蜂窝状结构体制造技术

该蜂窝状结构体(1)具有隔壁(11)和多个单元(12)。在蜂窝状结构体(1)的垂直于轴向的横截面中，蜂窝状结构体(1)具有沿径向从蜂窝状结构(1)的中心到其外侧具有不同单元密度的多个单元密度区域(2)。边界区域(14)被设置在相邻的单元密度区域(2)之间，分离所述区域(2)。所述边界区域(14)具有以下部分：在两侧连接单元密度区域(2)的隔壁(11)的边界隔壁(141)；和多个多边形边界单元(142)，多边形边界单元中的每个至少部分地由边界隔壁(141)包围并且被形成为具有不同于在两侧的单元密度区域(2)内的单元(12)的形状。在边界区域(14)内的边界单元(142)的平均液压直径(Φ1)和在边界区域(14)的紧接内侧的单元密度区域(2)内的单元(12)的平均液压直径(Φ2)满足Φ1/Φ2>＝1.25的关系。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蜂窝状结构体
本专利技术涉及一种用于支撑元件的蜂窝状结构体，所述支撑元件支撑能够净化从机动车辆等的内燃机排放的废气的催化剂。
技术介绍
已知一种蜂窝状结构体能够净化从机动车辆等的内燃机排放的废气，催化剂被支撑在所述蜂窝状结构体内。例如，蜂窝状结构体由布置成格子状的隔壁和由所述隔壁形成的多个单元组成。蜂窝状结构体被安装到废气经过的废气通道。当具有高温的废气流经安装到废气通道的蜂窝状结构体时，支撑在蜂窝状结构体内的催化剂由具有高温的废气激活。被激活的催化剂净化废气。目前，因为用于减少机动车辆排放的车辆排放控制逐年变得更加严格，有对于进一步减少当内燃机启动时立即产生的有害物质(冷排放)的强烈需求。为了解决这个问题，需要使用用于减小每个隔壁的厚度以减小蜂窝状结构体的总重和将蜂窝状结构体的温度快速升高至目标温度以便激活催化剂的技术。进一步需要使用用于将具有均匀流速和均匀分布的废气提供至蜂窝状结构体的技术以便有效地利用由蜂窝状结构体支撑的整个催化剂。为此，要求蜂窝状结构体具有较好的净化废气性能和低的压力损失(还暗示被称为压力损失)等。例如，专利文献1已经公开了一种在垂直于蜂窝状结构体的轴向的横截面内具有中心区域和外周区域的蜂窝状结构体。专利文献1已经确定在中心区域和外周区域之间催化剂量、表面积、单元密度等的关系。而且，专利文献2已经公开了一种由具有筒状的内周边壁、第一单元和第二单元组成的蜂窝状结构体。在这个结构中，第一单元具有布置在内周边壁内侧的六边形形状。第二单元具有不同于六边形形状的形状(圆形、椭圆形、正方形和三角形)并且被布置在内周边壁的外侧。此外，专利文献3已经公开了一种由具有正方形形状的单元组成的蜂窝状结构体和在蜂窝状结构体的中心区域和外周区域之间开口比和吸收比等的关系。专利文献4已经公开了一种具有这样的结构的蜂窝状结构体，在该结构中，内侧表层区域被形成在第一单元区域(作为中心区域)和第二单元区域(作为外周区域)之间。专利文献4已经确定在第一单元区域和第二单元区域之间单元密度等的关系。而且，专利文献5已经公开了一种具有这样的结构的蜂窝状结构体，在该结构中，网状框架(也就是，隔壁)从中心区域朝向外周区域形成，并且网状框架的数量沿着蜂窝状结构体的径向改变。更进一步，专利文献6已经公开了一种蜂窝状结构体的结构，在该结构中，隔壁具有从中心点朝向外侧凸出的形状，并且中心区域的单元密度小于外周区域的单元密度。更进一步，专利文献7已经公开了一种蜂窝状结构体的结构，在该结构中，单元的开口比从中心区域到外周区域连续地或逐步地增加。进一步，专利文献8已经公开一种具有这样的结构的蜂窝状结构体，在该结构中，第一蜂窝区域(作为中心区域)和第二蜂窝区域(作为外周区域)被直接组装到一起以形成一体成形体，并且第一蜂窝区域和第二蜂窝区域具有不同的单元密度、不同的隔壁厚度、不同的单元横截面形状等。