狀的蜂窩單元而構成的多個蜂窩結構體，該四棱柱狀的蜂窩單元的全長以及兩端面的各邊的長度與構成實施例1~38以及比較例I~9的各自的蜂窩結構體的蜂窩單元的L以及X相同。而且，該比較例10的蜂窩結構體是在后述的“加熱振動試驗”、“壓力損失”以及“PM排出數量”中成為評價的基準的蜂窩結構體。即，在對實施例1~38以及比較例I~9的蜂窩結構體進行評價時，使用蜂窩單元的全長以及兩端面的各邊的長度與構成成 為評價對象的蜂窩結構體的蜂窩單元的L以及X相同的四棱柱狀的蜂窩單元而構成的、外形為直徑230mm的圓柱狀的比較例10的蜂窩結構體成為該評價的基準。
[0103]以下述的方法對實施例1~38以及比較例I~10的蜂窩結構體進行了加熱振動試驗、壓力損失的測定以及PM排出數量的測定。而且，基于該試驗結果或者測定結果，進行A、B、C、D四個階段的評價，并將評價結果示于表3以及表4。
[0104][加熱振動試驗]
[0105]在蜂窩結構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構體之后，進行加熱振動試驗。試驗條件是將入口氣體溫度設為950°C，將振動加速度設為50G，將振動頻率設為200Hz，持續200小時，一邊使已加熱的廢氣流入罐裝結構體，一邊對蜂窩結構體的軸向給予振動。該試驗的評價基準如下。
[0106]A:在加熱振動試驗之后，在對罐體進行解體而取出的蜂窩結構體的任意的蜂窩單元中均沒有移動，并且，即使用手強有力地(以5kg左右的力)推蜂窩結構體的周圍，蜂窩單元也不移動。
[0107]B:在加熱振動試驗之后，雖然在對罐體進行解體而取出的蜂窩結構體的任意的蜂窩單元中均沒有移動，但若用手強有力地(以5kg左右的力)推蜂窩結構體的周圍，則蜂窩單元移動。
[0108]C:在加熱振動試驗之后，雖然在蜂窩結構體的至少一個蜂窩單元中產生移動，但移動最大的蜂窩單元的移動量在0.5mm以下。[0109]D:在加熱振動試驗之后，在蜂窩結構體的至少一個蜂窩單元中產生移動，并且移動最大的蜂窩單元的移動量超過0.5_。
[0110]此外，在該加熱振動試驗的評價中，評價為A~C的情況可以稱為能夠有效地抑制由振動、排壓引起的蜂窩單元的移動，在作為過濾器的通常的使用過程中不存在問題。另一方面，評價為D的情況無法充分地抑制由振動、排壓引起的蜂窩單元的移動，存在在作為過濾器的通常的使用過程中產生問題的可能性。
[0111][壓力損失]
[0112]使大氣壓(latm)、室溫(20°C)的空氣在蜂窩結構體中以12m3/分流動，對壓力損失進行了測定。基于該測 定結果，進行了壓力損失的評價。評價基準如下。
[0113]A:在將比較例19的蜂窩結構體的壓力損失設為100%時的相對的壓力損失在102%以下。
[0114]B:在將比較例19的蜂窩結構體的壓力損失設為100%時的相對的壓力損失超過102%，且在104%以下。
[0115]C:在將比較例19的蜂窩結構體的壓力損失設為100%時的相對的壓力損失超過104%，且在106%以下。
[0116]D:在將比較例19的蜂窩結構體的壓力損失設為100%時的相對的壓力損失超過106%。
[0117]此外，在該壓力損失的評價中，評價為A~C的情況可以稱為對發動機性能的影響較小，在作為過濾器的通常的使用過程中不存在問題。另一方面，評價為D的情況越無法忽略對發動機性能的影響壓力損失越大，不適合作為過濾器而使用。
[0118][PM排出數量]
[0119]在利用非熱膨脹性陶瓷墊卷繞蜂窩結構體的外周，并壓入不銹鋼制造的罐裝用罐體而形成罐裝結構體之后，將該罐裝結構體設置于排氣量為2.0L的四缸柴油發動機汽車的發動機排氣歧管的出口側。而且，對使該柴油發動機汽車在底盤測功機上以NEDC (NewEuropean Driving Cycle)模式行駛時的PM排出數量(個/km)進行了測定。基于該測定結果，對PM排出個數進行了評價。評價基準如下。
[0120]A:與比較例19的蜂窩結構體的PM排出數量相比，PM排出數量減少30%以上。
[0121]B:與比較例19的蜂窩結構體的PM排出數量相比，PM排出數量在大于10%、小于30%的范圍內減少。
[0122]C:與比較例19的蜂窩結構體的PM排出數量相比，PM排出數量相同或者減少小于10%。
[0123]D:與比較例19的蜂窩結構體的PM排出數量相比，PM排出數量增加。
[0124]此外，在該PM排出個數的評價中，評價為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，評價為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】
【權利要求】
