CN106968766A - 蜂巢结构 - Google Patents
蜂巢结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106968766A CN106968766A CN201610836139.9A CN201610836139A CN106968766A CN 106968766 A CN106968766 A CN 106968766A CN 201610836139 A CN201610836139 A CN 201610836139A CN 106968766 A CN106968766 A CN 106968766A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- partition
- honeycomb structure
- shell
- reinforcing member
- angle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 138
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims abstract description 77
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 claims description 39
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 claims description 19
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 17
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 21
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 12
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 9
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 241000256844 Apis mellifera Species 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 230000003190 augmentative effect Effects 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 2
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 2
- 241000208340 Araliaceae Species 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000937378 Everettia interior Species 0.000 description 1
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 description 1
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
- B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
-
- B01J35/56—
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
- F01N2330/02—Metallic plates or honeycombs, e.g. superposed or rolled-up corrugated or otherwise deformed sheet metal
Abstract
本发明涉及蜂巢结构(1)，具有圆柱形的外壳(2)和间壁(3)和多个室(4)和隔件(5)。彼此交叉的两个间壁(3)的多个交叉点(6)置于外壳(2)中。一些交叉点(6)通过增强部件(7)增强。两个角θ1和θ2通过外壳(2)的径向和彼此交叉的相应两个间壁(3)形成。两个角θ1和θ2中较小的角大于预定的角θth。此外，一些增强部件(3)各自仅在置于隔件(5)附近的一些交叉点(6)上形成。
Description
技术领域
本发明涉及用作催化剂载体以净化废气的蜂巢结构。
背景技术
例如，在日本未审专利申请第2014-136211号中所示，已知具有间壁(partitionwall)的蜂巢结构作为催化剂载体用于净化从汽车等排出的废气。所述间壁具有多边形格子式。蜂巢结构具有形成废气的流动通道的多个室(cell)，其被间壁环绕而形成。蜂巢结构安装于废气管中。当高温废气流在多个室中流动时，间壁的温度升高，间壁上载有的催化剂被活化。由此，废气中的有害物质被净化。
多个室被分为内室和外室。内室形成在蜂巢结构的内部部分上，该内部部分围绕外壳的中心轴设置。外室形成在形成内室的区域之外。内室的单个开孔面积小于外室的单个开孔面积。由此，将废气在内室中的流动阻力设为大于外室的流动阻力，以平衡内室和外室中各废气的速度。将隔件(separator)置于具有外室和内室的各区域之间，其由此被分区。隔件由间壁构成。
当将蜂巢结构安装在排气管中时，将被衬垫(mat)环绕的蜂巢结构压至排气管中。因此，沿外壳的径向将大的外力自衬垫施加至蜂巢结构。被间壁和隔件环绕的所谓的不完全室形成在隔件的邻近区域。因此，当将蜂巢结构压入排气管中时，应力倾向于集中于隔件上及其邻近区域中。也就是说，在蜂巢结构中，隔件和其附近是对应力最脆弱的。因此，在蜂巢结构中，当增加隔件的厚度以增强隔件的强度时，隔件附近的间壁厚厚地形成。由此，整个蜂巢结构的强度增强，且对应力的抗力防止间壁被损坏。
然而，在蜂巢结构中，当隔件附近的间壁的厚度增加时，蜂巢结构的重量倾向于增加。因此，当增加蜂巢结构的重量时，可以增强整个蜂巢结构的强度，但间壁上携带的催化剂较慢地被废气加热和活化。因此，为快速地活化催化剂，期望制备重量较轻的蜂巢结构。
此外，在蜂巢结构中，当隔件附近的间壁的厚度增加时，隔件附近的室的开孔面积倾向于小。因此，废气的流动阻力变高，废气的压力损失倾向于增加。
此外，在产生蜂巢结构之后，通过将包括贵金属的催化剂浆料施用至间壁的表面而进行用于在间壁上形成催化剂层的方法。在蜂巢结构中，当隔件附近的间壁的厚度增加时，隔件附近的室的开孔面积倾向于小。因此，室可能被催化剂阻塞。因此，废气的压力损失倾向于更为增加。此外，由于废气不在被阻塞的室中流动，因此被阻塞的室中的催化剂对于净化废气没有贡献。
发明内容
根据上述问题做出本发明，并且目的为提供一种可以确保高强度的蜂巢结构，其能够抑制体积和重量的增加，并且能够抑制废气的压力损失过度升高。
本发明的一个方面涉及蜂巢结构，包括外壳、间壁和多个室。蜂巢结构净化废气。外壳具有圆柱形形状。间壁在外壳中形成，并且具有四边形格子形式。多个室形成废气的流动通道且由间壁环绕形成。多个室被分为内室和外室。内室在为蜂巢结构的内部部分且包括外壳的中心轴的区域中形成。外室置于形成内室处的区域的外部。外室的开口区域大于内室的开口区域。形成内室处的区域和形成外室处的区域由隔件划分。有多个隔件。外壳中置有多个交叉点，其各自通过使两个间壁彼此交叉形成。多个交叉点的一些部分各自通过增强部件而增强。通过外壳的径向和各彼此交叉的两个间壁形成两个角。两个角中较小的角大于预定的角。此外，增强部件分别仅在分别设置在隔件附近的交叉点上形成。
在蜂巢结构中，增强部件中的一些分别在分别设置在隔件附近的交叉点上形成。由此，隔件附近的间壁可以通过增强部件而增强。因此，在蜂巢结构中对于应力最脆弱的部件可以被增强，且整个蜂巢结构的强度可以被增强。此外，当增强部件形成时，可以使蜂巢结构的重量更轻，这是由于不需要增加隔件附近的间壁的厚度。此外，当增强部件形成时，可以防止室的开孔面积小，这是由于不需要增加隔离壁附近的间壁的厚度。因此，可以防止废气的压力损失的升高。
在蜂巢结构中，通过外壳的径向和彼此交叉的相应两个间壁形成两个角度。两个角中较小的角大于预定的角。此外，增强部件分别仅在分别设置在隔件附近的交叉点上形成。因此，尽管增强部件的数目减少，但蜂巢结构的强度可以增强。也就是说，当来自蜂巢结构的外部的外力大概与形成上述两个角的两个间壁之一平行地作用在此间壁上时，两个间壁几乎不形变。然而，当来自蜂巢结构的外部的外力的作用方向倾斜相错地作用在彼此交叉的两个间壁之一时，两个间壁易于形变。外力倾向于集中于隔件附近的间壁上。也就是说，与来自蜂巢结构的外部的外力的作用方向倾斜相错的隔件附近的间壁对于外力特别脆弱。因此，当增强部件仅在隔件附近的交叉点(其通过使两个间壁彼此交叉形成)上形成时，可以增强可通过应力形变的仅间壁(其形成置于隔件附近的交叉点)的强度。相对于外力的作用方向(即外壳的径向)彼此交叉的各两个间壁经设置使得以大于预定角度的角度彼此交叉。因此，可以确保蜂巢结构的高强度，且此结构能够抑制大小和重量的增加，并且能够抑制废气的压力损失过度升高。
