CN220609583U

CN220609583U - 蜂窝过滤器

Info

Publication number: CN220609583U
Application number: CN202320909972.7U
Authority: CN
Inventors: 高室佑基
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2023-04-21
Filing date: 2023-04-21
Publication date: 2024-03-19
Anticipated expiration: 2033-04-21

Abstract

本实用新型提供蜂窝过滤器，具备：柱状的蜂窝结构体，其具有配置成包围多个隔室的多孔质的隔壁，该多个隔室形成从流入端面延伸至流出端面的流体流路；以及多孔质的封孔部，其配设于隔室的流入端面侧的端部和流出端面侧的端部中的任一者，隔壁的厚度为152～254μm，蜂窝结构体的隔室密度为38.8～62.0个/cm²，在利用压汞法进行测定而得到的隔壁的细孔径分布中，累积孔容达到总孔容的50％的细孔径D50为11～15μm，利用压汞法进行测定而得到的隔壁(1)的气孔率为60～75％，在多孔质的隔壁内形成出的气孔的湿润面积A除以该气孔的截面积S而得到的值亦即隔壁湿润面积比(A/S)为0.21～0.35m²/m²。

Description

蜂窝过滤器

技术领域

本实用新型涉及一种蜂窝过滤器。更详细而言，涉及一种能够抑制压力损失增加且使净化性能提高的蜂窝过滤器。

背景技术

作为用于减少从内燃机排出的废气中包含的粒子状物质的排出量的方法，已知有：设置以使粒子状物质堆积于内燃机的废气通路并进行捕集为目的的颗粒过滤器的方法(例如专利文献1)。特别是，近年来，从节省搭载空间等观点出发，探讨了：在颗粒过滤器涂布催化剂浆料并对其进行烧成来设置催化剂层，以便同时进行粒子状物质的排出抑制和一氧化碳(CO)、烃(HC)及氮氧化物(NOx)等有害成分的除去。

作为废气净化用的颗粒过滤器，例如已知有：采用了蜂窝结构体的蜂窝过滤器。蜂窝结构体具有由堇青石等多孔质陶瓷构成的隔壁，通过该隔壁而区划形成出多个隔室。蜂窝过滤器是针对上述的蜂窝结构体以将多个隔室的流入端面侧的开口部和流出端面侧的开口部交替地封孔的方式配设封孔部而得到的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-219319号公报

实用新型内容

在设置有催化剂层的蜂窝过滤器中，为了提高利用催化剂净化废气的净化性能，采取使供催化剂担载的多孔质的隔壁(换言之，多孔质载体)的表面积增大、以及使催化剂与废气的接触频率增加这样的方法是有用的。例如，作为使构成隔壁的多孔质载体的表面积增大的方法，考虑到了使蜂窝结构体的隔室密度变大等，不过，隔室密度的增大会存在着导致压力损失大幅增加的问题。特别是，针对汽油颗粒过滤器(GPF)所代表的蜂窝过滤器，期望开发出：能够抑制压力损失增加且使净化性能提高的蜂窝过滤器。