1.一種蜂窩結構體，是多個蜂窩單元通過接合材料一體接合而成的蜂窩結構體，所述多個蜂窩單元具有: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隔室的多孔質的隔壁；以及連接所述第一端面與所述第二端面的外周面，所述蜂窩結構體的特征在于， 就在所述多個蜂窩單元中除了位于所述蜂窩結構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，所述第一端面的長邊延伸的方向與所述第二端面的長邊延伸的方向處于正交的位置關系， 將所述第一端面的長邊的長度與所述第二端面的長邊的長度設為X，將所述第一端面的短邊的長度與所述第二端面的短邊的長度設為Y，此時(X-Y) /2為0.2~7mm， 所述外周面由四個側面構成， 所述四個側面包括相互對置的一對第一錐形側面以及相互對置的一對第二錐形側面，其中，在從所述第一端面側朝向所述第二端面側的方向上構成所述一對第一錐形側面的兩個側面之間的間隔逐漸變窄，在從所述第二端面側朝向所述第一端面側的方向上構成所述一對第二錐形側面的兩個側面之間的間隔逐漸變窄， 在所述蜂窩結構體的端面上的正交的兩個方向上，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.根據權利要求1所述的蜂窩結構體，其特征在于， 相對于通過長方形的所述第一端面的兩條對角線的交點與同樣為長方形的所述第二端面的兩條對角線的交點的軸，所述蜂窩單元為二次旋轉對稱的形狀。
3.一種蜂窩結構體，是多個蜂窩單元通過接合材料一體接合而成的蜂窩結構體，所述多個蜂窩單元具有: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隔室的多孔質的隔壁；以及連接所述第一端面與所述第二端面的外周面，所述蜂窩結構體的特征在于， 就在所述多個蜂窩單元中除了位于所述蜂窩結構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，所述第一端面的長邊延伸的方向與所述第二端面的長邊延伸的方向處于正交的位置關系， 將所述第一端面的長邊的長度與所述第二端面的長邊的長度設為X，將所述第一端面的短邊的長度與所述第二端面的短邊的長度設為Y，此時(X-Y) /2為0.2~7mm， 所述外周面由四個側面構成， 所述四個側面包括相互對置的一對第一錐形側面以及相互對置的一對第二錐形側面，其中，在從所述第一端面側朝向所述第二端面側的方向上構成所述一對第一錐形側面的兩個側面之間的間隔逐漸變窄，在從所述第二端面側朝向所述第一端面側的方向上構成所述一對第二錐形側面的兩個側面之間的間隔逐漸變窄， 相對于通過長方形的所述第一端面的兩條對角線的交點與同樣為長方形的所述第二端面的兩條對角線的交點的軸而成為二次旋轉對稱的形狀， 在所述蜂窩結構體的端面上的正交的兩個方向上，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.根據權利要求1~3中任一項所述的蜂窩結構體，其特征在于， 所述蜂窩單元具有對規定的隔室的所述第一端面側的開口端部以及剩余的隔室的所述第二端面側的開口端部進行封孔的封孔部。
5.根據權利要求1~3中任一項所述的蜂窩結構體，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方形。
6.根據權利要求4所述的蜂窩結構體，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方形。
7.根據權利要求1~3中任一項所述的蜂窩結構體，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方形。
8.根據權利要求4 所述的蜂窩結構體，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方形。
9.根據權利要求1~3中任一項所述的蜂窩結構體，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.根據權利要求4所述的蜂窩結構體，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.根據權利要求1、2、3、6、8或10所述的蜂窩結構體，其特征在于， 所述蜂窩單元通過所述接合材料接合為一體，在實施了外周磨削加工的加工面上形成有外周覆蓋層。
12.根據權利要求4所述的蜂窩結構體，其特征在于， 所述蜂窩單元通過所述接合材料接合為一體，在實施了外周磨削加工的加工面上形成有外周覆蓋層。
13.根據權利要求5所述的蜂窩結構體，其特征在于， 所述蜂窩單元通過所述接合材料接合為一體，在實施了外周磨削加工的加工面上形成有外周覆蓋層。
14.根據權利要求7所述的蜂窩結構體，其特征在于， 所述蜂窩單元通過所述接合材料接合為一體，在實施了外周磨削加工的加工面上形成有外周覆蓋層。
15.根據權利要求9所述的蜂窩結構體，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】B01D46/00GK203702292SQ201420096061
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年3月4日 優先權日:2013年3月22日
【發明者】山田敏雄, 柳瀨英壽 申請人:日本礙子株式會社