一种蜂窝陶瓷过滤器结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108176161A(43)申请公布日2018.06.19(21)申请号201711447662.3(22)申请日2017.12.27(71)申请人山东国瓷功能材料股份有限公司地址257091山东省东营市经济技术开发区辽河路24号(72)发明人宋锡滨缪卫国张兵崔明山吴艳增(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002代理人王莹吴欢燕(51)Int.Cl.B01D46/24(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种蜂窝陶瓷过滤器结构(57)摘要本发明涉及蜂窝陶瓷过滤器技术领域，公开了一种蜂窝陶瓷过滤器结构，包括：进口蜂窝陶瓷面和出口蜂窝陶瓷面，进口蜂窝陶瓷面和出口蜂窝陶瓷面上均包括邻近外侧的第一区域内格子和邻近中心的第二区域内格子，第一区域内格子的孔壁比第二区域内格子的孔壁厚1-80％，第二区域内格子的孔壁厚大于0.15mm，第一区域内格子设有倒角。本发明为平衡需求，在靠近皮肤的地方，增加壁厚，并设有倒角，既可保证增强的效果，又可避免挤出不均匀及抗热震性下降的问题。CN108176161ACN108176161A权利要求书1/1页1.一种蜂窝陶瓷过滤器结构，其特征在于，包括：进口蜂窝陶瓷面和出口蜂窝陶瓷面，所述进口蜂窝陶瓷面和所述出口蜂窝陶瓷面上均包括邻近外侧的第一区域内格子(1)和邻近中心的第二区域内格子(2)，所述第一区域内格子(1)的孔壁比所述第二区域内格子(2)的孔壁厚1％-80％，所述第二区域内格子(2)的孔壁厚大于0.15mm，所述第一区域内格子(1)设有倒角。2.如权利要求1所述的蜂窝陶瓷过滤器结构，其特征在于，所述第一区域内格子(1)的范围为从最外侧的格子至靠近外侧的第十个格子。3.如权利要求2所述的蜂窝陶瓷过滤器结构，其特征在于，所述第一区域内格子(1)的范围为从最外侧的格子至靠近外侧的第六个格子。4.如权利要求3所述的蜂窝陶瓷过滤器结构，其特征在于，所述第一区域内格子(1)的孔壁比所述第二区域内格子(2)的孔壁厚5-50％。5.如权利要求4所述的蜂窝陶瓷过滤器结构，其特征在于，每个所述第一区域内格子(1)的孔壁沿外侧逐渐增厚1-80％。6.如权利要求5所述的蜂窝陶瓷过滤器结构，其特征在于，每个所述第一区域内格子(1)的孔壁沿外侧逐渐增厚5-50％。7.如权利要求1所述的蜂窝陶瓷过滤器结构，其特征在于，最内侧的所述第一区域内格子(1)的倒角为半径大于0.1mm。8.如权利要求7所述的蜂窝陶瓷过滤器结构，其特征在于，每个所述第一区域内格子(1)的倒角半径沿外侧逐渐增加0.01mm-0.1mm。9.如权利要求8所述的蜂窝陶瓷过滤器结构，其特征在于，最外侧的所述第一区域内格子(1)的倒角半径不大于0.3mm。2CN108176161A说明书1/3页一种蜂窝陶瓷过滤器结构技术领域[0001]本发明涉及蜂窝陶瓷过滤器技术领域，特别是涉及一种蜂窝陶瓷过滤器结构。背景技术[0002]蜂窝陶瓷过滤器技术已被广泛用于汽车及卡车尾气处理上。一般，蜂窝陶瓷过滤器采用壁流式过滤方式以去除尾气中的颗粒。原理就是在入口处每隔一格子堵住，另一格子保持通畅；而在出口处，对应的格子保持相反的堵或通。这样，蜂窝陶瓷呈国际象棋的棋盘式，保证尾气必须从孔壁上通过，从而达到将尾气中的颗粒截留在孔壁上的目的。[0003]对应用于柴油机尾气处理的蜂窝陶瓷过滤器来说，一般为满足高热容量的要求，壁厚在8-20mil(1mil＝25.4微米)左右，气孔率在40-55％左右。但是，随着过滤器需求的发展，薄壁高气孔率成为一个趋势。在此要求下，通常的过滤器结构设计会遇到强度不够的问题。比如，对汽油机过滤器来说，薄壁高气孔率是必须，通用的几个结构200/6.5(48-50％气孔率)，300/8.5(60-65％气孔率)，就很容易在生产及使用中因为强度不够而产生问题。200/6.5表示：目数是每平方英寸200目，壁厚是6.5微英寸。300/8.5表示：目数是每平方英寸300目，壁厚是8.5微英寸[0004]为解决这一潜在的问题，我们有必要对蜂窝陶瓷过滤器的结构进行加固，以适应于薄壁高气孔率的应用。从理论上，蜂窝陶瓷的结构强度因子(MIF)由以下的公式(1)决定：[0005]MIF＝t2/L(L-t)(1)[0006]其中，t是孔壁的厚度，L是格子的间隔。[0007]为使得强度增加及应力减少，通常在格子的角处加入倒角，若倒角的半径为R,则公式(1)演变成(2)[0008]MIF＝t2/L(L-t-2R)(2)[0009]若蜂窝陶瓷过滤器强度不够，在材料封装时易造成开裂问题。根据实验结果，在皮肤附近的壁增厚及加入倒角结构，可有效地提高过滤器的力学强度。但是，过