本实用新型是鉴于上述现有技术所具有的问题而完成的。根据本实用新型，提供一种能够抑制压力损失增加且使净化性能提高的蜂窝过滤器。

根据本实用新型，提供以下示出的蜂窝过滤器。

一种蜂窝过滤器，其中，具备：

柱状的蜂窝结构体，该蜂窝结构体具有配置成包围多个隔室的多孔质的隔壁，该多个隔室形成出从流入端面延伸至流出端面的流体流路；以及

封孔部，该封孔部配设于所述隔室的所述流入端面侧的端部和所述流出端面侧的端部中的任一者，

所述隔壁的厚度为152～254μm，

所述蜂窝结构体的隔室密度为38.8～62.0个/cm²，

在利用压汞法进行测定而得到的所述隔壁的细孔径分布中，累积孔容达到总孔容的50％的细孔径D50为11～15μm，

利用压汞法进行测定而得到的所述隔壁的气孔率为60～75％，

多孔质的所述隔壁内形成的气孔的湿润面积A除以该气孔的截面积S而得到的值即隔壁湿润面积比(A/S)为0.21～0.35m²/m²。

其中，在利用压汞法进行测定而得到的所述隔壁的所述细孔径分布中，累积孔容达到总孔容的10％的细孔径D10为5.5～7.5μm。

其中，在利用压汞法进行测定而得到的所述隔壁的所述细孔径分布中，累积孔容达到总孔容的90％的细孔径D90为35.0μm以下。

实用新型效果

本实用新型的蜂窝过滤器能够抑制压力损失增加且使净化性能提高。例如，在蜂窝过滤器涂布催化剂浆料并对其进行烧成来设置催化剂层的情况下，催化剂浆料以向构成蜂窝结构体的多孔质的隔壁内渗透的形式被涂布。在本实用新型的蜂窝过滤器中，通过使隔壁湿润面积比(A/S)为0.21～0.35m²/m²，能够使形成于隔壁的气孔中的小径的气孔相对增加，从而使隔壁内的供催化剂涂布的表面积增大。因此，在像这样的蜂窝过滤器设置有催化剂层时，废气与催化剂的接触频率增加，从而能够使蜂窝过滤器的净化性能提高。另外，在本实用新型的蜂窝过滤器中，使蜂窝结构体的隔室密度为38.8～62.0个/cm²的范围，无需过度增加隔室密度，就能够实现如上所述的净化性能提高。因此，本实用新型的蜂窝过滤器与通过使隔室密度增加而实现净化性能的提高的以往方法相比，能够有效地抑制压力损失增加，并且，使净化性能更有效地提高。

附图说明

图1是示意性地表示本实用新型的蜂窝过滤器的一个实施方式的立体图。

图2是表示图1所示的蜂窝过滤器的流入端面侧的俯视图。

图3是示意性地表示图2的A-A’截面的截面图。

图4是用于求解隔壁湿润面积比(A/S)的体素数据的概念图。

附图标记说明

1：隔壁、2：隔室、2a：流入隔室、2b：流出隔室、3：外周壁、4：蜂窝结构体、5：封孔部、11：流入端面、12：流出端面、60：体素数据、100：蜂窝过滤器。

具体实施方式

以下，对本实用新型的实施方式进行说明，不过，本实用新型并不限定于以下的实施方式。因此，应当理解：在不脱离本实用新型的主旨的范围内，基于本领域技术人员的通常知识，对以下的实施方式加以适当变更、改良等得到的方案也落在本实用新型的范围内。

(1)蜂窝过滤器：

本实用新型的蜂窝过滤器的一个实施方式是图1～图3所示的蜂窝过滤器100。此处，图1是示意性地表示本实用新型的蜂窝过滤器的一个实施方式的立体图。图2是表示图1所示的蜂窝过滤器的流入端面侧的俯视图。图3是示意性地表示图2的A-A’截面的截面图。

如图1～图3所示，蜂窝过滤器100具备蜂窝结构体4和封孔部5。蜂窝结构体4呈柱状，其具有配置成包围多个隔室2的多孔质的隔壁1，该多个隔室2形成从流入端面11延伸至流出端面12的流体流路。在蜂窝过滤器100中，蜂窝结构体4呈柱状，在其外周侧面还具有外周壁3。即，外周壁3配设成：围绕呈格子状配设的隔壁1。

封孔部5配设于各隔室2的流入端面11侧或流出端面12侧的开口部。图1～图3所示的蜂窝过滤器100中，在规定隔室2的流入端面11侧的端部的开口部、以及剩余隔室2的流出端面12侧的端部的开口部，分别配设有封孔部5。将在流出端面12侧的开口部配设有封孔部5而流入端面11侧呈开口的隔室2设为流入隔室2a。另外，将在流入端面11侧的开口部配设有封孔部5而流出端面12侧呈开口的隔室2设为流出隔室2b。流入隔室2a和流出隔室2b优选隔着隔壁1而交替地配设。并且，优选由此在蜂窝过滤器100的两个端面通过封孔部5和“隔室2的开口部”而形成棋盘格状。

