蜂窝结构体制造技术

一种蜂窝结构体由堇青石陶瓷制成并且由隔离壁和蜂房构成。蜂房密度从中心部分向外周部分在径向方向上连续或逐步地变化。蜂窝结构体具有M1>M2>M3的关系和K1<K2的关系。M1为第一部分的平均蜂房密度，第一部分形成在从中心到离中心不超过1/3R。M2为第二部分的平均蜂房密度，第二部分形成在从1/3R到2/3R之内。M3为第三部分的平均蜂房密度，第三部分形成在离中心大于2/3R到外周表面之内。K1和K2分别为第一和第二部分的平均蜂房密度变化率。R为蜂窝结构体的半径。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及载负催化剂的蜂窝结构体，所述催化剂能够净化从安装在机动车辆等上的内燃机排放的废气。
技术介绍
载负催化剂的蜂窝结构体已为人们所知。这类催化剂能够净化从安装在机动车辆等上的内燃机排放的废气。通常，蜂窝结构体由多个通孔或通道构成，形成蜂房(cell)。通孔由多个隔离壁和蜂房构成。即，隔离壁以网格形状排列。每个蜂房被隔离壁包围。蜂窝结构体布置在排气管中，从内燃机排放的高温废气通过所述排气管排出到机动车辆的外面。当废气通过其中载负催化剂的蜂窝结构体时，废气被载负在蜂窝结构体的隔离壁表面上的催化剂净化。例如，这类废气含有有害物质，如颗粒物质PM和氮氧化物NOx。蜂窝结构体可从废气中除去这类有害物质，净化的废气排出到机动车辆的外面。最近，由于对减少机动车辆排放等的车辆排放控制变得一年比一年严格，对减少有害物质如冷排放物和热排放物有很强的要求。冷排放物是指内燃机启动工作之后立即在内燃机中产生并排出的有害物质。热排放物是指发动机高负荷工况过程中内燃机中产生并排出的有害物质。为实现上述新近的要求，传统技术提供了各种类型的蜂窝结构体。例如，一种传统的蜂窝结构体具有薄的隔离壁以减少蜂窝结构体的总重量，并且将蜂窝结构体的温度提高到活化载负在隔离壁上以及隔离壁中的催化剂所必需的温度。另一种传统的蜂窝结构体可使穿过蜂窝结构体中形成的蜂房的废气具有恒定的流速。更进一步，从变得更严格的新近燃料效率控制来看，对于在保持废气净化性能的同时降低蜂窝结构体的压力损失，近来也有很强的需求。例如，第一专利文献，日本专利公开出版第JP2008-18370号公开了一种蜂窝结构体，以及在蜂窝结构体中的中心部分和外周部分每一个的开口率(opening ratio)与吸附水比率之间的关系等。此外，第二专利文献，日本专利公开出版的第JP2006-281134号公开了一种蜂窝结构体，在其具有的结构中蜂房开口率等从中心部分向外周部分连续地或逐步地增加。此外，第三专利文献，国家公开刊物、作为日本未经审查的专利出版物的第2009-532605号公开了一种蜂窝结构体，在其具有的结构中从中心部分向外周部分沿着径向、所形成的隔离壁的数量是变化的。此外，第四专利文献，日本专利JP2664118公开了一种蜂窝结构体，在其具有的结构中形成蜂房的隔离壁沿径向弯曲，且弯曲部分沿径向的外侧部分比弯曲部分沿径向的内侧部分具有相对较小的隔离壁间距。此外，第五专利文献，日本专利JP2862298公开了一种蜂窝结构体，在其具有的结构中板状部分由薄金属板构成，并且波状(或者弯曲状)部分由薄金属板构成。板状部分和波状部分堆叠并且卷绕多次，这样波状部分的间距从开始部分到终止部分递增。更此外，第六专利文献，日本专利JP4511396公开了一种由隔离壁构成的蜂窝结构体。隔离壁具有从中心部分向外周部分突出的结构，并且隔离壁中心部分的蜂房密度大于外周部分的蜂房密度。第六专利文献进一步公开了一种蜂窝结构体的结构，在所述结构体中隔离壁具有从外周部分向中心部分突出的结构，且隔离壁中心部分的蜂房密度低于外周部分的蜂房密度。现有技术的技术文献专利文献第一专利文献，日本专利公开出版刊物No.JP2008-18370；第二专利文献，日本专利公开出版刊物No.JP2006-281134；第三专利文献，国家出版刊物，作为日本未经审查的专利出版刊物的Kohyo No.JP2009-532605；第四专利文献，日本专利No.JP2664118；第五专利文献，日本专利No.JP2862298；以及第六专利文献，日本专利No.JP4511396。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题然而，根据前面所述的第一专利文献的传统技术没有显示和建议任何具体的方法来改变蜂房的结构，尽管其公开了蜂窝结构体中中心部分和外周部分每一个的开口率与吸附比之间的关系。进一步，根据前面所述的第二专利文献的传统技术没有提供能充分实现废气流速均匀地径向分布的任何效果，虽然其可以从中心部分向外周部分连续或逐步地改变蜂房的开口率。