CN107237670A - 蜂窝结构体及蜂窝结构体的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种蜂窝结构体及蜂窝结构体的制造方法，该蜂窝结构体不受尾气净化装置的设置位置、废气等流体的排气流路形状的限制。本发明的蜂窝结构体(1)具有划分形成成为流体流路的多个多边形状的孔格(3)的隔壁(4)，与轴方向垂直的结构体端面(8)具有至少两个孔格区域(10a、10b)，该至少两个孔格区域(10a、10b)呈现相互不同的孔格结构且被外周部(14)包围，在相互邻接的孔格区域(10a、10b)中，相对于一个第一孔格区域(10a)的第一孔格结构(9a)的第一隔壁(4a)，另一个第二孔格区域(10b)的第二孔格结构(9b)的第二隔壁(4b)倾斜。
Description
技术领域
本发明涉及蜂窝结构体及蜂窝结构体的制造方法。更详细地，涉及能够实现在蜂窝结构体的内部流通的废气等流体的流速均一化的蜂窝结构体及蜂窝结构体的制造方法。
背景技术
以往，从汽车引擎等内燃机排出的废气中，含有一氧化碳(CO)、烃(HC)及氮氧化物(NOx)等有害物质。由于会对自然环境、人体等带来影响，因而不能将这样的有害物质直接排放到大气中。因此，在废气排出流路的途中，通常设置有用来将上述有害物质除去并净化的尾气净化装置。
作为这样的尾气净化装置，可使用例如蜂窝催化剂体，其使用蜂窝结构体作为催化剂载体，并在蜂窝结构体的隔壁上担载有催化剂，所述蜂窝结构体具有划分形成成为流体(废气)流路的多个孔格的隔壁，且由多孔质性陶瓷材料形成。特别是，在对从柴油机排出的废气进行净化时，有时采用选择性催化还原(SCR：Selective Catalytic Reduction)技术，其使用氨(NH3)作为还原剂，将NOx转化为氮气和水，从而能够以高净化效率处理NOx。
对NOx的净化处理更具体地说明的话，通过使作为流体的废气从蜂窝催化剂体的一个端面(流入侧)向着另一个端面(排出侧)流动，从而含有NOx的废气分散于各个孔格中而流通。此时，担载在隔壁上的催化剂与废气接触。特别是，由于蜂窝催化剂体是具有多个孔格的结构，因而能够增大废气与催化剂的接触机会以及与该催化剂的接触面积。
其结果是，上述尾气净化装置能够发挥NOx的高净化性能。这里，作为所使用的催化剂，可以从金属置换沸石、钒、氧化钒、二氧化钛、氧化钨、银及氧化铝等各种金属催化剂中选择一种或多种(例如，参照专利文献1)。
此外，为了实现废气等流体的流速均一化、使结构体端面中的流体处理区域不偏集，提出了通过在流速快的区域配置压力损失高的蜂窝部，而另一方面，在流速慢的区域配置压力损失低的蜂窝部，从而制造结构体端面的各个区域的孔格结构不同的蜂窝结构体(例如，参照专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-154148号公报
专利文献2：日本特开2003-025316号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，用于上述尾气净化装置的蜂窝结构体有可能产生如下所述的不良状况。例如，如图10所示，尾气净化装置100主要设置在从柴油机等排出的废气EG的排气流路CR中。该尾气净化装置100的构成为：具有在柱状的蜂窝结构体101上担载了催化剂(未图示)的蜂窝催化剂体102和能够在内部收容蜂窝催化剂体102并呈现为筒形状的金属制框体104，该金属制框体104在一端具有废气EG的流入部103a且在另一端具有净化后的净化气体CG的排出部103b。
如上所述的尾气净化装置100在搭载于柴油车等时，其设置位置大多受到限制。因此，从柴油机排出的废气EG沿着复杂地弯曲的废气EG的排气流路CR而被输送至尾气净化装置100。因此，如图10所示，在废气净化装置100紧前处，有时排气流路CR成为在正交方向上弯曲的形状，有时成为其他复杂的排气流路(未图示)。这种情况下，在与蜂窝催化剂体102(或蜂窝结构体101)的轴方向X垂直的结构体端面105中，流入蜂窝催化剂体102内部的废气EG的流速有时不能保持恒定。
例如，在图10的尾气净化装置100的情况下，在蜂窝催化剂体102紧前处弯曲成曲线部分的排气流路CR中流过的废气EG，在排气流路CR的外周侧O的流速变快，而另一方面，在排气流路CR的内周侧I的流速通常会变慢。因此，在蜂窝催化剂体102的上部和下部，产生废气EG的流速变得不均一的状况。
由于废气EG的流速的不均一化，对废气EG进行处理的结构体端面105的处理区域有时会发生偏集。即，大量的废气EG从流速快的结构体端面105的下部流入蜂窝催化剂体102的内部，而从流速慢的结构体端面105的上部就不会流入那么多的废气EG。
进而，由于上述流速的不均一化，尾气净化装置100的流入部103a和排出部103b之间的压力损失有可能增大。由此，有时不能稳定地进行废气EG的净化处理。
进而，如专利文献2所公开的、由在各个区域不同的孔格结构形成的蜂窝结构体的情况下，在相互邻接的孔格区域中，相对于一个孔格区域的孔格结构的隔壁(第一隔壁)，没有将另一个孔格区域的孔格结构的隔壁(第二隔壁)倾斜地设置。其结果是，在将蜂窝结构体装罐时，如果对该蜂窝结构体施加外力，则尤其在各孔格区域的边界面上会产生微小的偏载荷，会有沿着该边界面产生开裂的可能性。
因此，鉴于上述实情，本发明的课题在于提供一种蜂窝结构体及蜂窝结构体的制造方法，该蜂窝结构体不受尾气净化装置的设置位置、废气等流体的排气流路形状的限制，能够实现流体流速的均一化，结构体端面中的流体的处理区域不偏集且能够抑制压力损失，并且能够抑制装罐时开裂的产生。
用于解决课题的方法
[1]一种蜂窝结构体，其具有划分形成成为流体流路的多个多边形状的孔格的隔壁，所述蜂窝结构体的与轴方向垂直的结构体端面具有至少两个孔格区域，所述至少两个孔格区域呈现相互不同的孔格结构且被外周部包围；在相互邻接的所述孔格区域中，相对于一个所述孔格区域的所述孔格结构的第一隔壁，另一个所述孔格区域的所述孔格结构的第二隔壁倾斜。
[2]如上述[1]中记载的蜂窝结构体，所述孔格为四边形状，且所述第二隔壁相对于所述第一隔壁的倾斜角度为3°～45°的范围。
[3]如上述[1]中记载的蜂窝结构体，所述孔格为六边形状，且所述第二隔壁相对于所述第一隔壁的倾斜角度为65°～90°的范围。
[4]如上述[1]～[3]中任一项记载的蜂窝结构体，在一个所述孔格区域与另一个所述孔格区域之间的边界线上出现的不完整形状的不完整孔格的孔格个数，相对于所述结构体端面的全部孔格个数为0.1％以下。
[5]如上述[1]～[4]中任一项记载的蜂窝结构体，至少两个的所述孔格区域中具有最大端面面积的最大孔格区域相对于所述结构体端面的总面积所占的比率为25～75％。
[6]如上述[1]～[5]中任一项记载的蜂窝结构体，具有设置在所述孔格区域彼此之间的接合部。
[7]一种蜂窝结构体的制造方法，其是用于制造上述[1]～[5]中任一项记载的蜂窝结构体的蜂窝结构体的制造方法，所述蜂窝结构体具有划分形成成为流体流路的多个多边形状的孔格的隔壁，所述蜂窝结构体的与轴方向垂直的结构体端面由至少两个孔格区域组合形成，所述至少两个孔格区域呈现相互不同的孔格结构且被外周部包围；在相互邻接的所述孔格区域中，相对于一个所述孔格区域的所述孔格结构的第一隔壁，另一个所述孔格区域的所述孔格结构的第二隔壁倾斜；
所述蜂窝结构体的制造方法具有将成形材料挤出，并一体成形出所述蜂窝结构体的一体成形工序。