蜂窝过滤器100在蜂窝结构体4及构成该蜂窝结构体4的隔壁1的构成方面，特别具有主要的特性。即，关于构成蜂窝结构体4的隔壁1，该隔壁1的厚度为152～254μm。另外，蜂窝结构体4的隔室密度为38.8～62.0个/cm²。另外，在利用压汞法进行测定而得到的隔壁1的细孔径分布中，累积孔容达到总孔容的50％的细孔径D50为11～15μm，利用压汞法进行测定而得到的隔壁1的气孔率为60～75％。此外，多孔质的隔壁1内形成的气孔的湿润面积A除以该气孔的截面积S得到的值即隔壁湿润面积比(A/S)为0.21～0.35m²/m²。以下，有时将在多孔质的隔壁1形成出的微细的空孔称为隔壁1的“气孔”或“细孔”。

像这样构成的蜂窝过滤器100能够抑制压力损失增加且使净化性能提高。例如，在蜂窝过滤器100涂布催化剂浆料并对其进行烧成来设置催化剂层的情况下，催化剂浆料以向构成蜂窝结构体4的多孔质的隔壁1内渗透的形式被涂布。在蜂窝过滤器100中，通过使隔壁湿润面积比(A/S)为0.21～0.35m²/m²，能够使隔壁1的气孔中的小径的气孔相对增加，从而使供催化剂涂布的表面积增大。因此，在蜂窝过滤器100设置有催化剂层时，废气与催化剂的接触频率增加，从而能够使蜂窝过滤器100的净化性能提高。另外，在蜂窝过滤器100中，使蜂窝结构体4的隔室密度为38.8～62.0个/cm²的范围，无需过度增加隔室密度，就能够实现净化性能提高。因此，蜂窝过滤器100与通过使隔室密度增加而实现净化性能的提高的以往方法相比，能够有效地抑制压力损失增加，并且，使净化性能更有效地提高。以下，对本实施方式的蜂窝过滤器100进一步详细地进行说明。

关于构成蜂窝结构体4的隔壁1，该隔壁1的厚度为152～254μm。通过使隔壁1的厚度为上述数值范围，能够确保作为结构体的强度且抑制压力损失增加。例如，如果隔壁1的厚度小于152μm，则强度降低，就这一点而言不理想。如果隔壁1的厚度超过254μm，则压力损失大幅增大，故不理想。虽然没有特别限定，不过，隔壁1的厚度优选为203～254μm，更优选为203～229μm。例如，可以使用扫描型电子显微镜或显微镜(microscope)来测定隔壁1的厚度。

另外，关于具有如上所述的隔壁1的蜂窝结构体4，该蜂窝结构体4的隔室密度为38.8～62.0个/cm²。通过使隔室密度为上述数值范围，能够抑制烟灰(以下也称为“灰分”或“Ash”)堆积时的压力损失增加。例如，如果隔室密度小于38.8个/cm²，则几何学表面积(GSA)下降，Ash堆积层的厚度增加，压力损失大幅增加，故不优选。如果隔室密度超过62.0个/cm²，则气体入口端面的水力直径变小，压力损失急剧增加，故不优选。虽然没有特别限定，不过，蜂窝结构体4的隔室密度优选为43～54个/cm²，更优选为45～48个/cm²。

关于隔壁1，在利用压汞法进行测定而得到的隔壁1的细孔径分布中，累积孔容达到总孔容的50％的细孔径D50为11～15μm。以下，有时将在隔壁1的细孔径分布中累积孔容达到总孔容的50％的细孔径D50简称为隔壁1的细孔径分布中的“D50”。该“D50”是：定义为隔壁1的细孔径分布中的提供总孔容的一半容积的细孔径而被计算出来的值，有时也称为隔壁1的平均细孔径。如果D50小于11μm，则催化剂涂布后的压力损失有可能急剧增大，故不理想。如果细孔径D50超过15μm，则捕集性能降低，就这一点而言不理想。虽然没有特别限定，D50优选为12～15μm，更优选为13～15μm。

隔壁1的累积孔容是利用压汞法进行测定而得到的值。例如，可以采用Micromeritics公司制的Autopore 9500(商品名)来进行隔壁1的累积孔容的测定。隔壁1的累积孔容的测定可以通过如下方法来进行。首先，从蜂窝过滤器100切出隔壁1的一部分，制作累积孔容测定用的试验片。试验片的大小没有特别限制，例如优选为纵、横、高度各自的长度为约10mm、约10mm、约20mm的长方体。待切出试验片的隔壁1的部位没有特别限制，不过，优选从蜂窝结构部的轴向上的中心附近切出，来制作试验片。将所得到的试验片收纳于测定装置的测定用孔格内，并将该测定用孔格内进行减压。接下来，向测定用孔格内导入汞。接下来，对导入至测定用孔格内的汞进行加压，加压时，对按入于试验片内存在的细孔中的汞的体积进行测定。此时，随着增加对汞施加的压力，自细孔径较大的细孔开始，汞被依次按入于细孔径较小的细孔。因此，根据“对汞施加的压力”与“按入于细孔中的汞的体积”之间的关系，能够求出“试验片中形成的细孔的细孔径”与“累积孔容”之间的关系。更详细地说明，如上所述，当利用压汞法逐渐地施加压力而使得汞侵入于密闭为真空状态的容器内的试样(试验片)的细孔时，被施加了压力的汞就会自试样的较大细孔向较小细孔依次侵入。根据此时的压力和被压入的汞量，能够计算出试样中形成的细孔的细孔径及其孔容。以下，将细孔径设为D1、D2、D3···的情况下，满足D1＞D2＞D3···的关系。此处，各测定点间(例如D1至D2)的平均细孔径D可以按“平均细孔径D＝(D1+D2)/2”的形式示于横轴。另外，纵轴的Log微分孔容可以设为：各测定点间的孔容的增加量dV除以细孔径的对数处理的差值(即，“log(D1)-log(D2)”)而得到的值。

利用压汞法进行测定而得到的隔壁1的气孔率为60～75％。如果隔壁1的气孔率小于60％，则催化剂涂布时的压力损失有可能急剧增大，故不理想。如果隔壁1的气孔率超过75％，则强度降低，就这一点而言不理想。虽然没有特别限定，不过，隔壁1的气孔率优选为61～70％，更优选为62～66％。例如，可以采用Micromeritics公司制的Autopore 9500(商品名)来测定隔壁1的气孔率。可以从蜂窝过滤器100切出隔壁1的一部分来制成试样片，采用像这样得到的试样片进行气孔率的测定。

此外，蜂窝过滤器100中，以下说明的隔壁湿润面积比(A/S)为0.21～0.35m²/m²。隔壁湿润面积比(A/S)是指：多孔质的隔壁1内形成的气孔的湿润面积A(m²)除以该气孔的截面积S(m²)而得到的值(A/S)。采用针对隔壁1进行CT扫描而得到的三维体素数据60，来计算气孔的湿润面积A(m²)及截面积S(m²)。图4是体素数据60的概念图。首先，将隔壁1(例如参照图3)的厚度方向设为X方向，将隔室2的轴向(例如图3的上下方向)设为Y方向，从而将XY平面设为拍摄截面。接下来，以使拍摄截面在与XY方向垂直的Z方向上偏离而拍摄数次的方式进行隔壁1的CT扫描，获得多个图像数据，基于该图像数据，得到图4的上部那样的体素数据60。X、Y、Z的各方向上的分辨率分别设为1.2μm，由此得到的边长为1.2μm的立方体成为三维体素数据60的最小单元即体素。应予说明，利用CT扫描得到的拍摄截面的图像数据为：Z方向上的没有厚度的平面的数据，不过，各拍摄截面按拍摄截面的Z方向上具有间隔量(1.2μm)的厚度来进行处理。即，将图像数据的二维的各像素作为边长为1.2μm的立方体(体素)进行处理。关于体素数据60的大小，如图3的上部所示，设为X方向为300μm(＝1.2μm×250体素)、Y方向为480μm(＝1.2μm×400体素)、Z方向为480μm(＝1.2μm×400体素)的长方体。各体素利用X、Y、Z坐标(坐标的值1与体素的边长1.2μm相对应)来表示位置，并且，将是表示空间(气孔)的空间体素还是表示物体的物体体素进行区别。通过采用模态法的2值化处理，如下所述地进行空间体素与物体体素的区别。通过CT扫描而实际得到的多个图像数据为：X、Y、Z各坐标的亮度数据。基于该亮度数据，针对全部坐标(多个图像数据的全部像素)，来制作亮度的直方图。而且，将直方图中出现的2个山之间(谷)的部分的亮度值设定为阈值，针对各坐标，根据亮度大于阈值还是小于阈值，对各坐标的亮度进行2值化。据此，对各坐标的体素是空间体素还是物体体素进行区别。在图4的中部二维地示出了将空间体素和物体体素区别开的状态的一例。在图4的下部二维地示出了其一部分的放大图。应予说明，例如可以采用岛津制作所公司制的SMX-160CT-SV3(商品名)来进行上述CT扫描。进行CT扫描的隔壁1的位置没有特别限制，优选为蜂窝结构体4的隔室2延伸的方向(上述的隔室2的轴向)上的中央部分。

接下来，使用该体素数据60，计算出气孔的截面积S’及气孔的湿润面积A’。气孔的截面积S’是图4的中部及下部所示的存在“空间体素”的范围的面积。因此，气孔的截面积S’可以按截面积S’＝空间体素数×1.2μm×1.2μm进行计算。湿润面积A’按体素数据60中的空间体素与物体体素的边界面的面积的合计进行计算。更具体而言，按湿润面积A’＝(体素数据60中的边界面的数量)×(1个边界面的面积)来导出。1个边界面的面积为1.44μm²(＝1.2μm×1.2μm)。例如，图4的下部所示的放大图中存在有6个空间体素与物体体素的边界面，因此，放大图中的边界面的面积的合计为6×1.44＝8.64μm²。像这样计算出湿润面积A’。应予说明，在上述的说明中，对将气孔的截面积S’及气孔的湿润面积A’的单位设为“μm²”的情形的例子进行说明，不过，通过适当地将体素数据60的大小(长度)等的单位以“m”进行换算，能够求出气孔的湿润面积A(m²)及气孔的截面积S(m²)。然后，根据气孔的截面积S和湿润面积A，计算出隔壁湿润面积比(A/S)。

在蜂窝过滤器100中，如果隔壁湿润面积比(A/S)小于0.21m²/m²，则隔壁1内的待涂布催化剂的表面积(即，隔壁1内的湿润面积)变少。因此，在蜂窝过滤器100设置有催化剂层时，废气与催化剂的接触频率难以增加，无法期待净化性能的充分提高。另一方面，如果隔壁湿润面积比(A/S)超过0.35m²/m²，则催化剂涂布后，压力损失有可能增大，就这一点而言不理想。只要隔壁湿润面积比(A/S)为0.21～0.35m²/m²即可，例如优选为0.23～0.30m²/m²，更优选为0.25～0.27m²/m²。

另外，关于蜂窝过滤器100，在上述说明的隔壁1的细孔径分布中，累积孔容达到总孔容的10％的细孔径D10优选为5.5～7.5μm。以下，有时将累积孔容达到总孔容的10％的细孔径D10简称为隔壁1的细孔径分布中的“D10”。如果D10为5.5～7.5μm，则能够抑制催化剂涂布后的压力损失增加，就这一点而言较为理想。虽然没有特别限定，不过，D10更优选为6.0～7.0μm。

此外，关于蜂窝过滤器100，在隔壁1的细孔径分布中，累积孔容达到总孔容的90％的细孔径D90优选为35.0μm以下。以下，有时将累积孔容达到总孔容的90％的细孔径D90简称为隔壁1的细孔径分布中的“D90”。如果D90为35.0μm以下，则能够表现出充分的捕集性能，就这一点而言较为理想。虽然没有特别限定，不过，D90更优选为27.0～35.0μm，特别优选为27.0～32.0μm。

由隔壁1区划形成的隔室2的形状没有特别限制。例如，作为与隔室2延伸的方向正交的截面中的隔室2的形状，可以举出：多边形、圆形、椭圆形等。作为多边形，可以举出：三角形、四边形、五边形、六边形、八边形等。应予说明，隔室2的形状优选为三角形、四边形、五边形、六边形、八边形。另外，关于隔室2的形状，全部隔室2的形状可以为相同形状，也可以为不同形状。例如，虽然省略图示，不过，四边形的隔室和八边形的隔室可以混合存在。另外，关于隔室2的大小，全部隔室2的大小可以相同，也可以不同。例如，虽然省略图示，不过，在多个隔室中，可以使一部分隔室的大小变大，并使其他隔室的大小相对变小。应予说明，在本实用新型中，隔室是指：由隔壁包围的空间。

蜂窝结构体4的形状没有特别限制。作为蜂窝结构体4的形状，可以举出：流入端面11及流出端面12的形状呈圆形、椭圆形、多边形等的柱状。

关于蜂窝结构体4的大小，例如流入端面11至流出端面12的长度、蜂窝结构体4的与隔室2延伸的方向正交的截面的大小没有特别限制。在将蜂窝过滤器100用作废气净化用的过滤器时，以得到最佳的净化性能的方式适当选择各大小即可。

构成蜂窝结构体4的隔壁1的材料没有特别限制。例如，隔壁1的材料优选包含选自由堇青石、碳化硅、硅-碳化硅复合材料、堇青石-碳化硅复合材料、氮化硅、多铝红柱石、氧化铝及钛酸铝构成的组中的至少1种。在本实施方式的蜂窝过滤器100中，作为隔壁1的材料，可以举出包含堇青石、碳化硅、钛酸铝中的至少1种的材料作为优选例。

封孔部5的材料没有特别限制。例如，可以采用与上述的隔壁1的材料相同的材料。

蜂窝过滤器100优选为：在区划形成出多个隔室2的隔壁1担载有废气净化用的催化剂。将催化剂担载于隔壁1是指：在隔壁1的表面及形成于隔壁1的细孔的内壁涂敷催化剂。通过像这样进行构成，能够使废气中的CO、NOx、HC等通过催化反应而变为无害的物质。另外，能够促进捕集到的烟灰等PM的氧化。

担载于隔壁1的催化剂没有特别限制。例如，可以举出含有铂族元素的催化剂且是包含铝、锆及铈中的至少一种元素的氧化物的催化剂。

(2)蜂窝过滤器的制造方法：

制造本实用新型的蜂窝过滤器的方法没有特别限制，例如可以举出如下方法。首先，制备用于制作蜂窝结构体的可塑性的坯料。可以在作为原料粉末的从前述的隔壁的优选材料之中选择出的材料中，适当地添加粘合剂等添加剂、造孔材料及水，来制备用于制作蜂窝结构体的坯料。应予说明，在制造本实用新型的蜂窝过滤器时，作为用于制备坯料的原料粉末，例如可以使用高岭土、滑石粉、氧化铝、氢氧化铝、二氧化硅等，将这些原料粉末进行调制，以便成为：二氧化硅在42～56质量％的范围内、氧化铝在30～45质量％的范围内、氧化镁在12～16质量％的范围内的化学组成。应予说明，高岭土、氧化铝、氢氧化铝使用平均粒径为7μm以下的材料，由此能够使坯料内的小细孔增加，增大隔壁湿润面积。

接下来，将像这样得到的坯料挤出成型，由此制作出：具有区划形成出多个隔室的隔壁及配设成围绕该隔壁的外周壁的、柱状的蜂窝成型体。在挤出成型中，作为挤出成型用的口模，可以采用：在坯料的挤出面设置有成为待成型的蜂窝成型体的翻转形状的狭缝的口模。

利用例如微波及热风，对所得到的蜂窝成型体进行干燥，并利用与蜂窝成型体制作用的材料同样的材料，将隔室的开口部封孔，由此制作封孔部。在制作出封孔部后，可以将蜂窝成型体进一步干燥。

接下来，对制作有封孔部的蜂窝成型体进行烧成，由此制造蜂窝过滤器。烧成温度及烧成气氛根据原料而不同，如果是本领域技术人员，则可以选择：对于所选择的材料而言最佳的烧成温度及烧成气氛。

实施例

以下，通过实施例，对本实用新型进一步具体地进行说明，不过，本实用新型并不受这些实施例的任何限定。

(实施例1)

在堇青石化原料100质量份中，添加造孔材料2质量份、分散介质2质量份及有机粘合剂7质量份，并进行混合、混炼，制备坯料。作为堇青石化原料，使用了氧化铝、氢氧化铝、高岭土、滑石粉及二氧化硅。作为分散介质，使用了水。作为有机粘合剂，使用了甲基纤维素(Methylcellulose)。作为分散剂，使用了糊精(Dextrin)。氢氧化铝使用平均粒径5μm的材料，制备用于制作蜂窝结构体的坯料。

