CN1289799C - 带有加强周边区域的废气净化过滤器及其制造方法 - Google Patents

带有加强周边区域的废气净化过滤器及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供具有高强度和良好废气净化效率的废气净化过滤器及其制造方法。废气净化过滤器(1)包括陶瓷蜂窝结构(2)，所述陶瓷蜂窝结构具有环绕壁21、以蜂窝图案设置在环绕壁(21)中的分隔壁(22)、以及被分隔壁(22)分隔并且穿透端面(241，242)的多个单元(23)。如果在陶瓷蜂窝结构(2)的两个端面(241，242)上由从环绕壁(21)的内表面(211)沿着朝向中心的方向位于1.0到3.0倍单元节距的距离处的连续连接点来绘制虚拟线(3)，在虚拟线(3)外侧的周边区域(25)不少于90%被填料(4)所堵塞。

Description

带有加强周边区域的废气净化过滤器及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种用于通过从内燃机废气中收集微粒来净化废气的废气净化过滤器、及其制造方法。
背景技术
通常，具有陶瓷蜂窝结构的废气净化过滤器用作通过从内燃机废气中收集微粒来净化废气的废气净化过滤器。
陶瓷蜂窝结构包括环绕壁、以蜂窝图案设置在环绕壁中的分隔壁、以及通过分隔壁分隔并且同时从陶瓷蜂窝结构的一个端面穿透到另一端面的多个单元(cell)。
为了改进废气净化过滤器的净化效率，理想的是使分隔壁更薄、并增大环绕壁和分隔壁中的孔隙率。但是，如果分隔壁被制成更薄并且孔隙率增大，陶瓷蜂窝结构的机械强度降低。因此，可能会出现这样一个问题：当陶瓷蜂窝结构被安装到内燃机或类似装置上时，在设置催化剂时陶瓷蜂窝结构的端部更加可能破裂。
为了解决这个问题，已经提出了在周边部分附近的单元中填充填料的陶瓷蜂窝结构(例如，参照专利文献1和2)。
(专利文献1)
已经审查的日本专利出版物(Kokoku)No.63-12658。
(专利文献2)
没有审查的日本专利出版物(Kokai)No.7-246341。
但是，没有给出有关在现有陶瓷蜂窝结构中将被填充填料的周边区域的范围的定义。如果将被填充填料的周边区域的范围太大，将导致废气过滤区域减小、同时压力损失增大的问题。另一方面，如果将被填充填料的周边区域的范围太小，不可能获得陶瓷蜂窝结构的足够强度。
因此，仅仅通过使周边部分附近填充填料难以获得具有高强度和良好净化效率的废气净化过滤器。
发明内容
在考虑上述问题的基础上开发了本发明，并且本发明的目的是提供一种具有高强度和良好废气净化效率的废气净化过滤器、及其制造方法。
根据本发明第一方面的废气净化过滤器具有陶瓷蜂窝结构，陶瓷蜂窝结构包括环绕壁、以蜂窝图案设置在环绕壁中的分隔壁、以及被分隔壁分隔并且同时从陶瓷蜂窝结构的一个端面穿透到另一端面的多个单元。如果在陶瓷蜂窝结构的两个端面上由沿着从环绕壁的内表面朝向中心的方向位于1.0到3.0倍单元节距的距离处的连续连接点来绘制虚拟线，在虚拟线外侧的周边区域不少于90％被填料所堵塞。
接着，描述本发明的运行/工作效果。
在如上所述的陶瓷蜂窝结构中，两个端面的周边区域不少于90％被填料堵塞。
因此，上述陶瓷蜂窝结构的两个端面的周边部分被加强。而且，由于上述虚拟线是由沿着从环绕壁的内表面朝向中心的方向位于不小于1.0倍单元节距的距离处的连续连接点来绘制，将被填塞填料的周边区域宽度不小于1.0倍单元节距。因此，可以确保陶瓷蜂窝结构的足够强度。因而，可以防止在废气净化过滤器制造、搬运等时出现破裂。
而且，由于上述虚拟线是由沿着从环绕壁的内表面朝向中心的方向位于不超过3.0倍单元节距的距离处的连续连接点来绘制的，将被堵塞填料的周边区域的宽度不大于单元节距的3.0倍。因此，可以充分减小废气净化过滤器中不能通过废气的周边区域的面积。因而，可以确保废气过滤区域、同时抑制废气的压力损失。结果，可以获得具有良好净化效率的废气净化过滤器。
如上所述，根据该实施例，可以获得具有高强度和良好废气净化效率的废气净化过滤器。
根据本发明第二方面的制造废气净化过滤器的方法，包括：成形工艺，用于形成陶瓷蜂窝结构，所述陶瓷蜂窝结构具有环绕壁、以蜂窝图案设置在环绕壁中的分隔壁、以及被分隔壁分隔并且同时从陶瓷蜂窝结构的一个端面穿透到另一端面的多个单元；屏蔽工艺，用于将屏蔽带粘贴到陶瓷蜂窝结构的整个端面上；钻开工艺，其中，由沿着从环绕壁的内表面朝向中心的方向位于1.0到3.0倍单元节距的距离处的连续连接点来绘制虚拟线，至少粘贴到虚拟线通过的单元开口和虚拟线外侧的单元开口上的屏蔽带被钻开；以及堵塞工艺，其中，在将端面浸入填料浆、并且在除被屏蔽带阻塞的单元开口之外的单元开口中形成填料之后，在虚拟线外侧的周边区域不少于90％被填料所堵塞。
根据该制造方法，可以容易和可靠地在陶瓷蜂窝结构的周边区域中形成填料。
因此，根据如上所述的本发明第二方面，可以容易和可靠地制造具有高强度和良好废气净化效率的废气净化过滤器。
根据本发明第三方面的制造废气净化过滤器的方法，包括：成形工艺，用于形成陶瓷蜂窝结构，所述陶瓷蜂窝结构具有环绕壁、以蜂窝图案设置在环绕壁中的分隔壁、以及被分隔壁分隔并且同时从陶瓷蜂窝结构的一个端面穿透到另一端面的多个单元；屏蔽工艺，其中，在陶瓷蜂窝结构的端面上由沿着从环绕壁的内表面朝向中心的方向位于1.0到3.0倍单元节距的距离处的连续连接点来绘制虚拟线，并且屏蔽带被粘贴到在虚拟线内的中心区域上；堵塞工艺，其中，在将端面浸入填料浆、并且在除被屏蔽带阻塞的单元开口之外的单元开口中形成填料之后，在虚拟线外侧的周边区域不少于90％被填料所堵塞。
根据该制造方法，可以在周边区域中形成填料而不需要钻开周边区域中的屏蔽带，因为屏蔽带没有粘贴到周边区域。因此，可减少工时数，可以容易地制造废气净化过滤器并且同时降低制造成本。
根据本发明第四方面的制造废气净化过滤器的方法，包括：成形工艺，用于形成陶瓷蜂窝结构，所述陶瓷蜂窝结构具有环绕壁、以蜂窝图案设置在环绕壁中的分隔壁、以及被分隔壁分隔并且同时从陶瓷蜂窝结构的一个端面穿透到另一端面的多个单元；屏蔽工艺，用于将屏蔽带粘贴到陶瓷蜂窝结构的整个端面上；切割工艺，其中，在端面上由沿着从环绕壁的内表面朝向中心的方向位于1.0到3.0倍单元节距的距离处的连续连接点来绘制虚拟线，粘贴到虚拟线外侧的周边区域上的屏蔽带被切割并且被取走；以及堵塞工艺，其中，在将端面浸入填料浆、并且在除被屏蔽带阻塞的单元开口之外的单元开口中形成填料之后，在虚拟线外侧的周边区域不少于90％被填料所堵塞。
根据该制造方法，由于屏蔽带不需要进行精确的定位对齐，可以很容易地将屏蔽带粘贴到陶瓷蜂窝结构的端面上。因此，根据如上所述的本发明第四方面，可以容易地制造具有高强度和良好废气净化效率的废气净化过滤器。
根据本发明第五方面的制造废气净化过滤器的方法，包括：成形工艺，用于形成陶瓷蜂窝结构，所述陶瓷蜂窝结构具有环绕壁、以蜂窝图案设置在环绕壁中的分隔壁、以及被分隔壁分隔并且同时从陶瓷蜂窝结构的一个端面穿透到另一端面的多个单元；屏蔽工艺，用于将屏蔽带粘贴到陶瓷蜂窝结构的整个端面上；切割工艺，其中，在端面上由沿着从环绕壁的内表面朝向中心的方向位于1.0到3.0倍单元节距的距离处的连续连接点来绘制虚拟线，沿着虚拟线通过的单元的分隔壁切割屏蔽带、并且同时取走虚拟线外侧的屏蔽带；以及堵塞工艺，其中，在将端面浸入填料浆、并且在除被屏蔽带阻塞的单元开口之外的单元开口中形成填料之后，在虚拟线外侧的周边区域不少于90％被填料所堵塞。
根据该制造方法，通过去除覆盖虚拟线通过的特定单元的屏蔽带，可以打开特定单元的整个开口。因此，可以在虚拟线通过的特定单元的整个开口中形成填料。
而且，它不需要钻开虚拟线通过的单元开口上的屏蔽带。
因此，根据本发明第五方面，可以容易地制造具有高强度和良好废气净化效率的废气净化过滤器。
在如上所述的本发明第一方面中，单元节距由下列表达式(1)来定义：
1节距＝25.4/(目数)1/2...(1)
其中，目数是边长为25.4mm的正方形中的单元数。
因此，如果单元具有正方形横截面，1个节距的长度等于单元一个侧边的长度加上分隔壁的厚度。
而且，将被填塞填料的周边区域的百分率90％是基于包含在周边区域中的单元开口的总面积而言的。
也可以用填料堵塞虚拟线通过的每个单元开口的部分区域或者整个区域。
用填料堵塞每个单元开口的部分区域使制造工艺更加简单。当每个单元开口的整个区域被填料堵塞时，可以获得具有更高强度的废气净化过滤器。
可以使用具有使得孔隙率不小于50％的环绕壁和分隔壁的陶瓷蜂窝结构。
在这种情况下，废气净化区域和催化剂携带区域增大，可以获得具有高净化效率的废气净化过滤器。
当孔隙率小于50％时，不能充足地提高废气净化效率。
优选地，环绕壁具有0.2到0.8mm的厚度。
在这种情况下，可以确保废气净化过滤器的强度和废气净化效率。
当厚度小于0.2mm时，可能不能确保废气净化过滤器足够的强度。另一方面，当厚度超过0.8mm时，废气净化区域可能减小，同时压力损失增大，因而，不能获得足够的废气净化效率。
优选地，陶瓷蜂窝结构由堇青石(cordierite)制成。
在这种情况下，可以容易和低成本地形成具有环绕壁和分隔壁且具有所需孔隙率的陶瓷蜂窝结构。
废气净化过滤器可以用于柴油机并且净化从柴油机排出的废气，设置有填料的单元开口与没有设置填料的单元开口在陶瓷蜂窝结构端面上的虚拟线内的中心区域中可以交替地布置方式混合存在。
在这种情况下，可以提供用于柴油机的具有高强度和良好废气净化效率的废气净化过滤器。
优选地，虚拟线是由沿着从环绕壁的内表面朝向中心的方向位于1.0到2.0倍单元节距的距离处的连续连接点来绘制的一条线。
在这种情况下，可以保持陶瓷蜂窝结构的足够强度，同时获得具有良好废气净化效率的废气净化过滤器(参照第七实施例)。
优选地，分隔壁的厚度为0.25到0.40mm。
在这种情况下，可以从废气中收集大量的微粒，同时减小废气的压力损失。因此，可以获得具有更加良好净化效率的废气净化过滤器。
当分隔壁的厚度小于0.25mm时，微粒可能通过分隔壁逃离，因此，微粒收集效率可能降低。另一方面，当分隔壁的厚度超过0.40mm时，废气的压力损失可能增大(参照第八实施例)。
(第七实施例)
在该实施例中，如图18所示，在废气净化过滤器的填塞填料的周边区域宽度与压力损失升高率之间以及填塞填料的周边区域宽度与破裂深度之间的关系被评价。
换句话说，分别制备多个测试样品，包括将被填塞的周边区域宽度为一个单元节距的测试样品、将被填塞的周边区域宽度为两个单元节距的测试样品、将被填塞的周边区域宽度为三个单元节距的测试样品、以及周边区域不填塞的测试样品。
接着，在本发明的第二方面中，可以对陶瓷蜂窝结构的两个端面分别进行屏蔽工艺、钻开工艺和堵塞工艺。
在钻开工艺中，对于粘贴到虚拟线内的单元开口上的屏蔽带部分，可以钻开粘贴到两相邻单元开口之一上的屏蔽带部分。
在这种情况下，设置有填料的单元开口与没有设置填料的单元开口可以交替地布置方式混合存在于陶瓷蜂窝结构端面上的虚拟线内的中心区域中。结果，可以获得用于柴油机的具有高强度和良好废气净化效率的废气净化过滤器。
接着，在本发明的第三方面中，优选地进行钻开工艺，用于在屏蔽工艺之后并且在堵塞工艺之前至少钻开覆盖虚拟线通过的单元开口的屏蔽带。
在这种情况下，可以甚至在虚拟线通过的所有单元开口中形成填料。因此，可以获得具有更高强度的废气净化过滤器。
在本发明的第四方面中，优选地进行钻开工艺，用于在切割工艺之后并且在堵塞工艺之前至少钻开覆盖虚拟线通过的单元开口的屏蔽带。
在这种情况下，可以甚至在虚拟线通过的所有单元开口中形成填料。因此，可以获得具有更高强度的废气净化过滤器。
在本发明的第三和第四方面中，对于粘贴到虚拟线内的单元开口上的屏蔽带，可以在屏蔽工艺之后并且在堵塞工艺之前钻开粘贴到两相邻单元开口之一上的屏蔽带。
在这种情况下，设置有填料的单元开口与没有设置填料的单元开口可以交替地布置方式混合存在于陶瓷蜂窝结构端面上的虚拟线内的中心区域中。结果，可以获得用于柴油机的具有高强度和良好废气净化效率的废气净化过滤器。
通过以下提出的本发明的优选实施例以及附图可以更充分地理解本发明。
附图说明
附图中：
图1是本发明第一实施例的废气净化过滤器的主视图。
图2是第一实施例中的废气净化过滤器的立体图。
图3是第一实施例中沿着单元穿透方向的废气净化过滤器的横截面图。
图4是第一实施例中单元的开口的主视图。
图5是显示屏蔽带粘贴到第一实施例中的陶瓷蜂窝结构上的状态的解释性立体图。
图6是显示第一实施例中如何探测将被钻开的屏蔽带的位置的解释性立体图。
图7是显示第一实施例中被粘贴到陶瓷蜂窝结构上的屏蔽带如何被钻开的解释性立体图。
图8是显示第一实施例中陶瓷蜂窝结构的端面被浸入填料浆中的状态的解释性横截面图。
图9是显示第一实施例中浸入之后的状态的解释性横截面图。
图10是显示第一实施例中陶瓷蜂窝结构的另一端面被浸入填料浆中的状态的是解释性横截面图。
图11是显示第一实施例中陶瓷蜂窝结构的两个端面被浸入之后的状态的解释性横截面图。
图12是本发明第二实施例中其端面粘贴有屏蔽带的陶瓷蜂窝结构的主视图。
图13是显示第二实施例中的屏蔽带被钻开的状态的示意图。
图14是本发明第三实施例中的废气净化过滤器的主视图。
图15是显示本发明第五实施例中粘贴到陶瓷蜂窝结构端面的屏蔽带被切割的状态的示意图。
图16是本发明第六实施例中破裂测试方法的示意图。
图17是显示第六实施例中的测试结果的图表。
图18是显示第七实施例中的测定结果的图表。
图19是显示第八实施例中的测定结果的图表。
具体实施方式
(第一实施例)
以下将参照图1至图11来描述本发明的废气净化过滤器及其制造方法。
如图1-3所示，废气净化过滤器1具有陶瓷蜂窝结构2，陶瓷蜂窝结构包括环绕壁21、以蜂窝图案布置在环绕壁21中的分隔壁22、以及被分隔壁22分隔并且同时穿透两个端面241和242的多个单元23。
在陶瓷蜂窝结构2的两个端面241和242上，如果虚拟线3是由沿着从环绕壁21的内表面211朝向中心的方向位于1.0到3.0倍单元节距的距离处的连续连接点来绘制的，在虚拟线3外侧的周边区域25不少于90％被填料4所堵塞，如图1所示。
单元节距的定义由上述表达式(1)来限定，在该实施例中，如图4所示，由于单元23的横截面是正方形，节距的长度等于单元23的一个侧边的长度b加上分隔壁22的厚度a。
具体而言，上述的单元23的侧边长度b是1.07到1.27mm，分隔壁22的厚度a是0.25到0.35mm。因此，节距是1.32到1.62mm。
环绕壁21的厚度是0.2到0.8mm。填料4填入单元23的开口231中距离端面241和242的深度为1到6mm。
上述的陶瓷蜂窝结构2具有的环绕壁21和分隔壁22使得孔隙率不小于50％。
而且，陶瓷蜂窝结构2是由堇青石(cordierite)制成。填料4也由堇青石制成。
废气净化过滤器1用于柴油机，以净化从柴油机排出的废气。如图1和3所示，在陶瓷蜂窝结构2的端面241和242上的上述虚拟线3内的中心区域26中，设置有填料4的单元23的开口231与不设置填料4的单元23的开口231以交替地布置的方式混合存在。
换句话说，如图3所示，在中心区域26中的单元23在其端部总共具有两种开口231，两种开口231中的一种被填料4所堵塞，使得填料4形成在其中的两相邻单元23的开口相互相对。
接着，以下描述用于制造该实施例中的废气净化过滤器1的方法。
首先，进行成形工艺，用于形成具有环绕壁21、分隔壁22和多个单元23的陶瓷蜂窝结构2。
接着，进行屏蔽工艺，用于将屏蔽带5粘贴到陶瓷蜂窝结构2的整个端面241上，如图5所示。
随后，如图7所示，粘贴到上述虚拟线3(图1)通过的单元23的开口和在虚拟线3外侧的单元23的开口上的屏蔽带5被钻开。此时，进行钻开工艺，用于以棋盘(checkerboard)图案钻开中心区域26中的单元23的开口231上的屏蔽带5。
此后，如图8所示，端面241被浸入填料浆41中，并且如图9所示，进行堵塞工艺，以便在除被屏蔽带5阻塞之外的单元23的开口231中形成填料4。
而且，如图10和11所示，填料4也形成在陶瓷蜂窝结构2的另一端面242上。
这样，如图1所示，在陶瓷蜂窝结构2的两端面241和242上虚拟线3之外的周边区域25不少于90％被填料4堵塞。
在屏蔽带上钻孔之前，通过使用摄像机51摄取陶瓷蜂窝结构2的端面241(242)的图像，并通过处理图像来探测将被钻开的位置，如图6所示。随后，采用激光器52钻开屏蔽带5，如图7所示。
如上所述，在填料4形成在确定的单元23的开口231中之后，通过烘焙陶瓷蜂窝结构2获得废气净化过滤器1。
而且，废气净化过滤器1的分隔壁23可以带有催化剂。
接着，以下描述该实施例的运行/工作效果。
如上所述，在陶瓷蜂窝结构2的两端面241和242上的周边区域25不少于90％被填料4堵塞。
因此，陶瓷蜂窝结构2的两端面241和242的周边部分即角部被加强。而且，上述虚拟线3是由沿着从环绕壁21的内表面211朝向中心的方向位于1.0倍以上单元节距的距离处的连续连接点来绘制的，将被堵塞填料4的周边区域25的宽度不小于单元节距的1.0倍。因此，可以确保陶瓷蜂窝结构2的足够强度。因而，可以防止在废气净化过滤器1制造、搬运等时出现破裂。
而且，由于虚拟线3是由沿着从环绕壁21的内表面211朝向中心的方向位于不超过3.0倍单元节距的距离处的连续连接点来绘制的，将被堵塞填料4的周边区域25的宽度不大于单元节距的3.0倍。因此，可以充分减小废气净化过滤器1中不能通过废气的周边区域25的面积。因而，可以确保废气过滤区域、同时抑制废气的压力损失。结果，可以获得具有良好净化效率的废气净化过滤器1。
由于陶瓷蜂窝结构2具有的环绕壁21和分隔壁22使得孔隙率不小于50％，可以获得具有良好净化效率的废气净化过滤器1。
在这种情况下，如果周边区域25不设置有填料4，由于陶瓷蜂窝结构2的强度不够，可能出现破裂。因此，陶瓷蜂窝结构2的强度通过如上所述的在周边区域25中形成填料4而增加，结果，废气净化过滤器1的强度增加。
由于环绕壁21的厚度为0.2到0.8mm，因此可以确保废气净化过滤器1的强度和废气净化效率。
而且，由于陶瓷蜂窝结构2是由堇青石制成的，因此可以非常容易和低成本地形成具有所需孔隙率、具有环绕壁21和分隔壁22的陶瓷蜂窝结构2。
如上所述，根据该实施例，可以获得具有高强度和良好废气净化效率的废气净化过滤器。
(第二实施例)
在该实施例中，废气净化过滤器1由不同于第一实施例中的方法制造，如图12和13所示。
换句话说，在第一实施例中所示的陶瓷蜂窝结构2的端面241(242)上，屏蔽带5被粘贴到在虚拟线3以内的中心区域26，如图12所示。
因此，屏蔽带5具有其外轮廓与虚拟线3一致的形状。
随后，在堵塞工艺之前，如图13所示，进行钻开工艺，以便钻开覆盖虚拟线23通过的单元23的开口231的屏蔽带5。在钻开工艺时，位于虚拟线3内的中心区域26中的屏蔽带5也以棋盘图案被钻开。在图13中，标号55表示被钻的部分。
其它方面与第一实施例相同。
根据该制造方法，可以在周边区域25中形成填料4而不需要钻开周边区域25中的屏蔽带5，因为屏蔽带5没有粘贴到周边区域25。因此，用于钻开工艺的工时数可减少，可以容易地制造废气净化过滤器1并且同时降低制造成本。
其它方面与第一实施例相同。
(第三实施例)
在该实施例中，填料4部分地形成在废气净化过滤器1中虚拟线3通过的单元23中，如图所示14所示。
换句话说，与第二实施例一样地首先进行形成工艺和屏蔽工艺(参照图12)。随后，在钻开工艺中，虚拟线3通过的单元23不被钻开。
其它方面与第二实施例相同。
因此，填料4作为局部塞子形成在虚拟线3通过的单元23中，如图14所示。在这种情况下，可以通过进一步减少将被钻开的位置的数目来减少用于钻开工艺的工时数。
其它方面具有与第二实施例相同的运行/工作效果。
(第四实施例)
在该实施例中，屏蔽带5在屏蔽工艺中被粘贴到陶瓷蜂窝结构2的整个端面241(242)上，随后进行切割工艺，以便沿着虚拟线3切割屏蔽带5。
在切割工艺之后，通过与第二或者第三实施例中相同的方法制造废气净化过滤器1。
例如一个激光器被用来切割屏蔽带5。
其它方法与第一实施例相同。
根据该制造方法，当屏蔽带5被粘贴到陶瓷蜂窝结构2的端面241和242上时，由于屏蔽带5不需要进行精确的定位对齐，可以很容易地进行粘贴。因此，可以容易地制造具有高强度和良好废气净化效率的废气净化过滤器。
其它方面具有与第一实施例中相同的运行/工作效果。
(第五实施例)
在该实施例中，屏蔽带5在屏蔽工艺中被粘贴到陶瓷蜂窝结构2的整个端面241(242)上，在切割工艺中，屏蔽带5被沿着虚拟线3通过的单元23的分隔壁22切割，并且同时去除分隔壁22外侧的屏蔽带5，如图15所示。
因此，切割线形成封闭的曲线，该曲线围住在虚拟线3以内沿着分隔壁22可以画出的最大区域。
随后，通过与第一实施例相同的方法制造废气净化过滤器1。
例如激光器用来切割屏蔽带5。
其它方面与第一实施例相同。
根据该制造方法，通过去除覆盖特定单元23的屏蔽带5，可以打开虚拟线3通过的特定单元23的整个开口231。因此，可以在虚拟线3通过的单元23的全部开口231中形成填料4。
而且，它不需要钻开虚拟线3通过的单元23的开口231。
因此，根据该实施例，可以容易地制造具有高强度和良好废气净化效率的废气净化过滤器。
其它方面具有与第一实施例中相同的运行/工作效果。
(第六实施例)
在该实施例中，根据本发明的废气净化过滤器被测试以检查它是如何破裂的，如图16和17所示。
本发明的废气净化过滤器，即，在其周边区域形成填料的废气净化过滤器1被称作测试样品1。
在其周边区域没有形成填料、与使用在测试样品1中的陶瓷蜂窝结构类似的陶瓷蜂窝结构2被称作测试样品2。
具有相对低孔隙率的单块(monolith)3密尔产品被称作测试样品3。
表1显示了每一测试样品的数据资料。
 测试样品1   测试样品2   测试样品3
  周边区域中的填料  存在   不存在   不存在
  尺寸(直径×高度)  129×50mm   129×50mm   129×50mm
  环绕壁的厚度  0.6mm   0.6mm   0.6mm
  分隔壁的厚度  0.3mm   0.3mm   0.09mm
  单元数目  300目   300目   600目
  材料  堇青石   堇青石   堇青石
  孔隙率  65％   65％   35％
在测试中，每个陶瓷蜂窝结构61被安装在一个支撑基部62上，处于单元沿着其穿透陶瓷蜂窝结构61的方向T与竖直方向S倾斜的状态，使得T和S之间的角度为45度，如图16所示。
随后，底座直径为20mm、高度为30mm并且重量为100g的圆柱形铅锤63从上方30cm处自由落向陶瓷蜂窝结构61的角部611。
铅锤63穿过沿着竖直方向设置的圆柱形导管64下落。
这样，测量出现在每一陶瓷蜂窝结构61的角部611的破裂的深度。对每一测试样品进行五次测试。
测试结果显示在图17中。显示在该图中的数值是进行五次测试的结果的平均值。
如图17所示，根据本发明的测试样品1显示的破裂深度远远小于在其周边区域没有设置填料的测试样品2的破裂深度。
尽管测试样品1具有大到65％的孔隙率，其破裂深度与孔隙率低至35％的单块测试样品3的破裂深度大体上相同。
从这些结果可以推导出，根据本发明可以获得足以防止出现破裂、并具有良好强度的废气净化过滤器。
压力损失的升高率是基于周边区域没有被堵塞的测试样品的压力损失的一个数值。压力损失是在室温下的空气以5m3/min的速度流过废气净化过滤器时作为在废气净化过滤器一端的压力与另一端的压力之间的压差获得的一个值。在将要描述的第八实施例中的压力损失也是以这种方式获得的一个值。
破裂深度是通过第六实施例中描述的破裂测试方法来测量的。在图18中，压力损失升高率由白色圆圈表示，而破裂深度由黑色圆圈表示。
如图18所示，对于具有其将被堵塞的宽度是两个单元节距或者更宽的周边区域的测试样品而言，压力损失升高率是显著地增大。当周边区域将被堵塞的宽度达到四个单元节距时，压力损失升高率进一步增大，超过40％。
至于破裂，与不被堵塞相比，通过堵塞周边区域对应一个单元节距的宽度，可以减小破裂深度。而且，通过堵塞周边区域对应两个单元节距的宽度，可以进一步减小破裂深度。
从这些结果可以发现，周边区域将被堵塞的宽度必须是一个到三个单元节距，优选地是一个到两个单元节距。
(第八实施例)
在该实施例中，如图19所示，在陶瓷蜂窝结构的分隔壁厚度与废气中的微粒收集效率之间以及分隔壁厚度与压力损失之间的关系被评价。
换句话说，包含微粒的废气以2m3/min的速率流过废气净化过滤器。分别测量废气流过之前的废气净化过滤器的质量M1和废气流过之后的废气净化过滤器的质量M2，并且同时测量已经通过废气净化过滤器的微粒的质量N。根据质量M1、M2和N，可以从下式计算出微粒收集效率P：
P＝(M2-M1)/(M2-M1+N)
在图19中，收集效率由黑色圆圈表示，而压力损失由白色圆圈表示。
如图19所示，通过将分隔壁厚度设定为0.25mm或者更大，可以充分地增大收集效率。但是，如果分隔壁厚度超过0.40mm，压力损失将显著地增大。
从这些结果可以发现，分隔壁厚度优选为0.25到0.40mm。
尽管为了说明的目的已经参照具体实施例对本发明进行了描述，应理解的是，在不脱离本发明范围和基本构思的情况下，本领域技术人员可以对本发明进行多种修改。

Claims (18)

1、一种废气净化过滤器，包括：
陶瓷蜂窝结构，所述陶瓷蜂窝结构具有环绕壁、以蜂窝图案设置在环绕壁中的分隔壁、以及被分隔壁分隔并且同时从陶瓷蜂窝结构的一个端面穿透到另一端面的多个单元；
其中，如果在陶瓷蜂窝结构的两个端面上由沿着从环绕壁的内表面朝向中心的方向位于1.0到3.0倍单元节距的距离处的连续连接点来绘制虚拟线，在虚拟线外侧的周边区域不少于90％被填料所堵塞。
2、如权利要求1所述的废气净化过滤器，其特征在于，虚拟线通过的每个单元的开口的部分区域或者整个区域被填料所堵塞。
3、如权利要求1或2所述的废气净化过滤器，其特征在于，陶瓷蜂窝结构具有使得孔隙率不小于50％的环绕壁和分隔壁。
4、如权利要求1或2所述的废气净化过滤器，其特征在于，环绕壁的厚度为0.2到0.8mm。
5、如权利要求1或2所述的废气净化过滤器，其特征在于，陶瓷蜂窝结构是由堇青石制成。
6、如权利要求1或2所述的废气净化过滤器，其特征在于：
废气净化过滤器是一个用于柴油机以便净化从柴油机排出的废气的废气净化过滤器；以及
在陶瓷蜂窝结构端面上的虚拟线内的中心区域中，设置有填料的单元开口与没有设置填料的单元开口以交替地布置方式混合存在。
7、如权利要求1或2所述的废气净化过滤器，其特征在于，所述虚拟线是由沿着从环绕壁的内表面朝向中心的方向位于1.0到2.0倍单元节距的距离处的连续连接点来绘制的一条线。
8、如权利要求1或2所述的废气净化过滤器，其特征在于，分隔壁的厚度为0.25到0.40mm。
9、一种制造废气净化过滤器的方法，包括：
成形工艺，用于形成陶瓷蜂窝结构，所述陶瓷蜂窝结构具有环绕壁、以蜂窝图案设置在环绕壁中的分隔壁、以及被分隔壁分隔并且同时从陶瓷蜂窝结构的一个端面穿透到另一端面的多个单元；