[8]一种蜂窝结构体的制造方法，其是用于制造上述[1]～[6]中任一项记载的蜂窝结构体的制造方法，所述蜂窝结构体具有划分形成成为流体流路的多个多边形状的孔格的隔壁，所述蜂窝结构体的与轴方向垂直的结构体端面由至少两个孔格区域组合形成，所述至少两个孔格区域呈现相互不同的孔格结构且被外周部包围，在相互邻接的所述孔格区域中，相对于一个所述孔格区域的所述孔格结构的第一隔壁，另一个所述孔格区域的所述孔格结构的第二隔壁倾斜；
所述蜂窝结构体的制造方法具有：将成形材料挤出并分别成形出各自的所述孔格区域的孔格区域成形工序、以及将所成形的至少两个的所述孔格区域组合并接合的接合工序。
发明效果
根据本发明的蜂窝结构体，通过将由各自不同的孔格结构形成的多个孔格区域进行组合，从而能够修正流速的不均一化，消除流体处理区域的偏集。由此，能够不受尾气净化装置的设置位置、排气流路形状的限制，且维持高的NOx净化效率。
进而，由于实现了流速的均一化，因而能够减小废气处理前后的压力损失。进而，通过使相互邻接的孔格区域中的一个孔格区域的孔格结构的隔壁相对于另一个孔格区域的孔格结构的隔壁倾斜，从而能够抑制在各孔格区域的边界面上产生微小的偏加重，能够减少沿着该边界面的开裂的产生。
根据本发明的蜂窝结构体的制造方法，能够制造实现上述效果的蜂窝结构体。进而，能够使由多个孔格区域形成的蜂窝结构体一体成形，或者也能够通过分别成形出各自的孔格区域并将其组合来构成本发明的蜂窝结构体。
附图说明
图1是示意性地显示使用了蜂窝结构体的尾气净化装置中的废气流动情况的说明图。
图2是示意性地显示本实施方式的蜂窝结构体的构成的一例的平面图。
图3是图2的蜂窝结构体的部分放大平面图。
图4是显示具有三个孔格区域的蜂窝结构体的一例的说明图。
图5是显示具有三个孔格区域的蜂窝结构体的一例的说明图。
图6是显示具有三个孔格区域的蜂窝结构体的一例的说明图。
图7是示意性地显示本发明的蜂窝结构体的其他例的构成的一例的平面图。
图8是图7的蜂窝结构体的部分放大平面图。
图9是示意性地显示具有接合部的蜂窝结构体的一例的平面图。
图10是示意性地显示使用了以往的蜂窝结构体的尾气净化装置中的废气流动情况的说明图。
符号说明
1、1a、1b、1c、1d、101：蜂窝结构体，2、100：尾气净化装置，3：孔格，4：隔壁，4a：第一隔壁，4b：第二隔壁，5、102：蜂窝催化剂体，6a、103a：流入部，6b、103b：排出部，7、104：框体，8、105：结构体端面，9a：第一孔格结构(孔格结构)，9b：第二孔格结构(孔格结构)，10a：第一孔格区域(孔格区域)，10b：第二孔格区域(孔格区域)，10c：第三孔格区域(孔格区域)，11a、11b：块状端面，12：边界线，13：不完整孔格，14：外周部，15：接合部，CG：净化气体，EG：废气(流体)，I：内周侧，O：外周侧，CR：排气流路，X：轴方向。
具体实施方式
以下，边参照附图边对本发明的蜂窝结构体及蜂窝结构体的制造方法的实施方式的一例进行说明。需说明的是，本发明不特别限定于以下的实施方式，在不脱离本发明宗旨的范围内，可以进行变更、修改及改良等。
1.尾气净化装置
如图1所示，本实施方式的蜂窝结构体1用作在从柴油机等内燃机排出的废气EG(相当于本发明中的流体)的排气流路CR的途中设置的尾气净化装置2的一部分。
这里，尾气净化装置2主要具有由本实施方式的蜂窝结构体1形成的蜂窝催化剂体5和能够在内部收容蜂窝催化剂体5的金属制框体7。更具体地说明的话，蜂窝结构体1具有划分形成多个多边形状(例如四边形状或六边形状)的孔格3的隔壁4，且由多孔质性的陶瓷材料形成，所述孔格3从一个端面延伸至另一个端面并成为废气EG的流路。
这样，通过在蜂窝结构体1的隔壁4上担载金属催化剂等(未图示)而形成蜂窝催化剂体5。另一方面，框体7具备：具有大致筒形状的框体主体(未图示)、从框体主体的一端延伸设置并使废气EG流入框体7内部的大致圆锥形状的流入部6a以及从框体主体的另一端延伸设置并使净化后的净化气体CG从框体7内部排出的大致圆锥形状的排出部6b。需说明的是，框体7由不锈钢等金属材料形成，并将流入部6a的前端截断，与排气流路CR连接。
2.蜂窝结构体
进一步，对本实施方式的蜂窝结构体1进行详细说明的话，蜂窝结构体1具有与轴方向X(参考图1)垂直的结构体端面8，该结构体端面8由相互不同的两个孔格结构(第一孔格结构9a和第二孔格结构9b)形成，且由各自被外周部14包围的两个孔格区域(第一孔格区域10a和第二孔格区域10b)组合构成。
如图2所示，本实施方式的蜂窝结构体1中的第一孔格区域10a和第二孔格区域10b各自具有截面为大致半圆形状的块状端面11a、11b。而且，通过使包围块状端面11a、11b的直线状的外周部14彼此相互相对，从而构成截面为圆形状的蜂窝结构体1。这里，直线状的外周部14相重合的位置成为划分第一孔格区域10a和第二孔格区域10b的边界线12。以该边界线12为基准，第二孔格区域10b的第二孔格结构9b的第二隔壁4b相对于第一孔格区域10a的第一孔格结构9a的第一隔壁4a倾斜(参照图2和图3)。
更具体地说明的话，本实施方式的蜂窝结构体1中，在位于图1和图2的纸面上侧的第一孔格区域10a和位于纸面下侧的第二孔格区域10b中，各自的孔格结构(第一孔格结构9a和第二孔格结构9b)不同。
这里所说的孔格结构不同是指，例如如下情况：第一孔格结构9a和第二孔格结构9b中，划分形成孔格3的第一隔壁4a和第二隔壁4b的各自隔壁厚度(肋厚度)不同；每1平方厘米(或1平方英寸)的孔格个数(孔格/cm2(孔格/in2))不同。这里，对于本实施方式的蜂窝结构体1，按照相对于第一孔格区域10a的第一孔格结构9a，第二孔格区域10b的第二孔格结构9b的孔格密度高且隔壁厚度薄的方式进行设定。
即，在如图1所示的排气流路CR中设置尾气净化装置2时，在尾气净化装置2紧前处形状发生了弯曲的排气流路CR的外周侧O，配置孔格密度高的第二孔格区域10b，而另一方面，在排气流路CR的内周侧I，配置孔格密度比第二孔格区域10b低的第一孔格区域10a。一般而言，随着孔格密度变大，废气EG等流体变得难以流动，流速降低，有压力损失增大的倾向。
因此，以与在外周侧O流动的流速快的废气EG相对的方式，刻意地设置孔格密度较高的第二孔格区域10b，能够稍稍阻碍废气EG的流通。相对于此，以与在内周侧I流动的流速慢的废气EG相对的方式，配置孔格密度较低的第一孔格区域10a，使得废气EG易于流通。
由此，与结构体端面8的整体由相同的孔格结构形成的情况相比，通过按照废气EG的流速的不同而设置容易流动的区域和难以流动的区域，从而能够避免废气EG的流速不均一化。其结果是，能够使蜂窝结构体1的结构体端面8中的废气EG的流速平均化，能够进行稳定的废气EG的净化处理。
由此，废气EG的处理区域不会在结构体端面8上偏集，且由于流速的均一化，因而压力损失不会增大。特别是，本实施方式的蜂窝结构体1通过使第二孔格区域10b的第二隔壁4b相对于第一孔格区域10a第一隔壁4a倾斜，从而能够使上述效果更稳定。
需说明的是，图2中图示了在蜂窝结构体1的结构体端面8上下的大致中央附近设置第一孔格区域10a和第二孔格区域10b的边界线12，但不限定于此，该边界线12相对于结构体端面8可以设置在任意位置。
而且，本实施方式的蜂窝结构体1中，显示了将结构体端面8分别划分为第一孔格区域10a和第二孔格区域10b这两个区域，但对于所划分的孔格区域的数量没有特别限定，例如可以划分为三个以上或更多的孔格区域。