接下来，采用挤出成型机，将所得到的坯料成型，制作出蜂窝成型体。接下来，对所得到的蜂窝成型体进行高频介电加热干燥后，采用热风干燥机进一步进行干燥。蜂窝成型体中的隔室的形状为四边形。

接下来，在干燥后的蜂窝成型体形成出封孔部。首先，对蜂窝成型体的流入端面施加掩膜。接下来，将施加有掩膜的端部(流入端面侧的端部)浸渍于封孔浆料中，向未施加掩膜的隔室(流出隔室)的开口部填充封孔浆料。像这样，在蜂窝成型体的流入端面侧形成出封孔部。而且，关于干燥后的蜂窝成型体的流出端面，也同样地在流入隔室也形成出封孔部。

接下来，利用微波干燥机，对形成有封孔部的蜂窝成型体进行干燥，进而，利用热风干燥机使其完全干燥，而且，将蜂窝成型体的两个端面切断，调整为规定尺寸。接下来，将干燥后的蜂窝成型体进行脱脂、烧成，制造出实施例1的蜂窝过滤器。

在实施例1的蜂窝过滤器中，端面的直径为132.6mm，隔室延伸的方向上的长度为127.3mm。另外，隔壁的厚度为210.8μm，隔室密度为46.8个/cm²。将隔壁的厚度的值示于表1。

针对实施例1的蜂窝过滤器，利用以下的方法，进行：隔壁的“气孔率(％)”、“D50(μm)”、“D10(μm)”、以及“D90(μm)”的测定。另外，利用以下的方法，求出隔壁的“隔壁湿润面积比”。将各结果示于表1。

[气孔率(％)、D50(μm)、D10(μm)及D90(μm)]

隔壁的气孔率(％)、D50(μm)、D10(μm)及D90(μm)是采用Micromeritics公司制的Autopore 9500(商品名)而进行测定。在隔壁的细孔径分布中确认累积孔容达到总孔容的50％、10％及90％的各细孔径(μm)，由此求出D50(μm)、D10(μm)及D90(μm)的各值。在它们的测定中，从蜂窝过滤器切出隔壁的一部分，制成试验片，使用所得到的试验片进行测定。试验片设为纵、横、高度各自的长度为约10mm、约10mm、约20mm的长方体。试验片的采取部位设为蜂窝结构体的轴向上的中心附近。

[隔壁湿润面积比]

利用上述说明的方法，针对蜂窝结构体的隔壁进行CT扫描，由此得到图4所示的三维的体素数据60。而且，使用所得到的三维的体素数据60，按照上述方法，计算出隔壁湿润面积比。

表1

针对实施例1的蜂窝过滤器，利用以下方法，进行压力损失、净化性能、捕集性能的评价。将结果示于表1。

(压力损失)

采用大型风洞试验机，使25℃的气体以10Nm³/分钟的流量流入，对蜂窝过滤器的流入端面侧和流出端面侧的压力进行了测定。而且，计算出流入端面侧与流出端面侧之间的压力差，由此求出蜂窝过滤器的压力损失(kPa)。而且，求出：各实施例的蜂窝过滤器的压力损失相对于比较例1的蜂窝过滤器的压力损失的值的增加率(％)。在压力损失的评价中，基于下述评价基准，进行了各实施例的蜂窝过滤器的评价。

评价“良”：压力损失的增加率(％)小于10％的情况下，将其评价设为“良”。

评价“差”：压力损失的增加率(％)为10％以上的情况下，将其评价设为“差”。

(净化性能)

将以100g/L担载有三元催化剂的蜂窝过滤器搭载于排气量为1500cc的车辆的地板下位置，进行行驶模式RTS95循环的台上试验，来求出蜂窝过滤器的NOx净化率(％)。而且，将各实施例的蜂窝过滤器的NOx净化率(％)与比较例1的蜂窝过滤器的NOx净化率(％)的值进行比较，由此进行了净化性能的评价。具体而言，在净化性能的评价中，基于下述评价基准，进行了各实施例的蜂窝过滤器的评价。