更进一步，专利文献9已经公开了一种由组装到一起以形成一体的多个蜂窝段组成的蜂窝状结构体。专利文献9已经确定在形成最外侧周边表面的最外侧蜂窝段和不形成最外侧周边表面的其他蜂窝段之间隔壁厚度、单元密度等的关系。而且，专利文献10已经公开一种具有这样的区域的蜂窝状结构体，在该区域中，单元密度从中心朝向外周逐渐减小。【引用列表】【专利文献】【专利文献1】特开2002-177794号公报；【专利文献2】特开2008-200605号公报；【专利文献3】特开2008-18370号公报；【专利文献4】特许第3219292号公报；【专利文献5】特表2009-532605号公报(PCT申请的公开日语翻译)；【专利文献6】特许第4511396号公报；【专利文献7】特开2006-281134号公报；【专利文献8】特许第4640903号公报；【专利文献9】特许第4094823号公报；和【专利文献10】特许第4332847号公报。
技术实现思路
技术问题然而，在专利文献1至5中公开的蜂窝状结构体具有在中心侧和外周区域之间形成的内周壁。内周壁的存在产生具有围绕内周壁的具有缺陷形状的缺陷单元。(缺陷单元不仅仅由隔壁包围，而是由隔壁和内周壁的组合包围)。因此，当催化剂由蜂窝状结构体支撑时，这个结构将导致单元被催化剂阻塞和由单元阻塞导致增加蜂窝状结构体的压力损失。而且，尽管专利文献3已经公开了蜂窝状结构体的另一不具有任何内周壁的结构，因为在中心区域和外周区域内形成的单元都具有相同的形状，这提供可能降低的耐热冲击性。而且，专利文献6已经公开具有这样结构的蜂窝状结构体，在该结构中，因为废气能够容易地在中心区域内流动，废气被集中在中心区域内，并且这产生这样的部分，在所述部分内的单元密度朝向外周区域内的外侧不均匀地减小。因此，这个蜂窝状结构体的结构在鉴于废气的流动方面对于净化废气没有可能的贡献。而且，专利文献6没有公开关于废气净化的任何数据。更进一步，因为单元中的每个不具有准确的圆形，废气难以沿着蜂窝状结构体的纵向流经在外周区域内形成的单元，可能难以提供充分的废气净化性能。更进一步，专利文献7至10具有这样的结构的蜂窝状结构体，在该结构中，多个所述多个蜂窝状段被组装以形成一体成形体。这个结构增加在蜂窝状段的接合区域处形成的隔壁的厚度，并且因此增加蜂窝状结构体的压力损失。本专利技术已经为了解决上述问题而完成并且具有的目标是提供一种显示减小的压力损失并提供改善的废气净化性能的蜂窝状结构体。技术方案根据本专利技术的一个方面，示例性实施例将蜂窝状结构体提供为包括布置成格子状的隔壁和由隔壁包围的多个单元的一体成形体。蜂窝状结构体具有边界区域和沿径向从中心侧到外周侧形成的具有不同单元密度的多个单元密度区域。边界区域形成在紧邻的单元密度区域之间。边界区域具有边界隔壁和具有多边形形状的多个边界单元。边界隔壁连接与边界区域相邻而形成的单元密度区域内的隔壁。具有多边形形状的边界单元在形状上不同于单元密度区域内的单元。边界单元中的至少一部分由边界隔壁包围。蜂窝状结构体满足Φ1/Φ2≥1.25的关系，其中Φ1表示在边界区域内的边界单元的平均液压直径，并且Φ2表示在边界区域的直接内侧形成的单元密度区域内的单元的平均液压直径。本专利技术的有利效果前述的蜂窝状结构体具有多个单元密度区域，多个单元密度区域的单元密度在垂直于轴向的径向上在横截面(下文中也被称为径向横截面)内逐步改变。此外，边界区域形成在单元密度区域之间并且使单元密度区域分离以便将相邻的单元密度区域分隔开。边界区域具有边界隔壁和具有多边形形状的多个边界单元。边界隔壁连接与边界区域相邻地形成的单元密度区域内的隔壁。具有多边形形状的边界单元在形状上不同于在边界区域的两侧形成的单元密度区域内的单元，并且边界单元中的每个的至少一部分由边界隔壁包围。