复合蜂窝主体、尾气处理制品、排放系统及其制造方法技术方案

本文提供了一种复合蜂窝主体，其包含具有体积V1的第一蜂窝区段和流体连接至第一蜂窝且具有体积V2的第二蜂窝区段。第一蜂窝区段包含低质量高孔隙率的多孔陶瓷基材。第二蜂窝区段包含标准多孔陶瓷基材。其中，V1/V2之比在约50/50至约10/90的范围内。

Composite honeycomb main body, tail gas treated product, discharge system and manufacturing method thereof

This article provides a composite cellular body consisting of a first honeycomb section with a volume V1 and a second cell section with a fluid connection to the first honeycomb and a volume V2. The first cellular section contains porous ceramic substrates of low quality and high porosity. The second honeycomb section contains standard porous ceramic substrate. Among them, the ratio of V1/V2 is about 50/50 to about 10/90.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】复合蜂窝主体、尾气处理制品、排放系统及其制造方法相关申请的交叉引用本申请要求于2015年11月30日提交的序列号为62/260847的美国临时申请的优先权，本申请以该文为基础，该文的内容通过引用全文纳入本申请。背景领域本公开的示例性实施方式涉及复合蜂窝主体、包含所述复合蜂窝主体的尾气处理制品、包含所述尾气处理制品的排放系统及其制造方法，更具体而言，涉及一种包含第一蜂窝区段和第二蜂窝区段的复合蜂窝主体、包含设置在壳体中的蜂窝主体区段的尾气处理制品、包含所述尾气处理制品的排放系统及其制造方法。背景讨论对从内燃机中排出的尾气所进行的后处理可使用负载在高表面积基材上的催化剂，且可针对柴油发动机以及一些汽油直喷发动机使用用于除去碳烟炱颗粒的催化或非催化过滤器。可在这些应用中使用多孔陶瓷流通蜂窝基材和壁流式蜂窝过滤器。背景部分中公开的上述信息仅用于增强对本公开的技术背景的理解并且因此可能含有不构成现有技术任意部分的信息或现有技术对本领域普通技术人员的可能启示。概述本公开的一些示例性实施方式提供了一种具有第一蜂窝区段和第二蜂窝区段的复合蜂窝主体。本公开的一些示例性实施方式还提供了一种具有所述复合蜂窝主体的尾气处理制品。本公开的一些示例性实施方式还提供了一种具有所述尾气处理制品的排放系统。本公开的附加特征将在下文的描述中阐述，且其在某种程度上会通过描述或对本公开的实施而变得显而易见。一种实施方式的实施方式公开了一种复合蜂窝主体，其包含轴向延伸距离L1的第一蜂窝区段和流体连接至第一蜂窝区段且延伸距离L2的第二蜂窝区段。第一蜂窝区段包含外周表面和多个多孔陶瓷通道壁，其中，所述外周表面轴向延伸，所述多个陶瓷通道壁从相反的第一端面和第二端面轴向延伸，且限定其之间的孔通道。第二蜂窝区段包含外周表面和多个多孔陶瓷通道壁，其中，所述外周表面轴向延伸，所述多个陶瓷通道壁从相反的第一端面和第二端面轴向延伸，且限定其之间的孔通道。第二蜂窝区段的热质量大于第一蜂窝区段的热质量。其中，L1/L2之比在约50/50至约10/90的范围内。一种示例性的实施方式公开了一种复合蜂窝主体，其包含具有体积V1的第一蜂窝区段和与第二蜂窝区段流体连接且具有体积V2的第二蜂窝区段。第一蜂窝区段包含外周表面和多个多孔陶瓷通道壁，其中，所述外周表面轴向延伸，所述多个陶瓷通道壁从相反的第一端面和第二端面轴向延伸，且限定其之间的孔通道。第一蜂窝区段的热质量小于第二蜂窝区段。第二蜂窝区段包含外周表面和多个多孔陶瓷通道壁，其中，所述外周表面轴向延伸，所述多个陶瓷通道壁从相反的第一端面和第二端面轴向延伸，且限定其之间的孔通道。其中，V1/V2之比在约50/50至约10/90的范围内。另一种示例性的实施方式公开了一种尾气处理制品。该尾气处理制品包含复合蜂窝主体和配置成安装所述复合蜂窝主体的壳体。所述复合蜂窝主体包含具有体积V1的第一蜂窝区段和流体连接至第一蜂窝区段且具有体积V2的第二蜂窝区段。第一蜂窝区段包含外周表面和多个多孔陶瓷通道壁，其中，所述外周表面轴向延伸，所述多个陶瓷通道壁从相反的第一端面和第二端面轴向延伸，且限定其之间的孔通道。第二蜂窝区段包含外周表面和多个多孔陶瓷通道壁，其中，所述外周表面轴向延伸，所述多个陶瓷通道壁从相反的第一端面和第二端面轴向延伸，且限定其之间的孔通道。第二蜂窝区段的热质量大于第一蜂窝区段的热质量。其中，V1/V2之比在约50/50至约10/90的范围内，且所述复合蜂窝主体设置在由壳体的内表面所限定的空间中。另一种示例性的实施方式公开了一种排放系统。该排放系统包含入口、尾气处理制品和出口，其中，入口配置成接收要被净化的尾气流，尾气处理制品配置成使尾气流流过复合蜂窝主体以净化该尾气流，出口配置成排出经过净化的尾气流。所述尾气处理制品包含复合蜂窝主体和配置成安装所述复合蜂窝主体的壳体。所述复合蜂窝主体包含轴向延伸距离L1的第一蜂窝区段和流体连接至第一蜂窝区段且延伸距离L2的第二蜂窝区段。第一蜂窝区段包含外周表面和多个多孔陶瓷通道壁，其中，所述外周表面轴向延伸，所述多个陶瓷通道壁从相反的第一端面和第二端面轴向延伸，且限定其之间的孔通道。第一蜂窝区段的多孔陶瓷通道壁的孔隙率(％P)大于或等于40％。第二蜂窝区段包含外周表面和多个多孔陶瓷通道壁，其中，所述外周表面轴向延伸，所述多个陶瓷通道壁从相反的第一端面和第二端面轴向延伸，且限定其之间的孔通道。第二蜂窝区段的多孔陶瓷通道壁的孔隙率(％P)小于40％。其中，L1/L2之比在约50/50至约10/90的范围内，且所述复合蜂窝主体设置在由壳体的内表面所限定的空间中。一种示例性的实施方式还公开了一种尾气处理制品的制造方法。所述方法包括将复合蜂窝主体安装在壳体中，所述壳体配置成将复合蜂窝主体固定在尾气流中。所述复合蜂窝主体包含轴向延伸距离L1的第一蜂窝区段和流体连接至第一蜂窝区段且延伸距离L2的第二蜂窝区段。第一蜂窝区段包含外周表面和多个多孔陶瓷通道壁，其中，所述外周表面轴向延伸，所述多个陶瓷通道壁从相反的第一端面和第二端面轴向延伸，且限定其之间的孔通道。第一蜂窝区段的多孔陶瓷通道壁的孔隙率(％P)大于或等于40％。第二蜂窝区段包含外周表面和多个多孔陶瓷通道壁，其中，所述外周表面轴向延伸，所述多个陶瓷通道壁从相反的第一端面和第二端面轴向延伸，且限定其之间的孔通道。第二蜂窝区段的多孔陶瓷通道壁的孔隙率(％P)小于40％。其中，L1/L2之比在约50/50至约10/90的范围内，且所述复合蜂窝主体设置在由壳体的内表面所限定的空间中。安装包括将所述第一蜂窝区段和第二蜂窝区段设置在由所述壳体的内表面所限定的内部空间中。应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述都只是示例和说明性的，并且意在对本公开提供进一步解释。附图的简要说明附图用来帮助进一步理解本公开，纳入说明书中并构成说明书的一部分，附图显示了本公开的示例性实施方式，与说明书一起用来解释本公开的原理。图1图示了根据本公开的一些示例性实施方式的示意性的复合蜂窝主体，其具有第一蜂窝区段和第二蜂窝区段。图2显示了根据本公开的一些示例性实施方式的排放系统的示意图，所述排放系统包含设置在壳体中的复合蜂窝主体，其中，所述复合蜂窝主体包含第一蜂窝区段和第二蜂窝区段。图3显示了在进行由四个重复的ECE-15城市循环工况(UDC)和一个市郊循环工况(EUDC)构成的新欧洲汽车法规循环工况(NEDC)测试循环的过程中，柴油发动机的典型排放温度在大多数测试中都是相当低的(例如，低于约200℃)。图4是高孔隙率基材(FLORATM)和标准基材的计算热响应。高孔隙率基材加热和冷却得比标准基材更快。为了清楚起见，只显示了NEDC循环的一部分。图5是显示高孔隙率基材、根据本公开的一些示例性实施方式的复合基材以及标准基材的计算的CO转化百分比相对效益图，其中，所述复合基材由高孔隙率区段和下游标准区段构成，且所述下游区段位于高孔隙率区段比标准区段的各种比例长度上。图6显示了高孔隙率基材、根据本公开的一些示例性实施方式的复合基材以及标准基材的计算压降，其中，所述复合基材由高孔隙率区段和下游标准区段构成，且所述下游区段位于高孔隙率区段比标准区段的各种比例长度上。图7是距离出口10mm本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合蜂窝主体，其包含：第一蜂窝区段和第二蜂窝区段，其中，所述第一蜂窝区段轴向延伸距离L1，且包含：外周表面和多个多孔陶瓷通道壁，其中，所述外周表面轴向延伸，所述多个陶瓷通道壁从相反的第一端面和第二端面轴向延伸，且限定其之间的孔通道，所述第二蜂窝区段流体连接至所述第一蜂窝区段，且延伸距离L2，并且包含：外周表面和多个多孔陶瓷通道壁，其中，所述外周表面轴向延伸，所述多个陶瓷通道壁从相反的第一端面和第二端面轴向延伸，且限定其之间的孔通道，其中，所述第二蜂窝区段的热质量大于所述第一蜂窝区段的热质量，且其中，L1/L2之比在约50/50至约10/90的范围内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.30 US 62/260,8471.一种复合蜂窝主体，其包含：第一蜂窝区段和第二蜂窝区段，其中，所述第一蜂窝区段轴向延伸距离L1，且包含：外周表面和多个多孔陶瓷通道壁，其中，所述外周表面轴向延伸，所述多个陶瓷通道壁从相反的第一端面和第二端面轴向延伸，且限定其之间的孔通道，所述第二蜂窝区段流体连接至所述第一蜂窝区段，且延伸距离L2，并且包含：外周表面和多个多孔陶瓷通道壁，其中，所述外周表面轴向延伸，所述多个陶瓷通道壁从相反的第一端面和第二端面轴向延伸，且限定其之间的孔通道，其中，所述第二蜂窝区段的热质量大于所述第一蜂窝区段的热质量，且其中，L1/L2之比在约50/50至约10/90的范围内。2.如权利要求1所述的主体，其特征在于，L1/L2之比在约40/60至约20/80的范围内。3.如权利要求1或2所述的主体，其特征在于，L1/L2之比在约30/70至约20/80的范围内。4.如权利要求1～3中任一项所述的主体，其特征在于，L1/L2之比约为30/70。5.如权利要求1～4中任一项所述的主体，其特征在于，所述第一蜂窝区段的所述多孔陶瓷通道壁的孔隙率(％P)大于或等于40％，所述第二蜂窝区段的所述多孔陶瓷通道壁的孔隙率(％P)小于40％。6.如权利要求1～5中任一项所述的主体，其特征在于，所述第一蜂窝区段的所述多孔陶瓷通道壁的孔隙率(％P)大于或等于45％，所述第二蜂窝区段的所述多孔陶瓷通道壁的孔隙率(％P)小于45％。7.如权利要求1～6中任一项所述的主体，其特征在于，所述第一蜂窝区段包含第一催化剂，所述第二蜂窝区段包含第二催化剂。8.如权利要求7所述的主体，其特征在于，所述第一催化剂与所述第二催化剂相同。9.如权利要求1～8中任一项所述的主体，其特征在于，所述第一蜂窝区段的孔通道密度在约200孔每平方英寸(cpsi)至约1200cpsi的范围内。10.如权利要求9所述的主体，其特征在于，所述第二蜂窝区段的孔通道密度在约200孔每平方英寸(cpsi)至约1200cpsi的范围内。11.如权利要求1～10中任一项所述的主体，其特征在于，所述第一蜂窝区段的壁厚在约1密耳至约9密耳的范围内。12.如权利要求11所述的主体，其特征在于，所述第二蜂窝区段的壁厚在约1密耳至约60密耳的范围内。13.如权利要求1～12中任一项所述的主体，其特征在于，所述第二蜂窝区段的孔通道密度在约200孔每平方英寸(cpsi)至约1200cpsi的范围内。14.如权利要求1～13中任一项所述的主体，其特征在于，所述第二蜂窝区段的壁厚在约1密耳至约60密耳的范围内。15.如权利要求14所述的主体，其特征在于，所述第二蜂窝区段的壁厚在约1密耳至约9密耳的范围内。16.如权利要求1～15中任一项所述的主体，其特征在于，所述第一蜂窝区段的所述第二端面通过0至约120cm范围内的间隙与所述第二蜂窝区段的所述第一端面间隔。17.如权利要求16所述的主体，其特征在于，所述第一蜂窝区段的所述第二端面通过约0至约50mm范围内的间隙与所述第二蜂窝区段的所述第一端面间隔。18.如权利要求1～17中任一项所述的主体，其特征在于，所述第一蜂窝区段的孔通道密度约为500孔每平方英寸(cpsi)且壁厚约为2密耳，所述第二蜂窝区段的孔通道密度在约400cpsi至约600cpsi的范围内且壁厚在约3密耳至约5密耳的范围内。19.如权利要求1～18中任一项所述的主体，其特征在于，所述第二蜂窝区段包含设置在通道中用以封堵所述通道的封堵水泥。20.一种复合蜂窝主体，其包含：第一蜂窝区段和第二蜂窝区段，其中，所述第一蜂窝区段具有体积V1，且包含：外周表面和多个多孔陶瓷通道壁，其中，所述外周表面轴向延伸，所述多个陶瓷通道壁从相反的第一端面和第二端面轴向延伸，且限定其之间的孔通道，所述第二蜂窝区段流体连接至所述第一蜂窝区段，且具有体积V2，并且包含：外周表面和多个多孔陶瓷通道壁，其中，所述外周表面轴向延伸，所述多个陶瓷通道壁从相反的第一端面和第二端面轴向延伸，且限定其之间的孔通道，其中，所述第二蜂窝区段的热质量大于所述第一蜂窝区段的热质量，且其中，V1/V2之比在约50/50至约10/90的范围内。21.如权利要求20所述的主体，其特征在于，所述第一蜂窝区段的所述多个陶瓷通道壁的孔隙率(％P)和所述第二蜂窝区段的所述多孔陶瓷壁通道壁的孔隙率(％P)大于或等于40％。22.一种尾气处理制品，其包含：复合蜂窝主体和壳体，其中，所述复合蜂窝主体包含：第一蜂窝区段和第二蜂窝区段，其中，所述第一蜂窝区段具有体积V1，且包含：外周表面和多个多孔陶瓷通道壁，其中，所述外周表面轴向延伸，所述多个陶瓷通道壁从相反的第一端面和第二端面轴向延伸，且限定其之间的孔通道，所述第二蜂窝区段流体连接至所述第一蜂窝区段，且具有体积V2，并且包含：外周表面和多个多孔陶瓷通道壁，其中，所述外周表面轴向延伸，所述多个陶瓷通道壁从相反的第一端面和第二端面轴向延伸，且限定其之间的孔通道，其中，所述第二蜂窝区段的热质量大于所述第一蜂窝区段的热质量，且其中，V1/V2之比在约50/50至约10/90的范围内，所述壳体配置成安装所述复合蜂窝主体，其中，所述复合蜂窝主体设置在由所述壳体的内表面所限定的空间中。...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·R·宝格，W·A·科特勒，A·乔希，K·U·撒克卡，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US