评价“优”：相对于比较例1的蜂窝过滤器的NOx净化率(％)的值，而看到了NOx净化率(％)为1.0％以上的提高的情况下，将其评价设为“优”。

评价“良”：相对于比较例1的蜂窝过滤器的NOx净化率(％)的值，而看到了NOx净化率(％)为0.5％以上且小于1.0％的提高的情况下，将其评价设为“良”。

评价“差”：相对于比较例1的蜂窝过滤器的NOx净化率(％)的值，而看到了NOx净化率(％)小于0.5％的提高的情况下，将其评价设为“差”。

(捕集性能)

将蜂窝过滤器搭载于排气量为1500cc的车辆的地板下位置，进行行驶模式RTS95循环的台上试验，使包含PM的废气流通于蜂窝过滤器。此时，对向蜂窝过滤器流入之前的废气中的PM数、从蜂窝过滤器流出的废气中的PM数进行测定，由此求出蜂窝过滤器的捕集效率(％)。在捕集性能的评价中，基于下述评价基准，进行了各实施例的蜂窝过滤器的评价。

评价“良”：捕集效率(％)为70％以上的情况下，将其评价设为“良”。

评价“可”：捕集效率(％)为65％以上且小于70％的情况下，将其评价设为“可”。

评价“差”：捕集效率(％)小于65％的情况下，将其评价设为“差”。

(实施例2～4)

在实施例2～4中，按表1的“隔壁的特性”所示，变更了蜂窝结构体的构成。应予说明，在实施例2、4中，使向原料粉末中添加的造孔材料的粒径更小，来制作出蜂窝结构体。在实施例3中，使向原料粉末中添加的造孔材料的粒径更大，来制作出蜂窝结构体。

(比较例1)

在比较例1中，按表1的“隔壁的特性”所示，变更了蜂窝结构体的构成。应予说明，在比较例1中，通过调节造孔材料的粒径及其添加量，制作出小孔容变少这样的蜂窝结构体。

针对实施例2～4的蜂窝过滤器，利用与实施例1同样的方法，进行了压力损失、净化性能、捕集性能的评价。将结果示于表1。应予说明，比较例1的蜂窝过滤器在压力损失及净化性能的评价中成为评价基准。

(结果)

实施例1～4的蜂窝过滤器在压力损失及净化性能的评价中，显示出：比作为评价基准的比较例1的蜂窝过滤器更加优异的结果。特别是，在实施例4的蜂窝过滤器中，隔壁湿润面积比为0.3m²/m²，净化性能的评价结果为特别优异。在实施例1、3的蜂窝过滤器中，隔壁湿润面积比显示出相同值，不过，对详细的捕集性能进行了比较，结果得知，实施例1的蜂窝过滤器显示出更加优异的捕集性能。可以推测出：实施例1的蜂窝过滤器的D90的值小于实施例3的蜂窝过滤器，捕集性能得以改善。

产业上的可利用性

本实用新型的蜂窝过滤器可以作为对废气中的粒子状物质进行捕集的过滤器加以利用。

Claims

1.一种蜂窝过滤器，其中，具备：

柱状的蜂窝结构体，该蜂窝结构体具有配置成包围多个隔室的多孔质的隔壁，该多个隔室形成从流入端面延伸至流出端面的流体流路；以及

所述隔壁的厚度为152～254μm，

所述蜂窝结构体的隔室密度为38.8～62.0个/cm²，

利用压汞法进行测定而得到的所述隔壁的气孔率为60～75％，

多孔质的所述隔壁内形成出的气孔的湿润面积A除以该气孔的截面积S而得到的值亦即隔壁湿润面积比(A/S)为0.21～0.35m²/m²。

2.根据权利要求1所述的蜂窝过滤器，其中，

在利用压汞法进行测定而得到的所述隔壁的所述细孔径分布中，累积孔容达到总孔容的10％的细孔径D10为5.5～7.5μm。

3.根据权利要求1或2所述的蜂窝过滤器，其中，

在利用压汞法进行测定而得到的所述隔壁的所述细孔径分布中，累积孔容达到总孔容的90％的细孔径D90为35.0μm以下。