也就是，在前述的蜂窝状结构体中，边界区域形成在具有改变的单元密度的单元密度区域之间的边界上并且具有与单元密度区域的隔壁和单元在结构上相似的隔壁(也就是边界隔壁)和单元(也就是边界单元)。这个结构使得能够防止在单元密度区域之间的边界区域内形成缺陷单元。在这种情况下，这种缺陷单元被在边界区域内形成并且具有小于在边界区域的紧接内侧形成的单元密度区域内的单元的液压直径的液压直径。这个结构使得能够抑制在单元密度区域之间形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成为一体成形体的蜂窝状结构体(1)，所述蜂窝状结构体(1)包括布置成格子状的隔壁(11)和由所述隔壁(11)包围的多个单元(12)，其中所述蜂窝状结构体(1)包括在径向从中心侧到外周侧形成的具有不同单元密度的多个单元密度区域(2)，边界区域(14)形成在紧邻的单元密度区域(2)之间，所述边界区域(14)包括边界隔壁(141)和具有多边形形状的多个边界单元(142)，所述边界隔壁(141)连接与所述边界区域(14)相邻形成的单元密度区域(2)内的隔壁(11)，具有多边形形状的边界单元(142)在形状上不同于单元(12)，所述边界单元(142)的至少一部分由所述边界隔壁(141)包围，和所述蜂窝状结构体(1)满足Φ1/Φ2≥1.25的关系，其中Φ1表示在所述边界区域(14)内形成的所述边界单元(142)的平均液压直径，并且Φ2表示在所述边界区域(14)的直接内侧形成的单元密度区域(2)内形成的单元(12)的平均液压直径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.27 JP 2012-015738;2012.11.06 JP 2012-244481.一种形成为一体成形体的蜂窝状结构体(1)，所述蜂窝状结构体(1)包括布置成格子状的隔壁(11)和由所述隔壁(11)包围的多个单元(12)，其中所述蜂窝状结构体(1)包括在径向从中心侧到外周侧形成的具有不同单元密度的多个单元密度区域(2)，边界区域(14)形成在紧邻的单元密度区域(2)之间，所述边界区域(14)包括边界隔壁(141)和具有多边形形状的多个边界单元(142)，所述边界隔壁(141)连接与所述边界区域(14)相邻形成的单元密度区域(2)内的隔壁(11)，具有多边形形状的边界单元(142)在形状上不同于单元(12)，所述边界单元(142)的至少一部分由所述边界隔壁(141)包围，和所述蜂窝状结构体(1)满足Φ1/Φ2≥1.25的关系，其中Φ1表示在所述边界区域(14)内形成的所述边界单元(142)的平均液压直径，并且Φ2表示在所述边界区域(14)的直接内侧形成的单元密度区域(2)内形成的单元(12)的平均液压直径，其中在所述多个单元密度区域(2)中除了最外侧单元密度区域(2)以外，具有最大单元密度的单元密度区域(2)被布置在最内侧。2.根据权利要求1所述的蜂窝状结构体(1)，其中所述蜂窝状结构体(1)满足1.25≤Φ1/Φ2≤2.02的关系。3.根据权利要求1或2所述的蜂窝状结构体(1)，其中所述蜂窝状结构体(1)满足1<Ma/Mb≤2.2的关系，其中参考字符Ma表示除了在所述多个单元密度区域(2)的最外侧形成的单元密度区域(2)以外单元密度区域(2)的最大单元密度，并且参考字符Mb表示在所述多个单元密度区域(2)中的单元密度区域(2)的最小单元密度。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：林真大，村田雅一，松原浩之，久野央志，铃木宏昌，
申请(专利权)人：株式会社电装，丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP