蜂窝状结构体制造技术

蜂窝状结构体具有筒形外周壁、隔壁和单元。所述单元由所述隔壁包围。在蜂窝状结构体的径向横截面中，所述单元划分为从中心区域到外周壁形成的具有不同单元密度的单元密度区域。边界壁在两个单元密度区域之间形成。每个单元密度区域具有边界单元和内部单元。边界单元接触边界壁。内部单元不接触边界壁。在蜂窝状结构体的径向横截面中，边界单元的每个的内切圆具有不小于0.5mm的直径。而且，与边界单元相邻的内部单元的内切圆也具有不小于0.5mm的直径。

【技术实现步骤摘要】
蜂窝状结构体
本专利技术涉及具有这样的结构的蜂窝状结构体，在所述结构中，蜂窝状结构体具有隔壁以形成多个单元，并且蜂窝状结构体的垂直于单元沿着其形成的轴向方向的径向横截面划分为多个单元密度区域，所述多个单元密度区域具有不同的单元密度并且单元属于相应的单元密度区域。
技术介绍
已经已知蜂窝状结构体并且广泛地将蜂窝状结构体用作催化剂支撑件，催化剂被支撑在所述催化剂支撑件中。蜂窝状结构体安装到连接到内燃机(诸如柴油机)的废气管道并且净化从内燃机排放的废气。例如，这样的蜂窝状结构体具有筒形形状的外周壁和在外周壁的内侧布置为格子状的隔壁。特别地，隔壁形成为和布置为格子状以形成沿着蜂窝状结构体的轴向方向的多个单元。每个单元由隔壁包围。所述单元沿着蜂窝状结构体的轴向方向形成。具有这种结构的蜂窝状结构体安装到连接到内燃机的废气管道。通过所述废气管道，从内燃机排放的废气排出到外侧。由于废气具有高温，当废气穿过蜂窝状结构体中的单元的内侧时，支撑在蜂窝状结构体中的催化剂由废气的热能激活，并且在高温下被激活的蜂窝状结构体净化废气。鉴于环境保护，目前的车辆排放控制逐年变得更加严格，并且还存在对于减少从内燃机(诸如柴油机)排放的废气中所包含的二氧化碳和进一步提高机动车辆的燃料效率的强烈需求。鉴于意旨减少机动车辆排放等的目前的车辆排放控制，消除包含在从柴油机排放的废气中的微粒物质(诸如黑烟)是十分重要的。为了解决和满足上述目前的要求，许多机动车辆配备有柴油微粒过滤器。配备有蜂窝状结构体的柴油微粒过滤器安装在废气管道上，从柴油机排放的废气通过所述废气管道排出到机动车辆的外侧。柴油微粒过滤器净化这样的废气。为此，这增加了用作蜂窝状结构体中的催化剂的贵金属的量。为了避免贵金属的价格风险和资源采购风险，需要减少用在蜂窝状结构体中的贵金属的总量。因此，有对于蜂窝状结构体具有优异的废气净化能力的强烈需求。例如，专利文献日本特许公开2013-173133号已经公开了具有常规结构的蜂窝状结构体，其中，具有不同单元密度的多个单元密度区域在蜂窝状结构体的径向方向上形成。这个径向方向垂直于蜂窝状结构体的轴向方向。单元密度区域在径向横截面中从中心区域到外周区域形成。由于与中心区域中的废气的流动速度相比，外周区域具有废气的低流动速度，因此在专利文献日本特许公开2013-173133号所公开的蜂窝状结构体中，单元密度从中心区域向外周区域逐渐减小。这个结构使得能够具有蜂窝状结构体中废气的均匀流动速度并且促进支撑在蜂窝状结构体中的催化剂的有效利用。具有前述结构的蜂窝状结构体提高废气净化能力。更进一步，在专利文献日本特许公开2013-173133号所公开的蜂窝状结构体中，边界区域进一步在具有不同单元密度的单元密度区域之间形成。由于边界区域具有边界单元，所述边界单元具有特定结构，因此能够减小蜂窝状结构体的压力损失并且增强废气净化能力。然而，在前述的蜂窝状结构体中，在具有不同单元密度的相邻单元密度区域之间形成的边界区域具有围绕边界区域的不充足的强度，并且可能存在蜂窝状结构体容易由于外部应力而破坏的缺点。而且，蜂窝状结构体通常通过烧制具有蜂窝状结构的蜂窝状成型体而产生。在蜂窝状结构体中的单元密度区域之间形成的边界区域在生产蜂窝状结构体的制造过程中在干燥步骤和烧制步骤期间不均匀地收缩。为此，难以产生具有恰当圆度的蜂窝状结构体。这降低了具有恰当圆度的蜂窝状结构体的生产率。也就是，当边界壁区域在具有不同单元密度的两个单元密度区域之间形成时，能够增强蜂窝状结构体的强度并且降低施加到蜂窝状结构体的外侧应力的影响。然而，由于具有小横截面的小尺寸单元邻近边界壁区域形成，在生产蜂窝状结构体的制造过程期间，当催化剂支撑在蜂窝状结构体中时，在小尺寸单元中出现催化剂堵塞(其中单元由催化剂堵塞)。结果，与边界壁区域相邻而形成的这样的具有小横截面的小尺寸单元由催化剂堵塞。这增大蜂窝状结构体的压力损失。此外，形成催化剂堵塞的单元导致支撑催化剂并且由催化剂堵塞的一些区域中废气流的减少。由于催化剂用在蜂窝状结构体中不必要的区域中，因此这是催化剂的浪费。
技术实现思路
因此期望提供一种蜂窝状结构体，所述蜂窝状结构体具有强度优异、能够防止单元中出现催化剂堵塞和减少蜂窝状结构体的压力损失的结构。本专利技术的示例实施例提供一种具有改进结构的蜂窝状结构体，所述改进结构由外周壁、隔壁和多个单元构成。外周壁具有筒形形状。隔壁在外周壁的内侧中形成并且布置为格子状。每个单元由隔壁所包围。在垂直于蜂窝状结构体的轴向方向的蜂窝状结构体径向方向上的横截面中，单元划分为从中心区域到外周壁布置的多个单元密度区域。特别地，单元密度区域具有不同的单元密度。边界壁在彼此相邻的两个单元密度区域之间形成。每个单元密度区域由边界单元和内部单元构成。边界单元接触边界壁。内部单元不接触边界壁并且由隔壁所包围。在沿着垂直于蜂窝状结构体的轴向方向的径向方向的横截面中(也就是，在径向横截面中)，每个边界单元的内切圆具有不小于0.5mm的直径。根据本专利技术的蜂窝状结构体具有在垂直于蜂窝状结构体的轴向方向的径向方向上形成的多个单元密度区域。也就是，单元密度区域在径向横截面中形成并且从中心点到外周壁布置。例如，蜂窝状结构体具有两个单元密度区域：具有不同单元密度的第一单元密度区域和第二单元密度区域。边界壁在第一单元密度区域和第二单元密度区域之间形成。这个结构使得能够在蜂窝状结构体的径向横截面中具有废气的均匀气流分布。这样的废气通过蜂窝状结构体从内燃机排放到外侧。废气引入蜂窝状结构体的内侧并且以废气的均匀流动分布流过蜂窝状结构体的单元。而且，筒形形状的蜂窝状结构体具有在第一单元密度区域与第二单元密度区域之间形成的边界壁。这个结构增强蜂窝状结构体的机械强度。因此能够防止蜂窝状结构体中产生缺陷和避免蜂窝状结构体在制造过程期间或者当蜂窝状结构体的产品被运输时破坏。更进一步，这个结构使得能够防止在制造过程期间蜂窝状成型体的圆度的劣化。这提供蜂窝状结构体的优异的生产率。而且，每个单元密度区域具有边界单元和内部单元。边界单元接触边界壁。内部单元不接触边界壁并且由隔壁所包围。在蜂窝状结构体的径向横截面中，每个边界单元的内切圆具有不小于0.5mm的直径。这个结构增大边界单元的尺寸并且防止在制造过程期间当催化剂由蜂窝状结构体的边界单元和内部单元支撑时，在边界单元中出现催化剂堵塞。而且，由于避免出现催化剂堵塞，这个结构使得能够降低压力损失。附图说明将参考附图通过示例的方式描述本专利技术的优选的、非限制性实施例，在附图中：图1是示出根据本专利技术第一示例实施例的蜂窝状结构体的总体结构的透视图；图2是示出根据图1所示的第一示例实施例的蜂窝状结构体(试验样本E1至E6)在径向方向上的局部横截面的图；图3是示出根据图1所示的第一示例实施例的蜂窝状结构体(试验样本E1至E6)在径向方向上的放大局部横截面的图；图4是示出根据图1所示的第一示例实施例的具有虚拟隔壁的蜂窝状结构体(试验样本E1至E6)在径向方向上的放本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蜂窝状结构体，其包括：具有筒形形状的外周壁(10)；隔壁(11)，其形成在所述外周壁(10)的内侧中并且布置为格子形状；和多个单元(2)，所述多个单元(2)中的每个由所述隔壁(11)包围；其中，在所述蜂窝状结构体的垂直于所述蜂窝状结构体的轴向方向(X)的径向方向(Y)上的横截面中，所述多个单元(2)从中心区域(O)到所述外周壁(10)被划分为多个单元密度区域(12)，所述多个单元密度区域(12)具有不同的单元密度，边界壁(14)形成在彼此相邻的两个单元密度区域(12)之间，所述单元密度区域(12)中的每个包括边界单元(21)和内部单元(22)，所述边界单元(21)形成为接触所述边界壁(14)，而所述内部单元(22)形成为不接触所述边界壁(14)并且由所述隔壁(11)包围，以及在沿着所述径向方向(Y)的横截面中，所述边界单元(21)中的每个的内切圆(210)具有不小于0.5mm的直径。

【技术特征摘要】
2014.03.26 JP 2014-063095;2014.12.02 JP 2014-243691.一种蜂窝状结构体，其包括：
具有筒形形状的外周壁(10)；
隔壁(11)，其形成在所述蜂窝状结构体中，并且所述外周壁(10)围绕布置为格子形状的所述隔壁；和
多个单元(2)，所述多个单元(2)中的每个由所述隔壁(11)包围；
其中，在所述蜂窝状结构体的垂直于所述蜂窝状结构体的轴向方向(X)的径向方向(Y)上的横截面中，所述多个单元(2)在从中心区域(O)到所述外周壁(10)观察时被形成为多个单元密度区域(12)，所述多个单元密度区域(12)具有彼此不同的单元密度，
边界壁(14)形成在彼此相邻的两个单元密度区域(12)之间，
所述多个单元密度区域(12)中的每个包括边界单元(21)和内部单元(22)，
所述边界单元(21)由所述隔壁(11)和所述边界壁(14)形成，所述边界单元(21)接触所述边界壁(14)，以及
所述内部单元(22)由所述隔壁(11)形成并且不接触所述边界壁(14)，
所述边界单元(21)中的每个的内切圆(210)具有不小于0.5mm的直径，延伸到所述边界壁(14)的所述隔壁(11)中的每个具有厚度(T2)，所述厚度(T2)大于形成所述内部单元(22)的所述隔壁(11)...

【专利技术属性】
技术研发人员：玉井耕嗣，大西将弘，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本;JP