例如，如图4～6中示意性所示的那样，还可以是由平行的二条边界线12分别划分出第一孔格区域10a、第二孔格区域10b及第三孔格区域10c而配置的蜂窝结构体1a，由T字形状的边界线12将结构体端面8分为三部分的蜂窝结构体1b(参照图5)，或者将二根边界线12任意配置的蜂窝结构体1c(参照图6)。进而，各自的孔格区域10a、10b、10c的大小、形状可以任意设定。同样地，边界线12也不限定于直线，也可以包括曲线等。
如图2所示，本实施方式的蜂窝结构体1中各孔格结构9a、9b的孔格3均为四边形状。如前所述，相互邻接的第一孔格区域10a和第二孔格区域10b中，相对于第一孔格结构9a的格子状的第一隔壁4a，另一个第二孔格结构9b的格子状的第二隔壁4b以预定的倾斜角度θ倾斜(参照图2和图3)。
更具体地说明的话，如图2和图3所示，相对于第一孔格区域10a和第二孔格区域10b之间的边界线12，第一孔格结构9a的格子状的第一隔壁4a形成为一方与边界线12正交且另一方与边界线12平行。与此相对，第二孔格结构9b的格子状的第二隔壁4b形成为相对于边界线倾斜。通过第二隔壁4b相对于第一隔壁4a倾斜，从而能够确保在边界线12附近(以下称为“边界区域”)的必要最小限度的强度。此外，在边界区域中不会发生隔壁4的缺口、变形等不良状况，能够确保作为蜂窝结构体1的强度。
这种情况下，第二隔壁4b相对于第一隔壁4a的倾斜角度θ，相对于边界线12设定在5°～45°的范围内。倾斜角度θ小于5°时，几乎得不到第二隔壁4b相对于第一隔壁4a的倾斜效果。另一方面，如果超过45°，则会成为相对于与边界线12正交的假想线(未图示)对称的结构，因而能够取得同样的效果。
本发明的蜂窝结构体并不限于如本实施方式那样孔格3为四边形状。例如，如图7和图8所示，也可以制成将孔格3设为六边形状的蜂窝结构体1d。这种情况下，蜂窝结构体1d的第二隔壁4b相对于第一隔壁4a的倾斜角度θ可以设定在65°～90°的范围内。由于设定在这样的范围内的理由与四边形状的孔格3的情况大致相同，因而省略详细说明。需说明的是，图7、图8中，为了使图示简略化，对于与本实施方式的蜂窝结构体1相同的结构，使用相同的符号。
进而，本实施方式的蜂窝结构体1中，相对于结构体端面8的全部孔格个数，将在第一孔格区域10a和第二孔格区域10b的边界线12附近出现的不完整孔格13的孔格个数设定为0.1％以下。这里，在本实施方式的蜂窝结构体1中，不完整孔格13是如图3所示那样，相对于完整形状的“四边形状”的孔格3而相当于四边形以外的不完整形状的孔格(例如，三角形状或其他多边形状等)。
这里，在由不同的孔格结构构成孔格区域10a、10b且使第二隔壁4b相对于第一隔壁4a以预定倾斜角度θ倾斜的情况下，在边界线12的附近必然会出现如上所述的不完整孔格13。当存在上述比率以上的不完整孔格13时，边界区域中的废气EG的流动易于发生湍流，并且蜂窝结构体1的强度有可能变弱。因此，将不完整孔格13的孔格个数设定在0.1％以下。需说明的是，为了消除上述的不良状况，也可以构成完全不存在不完整孔格13的蜂窝结构体(未图示)。
进而，本实施方式的蜂窝结构体1形成为，至少两个的孔格区域中具有最大端面面积S1的最大孔格区域(未图示)相对于结构体端面8的总面积S所占的比率为25～75％。即，最大端面面积S1/总结构体端面面积S×100％的值设定在上述范围内。这里，以多个孔格区域等划分结构体端面8时，如果各自的孔格区域所占的面积过小，则难以实现废气EG的流速均一化等。因此，将最大孔格区域的端面面积S1设定为超过至少25％。