更进一步，根据前面所述的第三专利文献的传统技术不能减少任何压力损失，也不能充分地保持净化废气的能力，因为沿径向形成的隔离壁的数量朝向中心部分递减。更进一步，前面所述的第四专利文献的传统技术所公开的结构限制了蜂窝结构体在机动车辆上的安装空间，因为所述蜂窝结构体沿轴向具有弯曲的形状，这不同于经常使用的蜂窝结构体的结构，后者沿着蜂窝结构体的轴向具有平直的形状。此外，第四专利文献没有提及具体方法来改变蜂窝结构体中蜂房的结构。进一步，对于如何改变波状部分中的蜂房间距及如何改变蜂窝结构体的蜂房结构，根据第五专利文献的传统技术没有公开任何具体的措施。更进一步，根据第六专利文献的传统技术不能根据废气流量改善净化废气的能力，因为其蜂窝结构体的结构使得在蜂窝结构体中心部分中的废气流被浓缩，并且蜂窝结构体的外侧部分具有不均匀的蜂房密度。此外，第六专利文献没有针对各种类型的蜂窝结构体公开和建议任何具体的试验数据。更进一步，因为第六专利文献所公开的蜂窝结构体不具有高的圆度(roundness)，废气很容易流过蜂窝结构体的外周部分而不是流过内侧部分。该结构不能减少压力损失，并且不能提供具有足够高的净化性能的蜂窝结构体。专利技术本专利技术是为了解决前面所述的问题。希望的是提供高性能的蜂窝结构体，用于净化从例如安装在机动车辆上的内燃机排放的废气，并且用于减少蜂窝结构体的压力损失。解决上述问题的手段在下文中，对本专利技术用以解决上述问题的结构、手段、作用和效果进行说明。为了实现上述目的，本示例性实施方案提供了一种蜂窝结构体，所述蜂窝结构体由堇青石陶瓷制成并且由多个隔离壁和蜂房构成。在所述蜂窝结构体的结构中，每个蜂房被隔离壁包围，并且在垂直于蜂窝结构体轴向的截面中以网格形状排列。在垂直于蜂窝结构体轴向的截面中，蜂房的蜂房密度从中心部分向外周部分连续或逐步地变化。蜂窝结构体分成第一部分、第二部分和第三部分，其从蜂窝结构体的中心向外周呈径向同心。用变量R表示蜂窝结构体的半径时，第一部分在从蜂窝结构体的中心到不超过1/3R距离的范围之内形成，第二部分在从超过1/3R的距离到不超过2/3R的距离的范围之内形成。第三部分在超过2/3R到蜂窝结构体的外周表面的范围之内。蜂窝结构体具有M1>M2&本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蜂窝结构体，所述蜂窝结构体由堇青石陶瓷制成，并且由多个隔离壁和蜂房构成，每个蜂房被隔离壁包围，并且在垂直于蜂窝结构体轴向的截面中以网格形状排列，其中蜂房的蜂房密度在垂直于蜂窝结构体轴向的截面中从中心部分向外周部分连续或逐步地变化，蜂窝结构体分成第一部分、第二部分和第三部分，其从蜂窝结构体的中心向外周呈径向同心，第一部分在从蜂窝结构体的中心到不超过离中心1/3R距离的范围之内形成，第二部分在从超过离中心1/3R的距离到不超过离中心2/3R的距离的范围之内形成，第三部分在从超过离中心2/3R到蜂窝结构体的外周表面的范围之内，其中R为蜂窝结构体的半径，蜂窝结构体具有M1>M2>M3的关系，其中M1为第一部分的平均蜂房密度，M2为第二部分的平均蜂房密度，M3为第三部分的平均蜂房密度，并且蜂窝结构体进一步具有K1<K2的关系，其中K1为第一部分的平均蜂房密度变化率，K2为第二部分的平均蜂房密度变化率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.27 JP 2012-0157391.一种蜂窝结构体，所述蜂窝结构体由堇青石陶瓷制成，并且由多
个隔离壁和蜂房构成，每个蜂房被隔离壁包围，并且在垂直于蜂窝结构
体轴向的截面中以网格形状排列，
其中蜂房的蜂房密度在垂直于蜂窝结构体轴向的截面中从中心部分
向外周部分连续或逐步地变化，
蜂窝结构体分成第一部分、第二部分和第三部分，其从蜂窝结构体
的中心向外周呈径向同心，
第一部分在从蜂窝结构体的中心到不超过离中心1/3R距离的范围之
内形成，第二部分在从超过离中心1/3R的距离到不超过离中心2/3R的
距离的范围之内形成，第三部分在从超过离中心2/3R到蜂窝结构体的外
周表面的范围之内，其中R为蜂窝结构体的半径，
蜂窝结构体具有M1>M2>M3的关系，其中M1为第一部分的平均蜂
房密度，M2为第二部分的平均蜂房密度，M3为第三部分的平均蜂房密
度，并且
蜂窝结构体进一步具有K1<K2的关系，其中K1为第一部分的平均蜂
房密度变化率，K2为第二部分的平均蜂房密度变化率。

【专利技术属性】
技术研发人员：林真大，村田雅一，久野央志，铃木宏昌，松原浩之，
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