[發明專利]封孔蜂窩結構體

有效

• 申請號: 201710198393.5
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN107269347B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 浜崎佑一;近藤隆弘
• 申請（專利權）人: 日本礙子株式會社
• 主分類號: F01N3/022
• 分類號: F01N3/022;B01D53/94;B01D46/24
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 鐘晶;陳彥

本發明提供一種封孔蜂窩結構體，其能夠最大限度地抑制開口面積的減少、壓力損失的增大、灰分容量的減少，同時能夠提高機械強度和耐熱沖擊性。該封孔蜂窩結構體在蜂窩結構部的與孔格(2)的延伸方向垂直的截面中，流入孔格(2a)以包圍流出孔格(2b)的方式配設，并且，流入孔格(2a)的數量比流出孔格(2b)的數量多；具有多個劃分相鄰的流入孔格(2a)彼此的隔壁(1)的交點部(4)，對于交點部(4)的全部數量的60％以上的交點部(4)，在交點部(4)中內切的圓的直徑(D₁)與在劃分相鄰的流入孔格(2a)和流出孔格(2b)的隔壁(1)中內切的圓的直徑(D₀)之間的關系滿足

技術領域

本發明涉及用于壁流型廢氣過濾器的封孔蜂窩結構體。更詳細地，涉及適合用于去除從汽車引擎等引擎排出的廢氣中所含的粒子狀物質和/或凈化氮氧化物等有毒氣體的封孔蜂窩結構體。

背景技術

在各種各樣的產業中，使用內燃機作為動力源。另一方面，在內燃機燃燒燃料時所排出的廢氣中，除了氮氧化物等有毒氣體之外，還將煤煙灰、灰等粒子狀物質(以下，有時稱為“PM”)排放到大氣中。特別是，在世界范圍內對去除從柴油引擎排出的PM的規定日益嚴格，作為用于去除PM的過濾器(以下，有時稱為“DPF”)，使用具有蜂窩結構的壁流型氣體凈化過濾器。

所述DPF的結構如下：由多孔質的隔壁劃分形成成為流體流路的多個孔格，通過對孔格交替進行封孔，使得所述多孔質的隔壁發揮去除PM的過濾器的作用。

具體而言，以往使用的蜂窩結構體中，使含有PM的廢氣從所述DPF的流入側端面流入，通過利用多孔質的隔壁來捕集PM從而進行過濾，然后，將凈化后的廢氣從流出側端面排出。但是，存在如下問題：伴隨著廢氣的流入，PM在隔壁上堆積，堵塞廢氣的流入孔格。如果發生這樣的孔格堵塞，就會產生DPF的壓力損失急劇增大的問題。

因此，為了抑制這樣的孔格堵塞，提高流入孔格的過濾面積和開口率是重要的。但是，在流入孔格與流出孔格具有不同的截面積、截面形狀的情況下，形成孔格的隔壁的厚度在隔壁彼此間交叉的部分有時會局部變薄，導致強度變弱。因此，存在如下問題：通過將堆積于DPF中的PM燃燒除去來進行再生時，熱應力會集中于變薄的隔壁的交點部的一部分，從而產生裂紋。

為了解決這樣的問題，提出了壁流型DPF(專利文獻1)，其通過在提高流入孔格的過濾面積和開口率的同時，將流出孔格的開口直徑保持得大，從而能夠將初期和PM堆積時的壓力損失抑制得低，并且耐熱沖擊性高。

此外，專利文獻1中記載了通過在所有變薄的隔壁的交點部設置大致圓弧狀的R部來防止裂紋產生的技術。除此之外，還提出了在與孔格相對的角落部配設大致圓弧狀的R部來防止在隔壁的交點部產生龜裂的技術(專利文獻2)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2014-200741號公報

專利文獻2：日本特開2003-269131號公報

發明內容

發明所要解決的課題

但是，例如圖5所示的以往的DPF那樣，4個流入孔格的頂點聚集的隔壁的交點部是應力易于集中的結構。因此，在將該DPF作為壁流型氣體凈化過濾器而用于汽車引擎的排氣系統時，在汽車的行駛中，除了振動之外，有時會因PM燃燒(例如，煤煙灰燃燒)所導致的急加熱和急冷卻而產生熱應力。而且，在產生這樣的熱應力的情況下，有在DPF中產生裂紋的可能性進一步提高這樣的問題。

在圖6示出以往的DPF的代表性裂紋的示意圖。連接流入孔格的頂點彼此的裂紋，一般認為對煤煙灰泄露的影響度小。但是，如果該裂紋發展，到達流出孔格時，就有可能會發生煤煙灰的泄露，因此需要防止這樣事情的發生。圖5是示意性表示以往的單元型封孔蜂窩結構體的流入側端面的平面圖。圖6是圖5的以往的封孔蜂窩結構體的放大圖，是示意性表示代表性裂紋的圖。