另一方面，如果最大孔格区域的端面面积S1过大(例如为95％以上)，则同样不能实现废气EG的流速均一化等。因此，最大孔格区域的端面面积S1的上限值设定为75％。
3.蜂窝结构体的制造方法
本发明的蜂窝结构体可以使用挤出成形机将作为成形材料的坯土挤出，经干燥和烧成等公知的工序来制造。由于挤出成形等各工序是公知的，因此在此省略详细的说明。进而，对于蜂窝结构体的材质没有特别限定，可以使用多孔质的陶瓷材料。例如，可以使用堇青石、氧化铝、莫来石、氮化硅、碳化硅、钛酸铝、氧化锆、金属硅-碳化硅复合材料等。
这时，可以将安装在挤出成形机的挤出口的成形用金属模具的狭缝形状形成为对应于各自的第一孔格结构9a和第二孔格结构9b的孔格形状、孔格密度及隔壁厚度，从而能够通过一体成形来形成本发明的蜂窝结构体(一体成形工序)。这种情况下，通过成形用金属模具的狭缝形状，还可以同时形成包围各孔格区域10a、10b的外周部14。
另一方面，作为本发明的蜂窝结构体的制造方法的其他例的构成，如图9所示，也可以制造具有例如设置在第一孔格区域10a和第二孔格区域10b之间的接合部15的蜂窝结构体1e。这种情况下，由上述挤出成形机分别挤出成形各孔格区域10a、10b(孔格区域成形工序)。需说明的是，图9中，为了简化说明，对于与本实施方式的蜂窝结构体1相同的构成赋予相同的符号。此外，图9的蜂窝结构体1e中，在边界区域中没有不完整孔格13(参照图2等)。
即，可以采用通过形成以往公知的多个四棱柱状的蜂窝片段并将它们组合来构成蜂窝直径大的蜂窝结构体时所使用的方法。由此，将各自挤出成形的孔格区域10a、10b组合并接合(接合工序)。
这里，将孔格区域10a、10b彼此接合的接合材料，可以使用例如公知的SiC接合材料或在外周涂层材料中所使用的粘接性的材料。其结果是，在孔格区域10a、10b之间的边界区域形成接合部15。由此，能够使得各自的孔格区域10a、10b的边界区域的强度变得牢固，能够增强相对于蜂窝结构体1b的强度。
以下，对于本发明的蜂窝结构体及蜂窝结构体的制造方法的实施例进行说明，但本发明的蜂窝结构体及蜂窝结构体的制造方法不特别限于这些实施方式。
实施例
(1)蜂窝结构体(实施例1～20、比较例1～4)
基于上述的蜂窝结构体的制造方法，制作由具有不同孔格结构的多个孔格区域形成的多个蜂窝结构体(实施例1～20、比较例1～4)。关于这些实施例1～20及比较例1～4汇总于下述表1。表1中，第一孔格结构、第二孔格结构及第三孔格结构分别用“X/Y”来表示，X表示每1/1000英寸的长度，Y表示每1平方英寸的孔格数。
表1
这里，实施例1～12是分别由不同孔格结构(第一孔格结构、第二孔格结构)形成的两个孔格区域(第一孔格区域、第二孔格区域)所构成的蜂窝结构体，实施例13～18是进一步具有由第三孔格结构形成的第三孔格区域的蜂窝结构体。进而，实施例1～16、19的孔格均为四边形状，而另一方面，实施例17、20的第二孔格结构的孔格是六边形状(HEX)，实施例18的第一孔格结构的孔格为六边形状。
此外，表1中，由第一孔格结构形成的第一孔格区域相当于具有最大块状端面的端面面积的最大孔格区域。实施例1～20的蜂窝结构体全部满足本发明中所规定的条件。而且，实施例1～20中，第一孔格区域相对于总结构体端面面积所占的比率满足本发明中规定的25～75％范围的条件(实施例9除外)。进而，实施例1～20(实施例11、12除外)满足边界区域中的不完整孔格的比率为0.1％以下的条件，第二孔格结构的第二隔壁相对于第一孔格结构的第一隔壁(或第三孔格结构的第三隔壁相对于第二孔格结构的第二隔壁)的倾斜角度θ为预定的范围内。
另一方面，比较例1～3是仅具有一种孔格结构的蜂窝结构体，即是以往的蜂窝结构体。此外，比较例4虽然具有两种孔格结构，但第二隔壁相对于第一隔壁的倾斜角度θ超出了预定的范围。
对于上述实施例1～20及比较例1～4的各自的蜂窝结构体，测定NOx净化率、压力损失、等压强度(等静压强度)。
＜评价项目1：NOx净化率的测定＞
通过使含有NOx的试验用气体在蜂窝结构体中流通，进而使用气体分析计(HORIBA公司制：MEXA9100EGR)分析从该蜂窝结构体排出的排出气体的NOx量，从而求出NOx净化率的值。这里，将流入蜂窝结构体的试验用气体的气体温度设定在200℃，并且为了调制试验用气体而使用红外加热炉。所使用的试验用气体采用在氮气中混合二氧化碳5vol％、氧气14Vol％、一氧化碳350ppm(体积基准)、氨350ppm(体积基准)及水10Vol％的气体。进而，试验用气体流入蜂窝结构体时的空间速度(SV：Space Velocity)为100000h-1。基于这些试验条件来测定NOx净化率。将各实施例和比较例的NOx净化率的判断基准示于下述表2。需说明的是，在表2所示的判断基准中，对于实施例13～实施例18那样连结三个孔格结构而构成的蜂窝结构体，适用各自的孔格结构的组合中最严苛的条件来进行判断。
更具体地说明的话，表2中的NOx净化率是从试验用气体的NOx量减去从蜂窝结构体排出的气体的NOx量，将得到的值除以试验用气体的NOx量，再乘以100％所得到的值。
＜评价项目2：压力损失的测定＞
对于在室温条件下放置的蜂窝结构体，在25℃、1个大气压下，以10Nm3/min的流速使空气从一个端面向另一个端面流通。此时，分别测定流入侧的一个端面上的空气的压力和流出侧的另一个端面上的空气的压力，将所得到的压力测定值之差作为压力损失的值。将各实施例和比较例的压力损失的判断基准示于下述表2。
＜评价项目3：等静压强度(等压强度)＞
对于等静压强度，通过在JASOM 505-87中规定的方法，将蜂窝结构体插入柔性管中，在水中封闭并施加水压，测定产生破坏时的压力值。显示出该等静压强度越高则在收容到金属制箱中(装罐)时的可靠性越高。将各实施例和比较例的等压强度的判断基准示于下述表2。
表2
将上述的NOx净化率、压力损失、等压强度的测定结果汇总示于下述表3。
表3
| NOx净化率/％ | 压力损失/kPa | 等压强度/MPa | |
| 实施例1 | 62 | 110 | 3.8 |
| 实施例2 | 63 | 110 | 4 |
| 实施例3 | 63 | 110 | 4.5 |
| 实施例4 | 72 | 135 | 3.5 |
| 实施例5 | 73 | 135 | 4.2 |
| 实施例6 | 71 | 135 | 4.0 |
| 实施例7 | 67 | 125 | 3.7 |
| 实施例8 | 64 | 110 | 4.2 |
| 实施例9 | 58 | 109 | 3.8 |
| 实施例10 | 57 | 108 | 3.6 |
| 实施例11 | 56 | 107 | 2.2 |
| 实施例12 | 57 | 108 | 2.3 |
| 实施例13 | 66 | 109 | 3.6 |
| 实施例14 | 70 | 132 | 3.4 |
| 实施例15 | 71 | 130 | 3.7 |
| 实施例16 | 72 | 131 | 3.5 |
| 实施例17 | 71 | 129 | 3.6 |
| 实施例18 | 73 | 128 | 3.7 |
| 实施例19 | 64 | 110 | 3.6 |
| 实施例20 | 64 | 109 | 3.5 |
| 比较例1 | 50 | 100 | 4.2 |
| 比较例2 | 55 | 120 | 4.5 |
| 比较例3 | 60 | 150 | 3.8 |
| 比较例4 | 63 | 110 | 1.9 |
如表3所示，相对于以往的由一种孔格结构形成的蜂窝结构体(比较例1～3)，实施例1～20的蜂窝结构体的NOx净化率均显示与比较例1等同等程度或更高的结果。特别是，由三种孔格结构形成的蜂窝结构体(实施例13～18)均显示出高的NOx净化率的值。进而，压力损失的值与比较例1～3相比也显示基本同等或更低的值，确认了压力损失的抑制效果。此外，等压强度与以往的蜂窝结构体相比没有很大的变化，确认了保持实用上的充分的强度。而且，与比较例4那样第二隔壁相对于第一隔壁的倾斜角度θ为0°的情形相比，实施例1～20中任一例的等压强度的值都大。即，通过使第二隔壁相对于第一隔壁倾斜，确认了蜂窝结构体的等压强度提高。由此，例如即使在装罐时施加外力的情况下，也能抑制在相互邻接的孔格区域之间的边界上产生开裂。
工业上的利用可能性
本发明的蜂窝结构体尤其能够适合于用作用于对柴油机的废气中所含的NOx进行净化处理的尾气净化装置的一部分，蜂窝结构体的制造方法能够适合制造用于该尾气净化装置的蜂窝结构体。
Claims (8)
1.一种蜂窝结构体，其是具有划分形成成为流体流路的多个多边形状的孔格的隔壁的蜂窝结构体，
所述蜂窝结构体的与轴方向垂直的结构体端面具有至少两个孔格区域，所述至少两个孔格区域呈现相互不同的孔格结构且被外周部包围，
在相互邻接的所述孔格区域中，相对于一个所述孔格区域的所述孔格结构的第一隔壁，另一个所述孔格区域的所述孔格结构的第二隔壁倾斜。
2.如权利要求1所述的蜂窝结构体，
所述孔格为四边形状，且所述第二隔壁相对于所述第一隔壁的倾斜角度为3°～45°的范围。
3.如权利要求1所述的蜂窝结构体，
所述孔格为六边形状，且所述第二隔壁相对于所述第一隔壁的倾斜角度为65°～90°的范围。
4.如权利要求1～3中任一项所述的蜂窝结构体，
在一个所述孔格区域与另一个所述孔格区域之间的边界线上出现的不完整形状的不完整孔格的孔格个数，相对于所述结构体端面的全部孔格的个数为0.1％以下。
5.如权利要求1～4中任一项所述的蜂窝结构体，
至少两个的所述孔格区域中具有最大端面面积的最大孔格区域相对于所述结构体端面的总面积所占的比率为25～75％。
6.如权利要求1～5中任一项所述的蜂窝结构体，
具有设置在所述孔格区域彼此之间的接合部。
7.一种蜂窝结构体的制造方法，其是用于制造权利要求1～5中任一项所述的蜂窝结构体的蜂窝结构体的制造方法，
所述蜂窝结构体具有划分形成成为流体流路的多个多边形状的孔格的隔壁，所述蜂窝结构体的与轴方向垂直的结构体端面由至少两个孔格区域组合形成，所述至少两个孔格区域呈现相互不同的孔格结构且被外周部包围，在相互邻接的所述孔格区域中，相对于一个所述孔格区域的所述孔格结构的第一隔壁，另一个所述孔格区域的所述孔格结构的第二隔壁倾斜；
所述蜂窝结构体的制造方法具有将成形材料挤出并一体成形出所述蜂窝结构体的一体成形工序。
8.一种蜂窝结构体的制造方法，其是用于制造权利要求1～6中任一项所述的蜂窝结构体的制造方法，
所述蜂窝结构体具有划分形成成为流体流路的多个多边形状的孔格的隔壁，所述蜂窝结构体的与轴方向垂直的结构体端面由至少两个孔格区域组合形成，所述至少两个孔格区域呈现相互不同的孔格结构且被外周部包围，在相互邻接的所述孔格区域中，相对于一个所述孔格区域的所述孔格结构的第一隔壁，另一个所述孔格区域的所述孔格结构的第二隔壁倾斜；
所述蜂窝结构体的制造方法具有：
将成形材料挤出并分别成形出各自的所述孔格区域的孔格区域成形工序，以及
将所成形的至少两个的所述孔格区域组合并接合的接合工序。
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