屏蔽工艺，用于将屏蔽带粘贴到陶瓷蜂窝结构的整个端面上；
钻开工艺，其中，由沿着从环绕壁的内表面朝向中心的方向位于1.0到3.0倍单元节距的距离处的连续连接点来绘制虚拟线，至少粘贴到虚拟线通过的单元开口和虚拟线外侧的单元开口上的屏蔽带被钻开；以及
堵塞工艺，其中，在将端面浸入填料浆、并且在除被屏蔽带阻塞的单元开口之外的单元开口中形成填料之后，在虚拟线外侧的周边区域不少于90％被填料所堵塞。
10、如权利要求9所述的制造废气净化过滤器的方法，其特征在于，对于粘贴到虚拟线内的单元开口上的屏蔽带部分，粘贴到两相邻单元开口之一上的屏蔽带部分在钻开工艺中被钻开。
11、一种制造废气净化过滤器的方法，包括：
成形工艺，用于形成陶瓷蜂窝结构，所述陶瓷蜂窝结构具有环绕壁、以蜂窝图案设置在环绕壁中的分隔壁、以及被分隔壁分隔并且同时从陶瓷蜂窝结构的一个端面穿透到另一端面的多个单元；
屏蔽工艺，其中，在陶瓷蜂窝结构的端面上由沿着从环绕壁的内表面朝向中心的方向位于1.0到3.0倍单元节距的距离处的连续连接点来绘制虚拟线，并且屏蔽带被粘贴到在虚拟线内的中心区域上；
堵塞工艺，其中，在将端面浸入填料浆、并且在除被屏蔽带阻塞的单元开口之外的单元开口中形成填料之后，在虚拟线外侧的周边区域不少于90％被填料所堵塞。
12、如权利要求11所述的制造废气净化过滤器的方法，其特征在于，在屏蔽工艺之后并且在堵塞工艺之前进行钻开工艺，用于至少钻开覆盖虚拟线通过的单元开口的屏蔽带。
13、一种制造废气净化过滤器的方法，包括：
成形工艺，用于形成陶瓷蜂窝结构，所述陶瓷蜂窝结构具有环绕壁、以蜂窝图案设置在环绕壁中的分隔壁、以及被分隔壁分隔并且同时从陶瓷蜂窝结构的一个端面穿透到另一端面的多个单元；
屏蔽工艺，用于将屏蔽带粘贴到陶瓷蜂窝结构的整个端面上；
切割工艺，其中，在端面上由沿着从环绕壁的内表面朝向中心的方向位于1.0到3.0倍单元节距的距离处的连续连接点来绘制虚拟线，粘贴到虚拟线外侧的周边区域上的屏蔽带被切割并且被取走；以及
堵塞工艺，其中，在将端面浸入填料浆、并且在除被屏蔽带阻塞的单元开口之外的单元开口中形成填料之后，在虚拟线外侧的周边区域不少于90％被填料所堵塞。
14、如权利要求13所述的制造废气净化过滤器的方法，其特征在于，在切割工艺之后并且在堵塞工艺之前进行钻开工艺，用于至少钻开覆盖虚拟线通过的单元开口的屏蔽带。
15、一种制造废气净化过滤器的方法，包括：
成形工艺，用于形成陶瓷蜂窝结构，所述陶瓷蜂窝结构具有环绕壁、以蜂窝图案设置在环绕壁中的分隔壁、以及被分隔壁分隔并且同时从陶瓷蜂窝结构的一个端面穿透到另一端面的多个单元；
屏蔽工艺，用于将屏蔽带粘贴到陶瓷蜂窝结构的整个端面上；
切割工艺，其中，在端面上由沿着从环绕壁的内表面朝向中心的方向位于1.0到3.0倍单元节距的距离处的连续连接点来绘制虚拟线，沿着虚拟线通过的单元的分隔壁切割屏蔽带、并且同时取走虚拟线外侧的屏蔽带；以及
堵塞工艺，其中，在将端面浸入填料浆、并且在除被屏蔽带阻塞的单元开口之外的单元开口中形成填料之后，在虚拟线外侧的周边区域不少于90％被填料所堵塞。
16、如权利要求11至15任一所述的制造废气净化过滤器的方法，其特征在于，对于粘贴到虚拟线内的单元开口上的屏蔽带，粘贴到两相邻单元开口之一上的屏蔽带在屏蔽工艺之后并在堵塞工艺之前被钻开。
17、如权利要求9至15任一所述的制造废气净化过滤器的方法，其特征在于，所述虚拟线是由沿着从环绕壁的内表面朝向中心的方向位于1.0到2.0倍单元节距的距离处的连续连接点来绘制的一条线。
18、如权利要求9至15任一所述的制造废气净化过滤器的方法，其特征在于，分隔壁的厚度为0.25到0.40mm。
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