因此，本实施方案可以提供这样的蜂巢结构，该蜂巢结构可以确保高强度，并且能够抑制大小和重量的增加，并且能够抑制废气的压力损失过度升高。
上述的“增强部件仅在隔件附近的交叉点上形成”具有以下含义：在其上形成增强部件的各交叉点之外的径向中的其上形成未增强部件的各交叉点被定义为交叉点A，在其上形成增强部件的各交叉点之内的径向中的其上形成未增强部件的各交叉点被定义为交叉点B。多个交叉点由交叉点A、交叉点B和其上形成增强部件的交叉点构成。
附图说明
图1为根据本发明的第一实施方案的蜂巢结构的概念图；
图2为从图1的箭头II的方向看的蜂巢结构的图；
图3为根据第一实施方案的蜂巢结构的局部放大的截面图；
图4为根据第一实施方案的其中增强部件仅在蜂巢结构的隔件的外部的间壁上形成的部分的局部放大的截面图；
图5为根据第一实施方案的其中各增强部件在蜂巢结构的隔件的内部和外部的间壁上形成的部分的局部放大的截面图；
图6为根据第一实施方案的其中增强部件仅在蜂巢结构的隔件的内部的间壁上形成的部分的局部放大的截面图；
图7为根据第一实施方案的安装于排气管中的蜂巢结构的剖视图；
图8为根据第一实施方案的电极的局部透视图；
图9为说明根据第一实施方案的电极的制备方法的说明图；
图10为在根据第一实施方案的制备方法中间用于形成蜂巢结构的模具的局部透视图；
图11为用于形成根据第一实施方案的蜂巢结构的模具的局部透视图；
图12为根据本发明的第二实施方案的蜂巢结构的局部放大的截面图；
图13为根据本发明的第三实施方案的蜂巢结构中的包括面积接近于最小值的增强部件的区域的局部放大的截面图；
图14为根据本发明的第三实施方案的蜂巢结构中的包括面积接近于最大值的增强部件的区域的局部放大的截面图；
图15为显示根据第三实施方案的增强部件的面积和通过外壳的径向和各间壁形成的两个角中较小的角之间的关系的图；
图16为在根据比较例成型之后蜂巢结构的局部放大的截面图；和
图17为在根据比较例成型之后经受外力的蜂巢结构的局部放大的截面图。
具体实施方式
上述蜂巢结构可以为用于净化车辆废气的车载蜂巢结构。
第一实施方案
以下使用图1至图11描述关于上述蜂巢结构的实施方案。将根据本实施方案的蜂巢结构1用于净化废气g。如图1和图2所示，蜂巢结构1包括外壳2、间壁3和多个室4。外壳2具有圆柱形形状。一些间壁3形成在外壳2中，并且分别具有四边形格子形式。多个室4形成废气g的流动通道且被间壁3环绕形成。
多个室4具有内室4a和外室4b。一些内室4a在为蜂巢结构的内部部分且包括蜂巢结构的中心轴A的区域中形成。一些外室4b置于形成内室4a处的区域的外部。外室4b的开孔面积大于内室4a的开孔面积。形成内室4a处的区域和形成外室4b处的区域由隔件5划分。
如图2所示，外壳中2置有多个交叉点6，其各自通过使两个间壁3彼此交叉形成。如图4至图6所示，多个交叉点6的一些部分分别通过增强部件7而增强。
如图4至图6所示，通过外壳2的径向和分别彼此交叉的两个间壁3形成两个角θ1和θ2。两个角θ1和θ2中较小的角大于预定的角θth。此外，一些增强部件7分别仅在分别置于隔件5附近的一些交叉点6上形成。
将根据本实施方案的蜂巢结构用于净化车辆的废气g。如图7所示，将蜂巢结构安装于车辆的排气管8中。将衬垫80置于蜂巢结构1和排气管8之间。由于将蜂巢结构1压入排气管8中，由此，径向的外力F由衬垫80施加至蜂巢结构1。
蜂巢结构由多孔材料例如堇青石构成。外壳2、间壁3、隔件5和增强部件7整体地形成。此外，隔件5具有圆柱形形状。
将未显示的催化剂涂布的层施用至间壁3的表面。催化剂涂布的层包括贵金属例如Pt或Pd。当高温废气g在室4中流动时，间壁3由此被加热。因此，间壁3的温度升高，且间壁3的热量被转移至由催化剂涂布的层组成的催化剂。由此，催化剂变得活化。废气g中包含的有害物质例如HC、NOx和CO通过催化反应被变为H2O、N2和CO2等。此外，将经变化的废气g由排气管8排出。
因此，需要迅速地加热间壁3上的催化剂涂布的层以净化废气g。因此，薄薄地形成间壁3，以在车辆的发动机启动之后迅速地升高其温度。此外，还需要薄薄地形成间壁3，以减少废气g的压力损失。
此外，当废气g的排放速率高时，废气g容易地在蜂巢结构1的中心部分流动。因此，如果将室4的各开孔面积平衡化，则废气g可以主要地在蜂巢结构1的中心部分中流动。因此，经过蜂巢结构1的中心部分的废气g的速度变高，且废气g可能流入蜂巢结构1中而未通过催化剂净化有害物质。此外，由于废气g剧烈地在蜂巢结构1的中心部分中流动，置于蜂巢结构的中心部分上的催化剂可能会过度地恶化。为了解决这样的问题，如图3所示，在本实施方案中，形成两种形式的室4(即内室4a和外室4b)。此外，外室4b的开孔面积大于内室4a的开孔面积。由此，减少了外室4b的压力损失，且废气g在内室4a和外室4b中几乎均一地流动。
隔件5置于具有内室4a和外室14b的相应区域之间。如图4-图6所示，在隔件5附近形成所谓的不完全室，其被间壁3和隔件5环绕。因此，具体而言，外力F倾向于在形成隔件5的间壁3上集中。
在本实施方案中，如上所述，置于隔件5附近的仅交叉点6通过增强部件7增强(参见图4至图6)。如图2所示，在蜂巢结构1中，将形成增强部件7的增强区域S(其包括内增强区域Sa和外增强区域Sb)置于隔件5附近。内增强区域Sa为其中与中心轴A相对的置于隔件5附近的交叉点6通过增强部件7增强的区域。外增强区域Sb为其中与外壳2相对的置于隔件5附近的交叉点6通过增强部件A增强的区域。除了内增强区域Sa以外的置于被隔件5环绕的区域中的交叉点6未被增强部件7增强。此外，除了外增强区域Sb以外的置于被置于外壳2和隔件5之间的区域中的交差点6未通过增强部件7增强。
在本实施方案中，两个角θ1和θ2(参见图4至图6)通过外壳2的径向和彼此交叉的相应两个间壁3形成。两个角θ1和θ2中较小的角大于预定的角θth。此外，增强部件7仅在置于隔件5附近的交叉点6上形成。也就是说，由外壳2的径向和彼此交叉的两个间壁3形成的两个角均大于预定的角θth。外壳2的径向为来自蜂巢结构1的外部的外力F作用的方向。此外，仅可形变的由两个间壁3形成的交叉点6通过增强部件7针对外力F增强。换言之，当通过外壳2的径向和彼此交叉的两个间壁之一形成的角小于预定的角θth时，通过两个间壁3形成的交叉点6几乎不会通过受到外力F而形变。因此，就此而言，交叉点6未通过增强部件7增强。因此，如图3所示，在隔件5附近有未被增强部件7增强的交叉点6的区域。在本实施方案中，将预定的角θth设为22.5°。
此外，在本实施方案中，形成内室4a的各内间壁3a与形成外室4b的相应外壁3b成45°角。内间壁3a和外间壁3b由间壁3构成。
图4和图5如下所述。图4为显示仅一些外交叉点6b的局部放大的图，所述外交叉点6b为通过彼此交叉的外间壁3b形成且通过增强部件7增强的交叉点6。如图4所示，两个角θ1和θ2通过外壳2的径向(即外力F作用的方向)和彼此交叉的两个外间壁3b形成。两个角θ1和θ2均大于预定的角θth(22.5°)。因此，此外间壁3b容易受外力F影响。因此，通过彼此交叉的两个外间壁3b形成的交叉点6(即外交叉点6b)通过增强部件7增强。外交叉点6b容易受外力F影响并且置于隔件5附近。通过彼此交叉的内间壁3a形成的交叉点6即内交叉点6a中的一些未通过增强部件7增强。通过彼此交叉的两个内间壁3a之一和外壳2的径向形成的角θ1为约0°。因此，内间壁3a可以足够地耐受外力F。因此，内间壁3a几乎不形变。结果，内交叉点6a未通过增强部件7增强。
图5为显示通过增强部件7增强的外交叉点6b和内交叉点6a两者的局部放大的图。如图5所示，两个角θ1和θ2通过外壳2的径向(即外力F作用的方向)和彼此交叉的两个外间壁3b形成。两个角θ1和θ2各自大于预定的角θth(22.5°)。此外，通过外壳2的径向和两个内间壁3a形成的两个角θ1和θ2也分别大于预定的角θth(22.5°)。因此，内间壁3a和外间壁3b两者均容易受外力F影响。因此，内交叉点6a和外交叉点6b两者均通过增强部件7增强。内交叉点6a和外交叉点6b容易受外力F影响并置于隔件5附近。
图6为显示通过增强部件7增强的仅内交叉点6a的局部放大的图。如图6所示，两个角θ1和θ2通过外壳2的径向和彼此交叉的两个内间壁3a形成。两个角θ1和θ2各自大于预定的角θth(22.5°)。因此，内间壁3a容易受外力F影响。结果，通过彼此交叉的两个内间壁3a形成的交叉点6(即内交叉点6a)通过增强部件7增强。内交叉点6a特别容易受外力F影响并置于隔件5附近。此外，外交叉点6b未通过增强部件7增强。通过外壳2的径向和彼此交叉的两个外间壁3b之一形成的角θ1为约0°。因此，外间壁3b可以足够地耐受外力F。因此，外间壁3b几乎不形变。结果，外交叉点6b未通过增强部件7增强。
在本实施方案中，如上所述，将预定的角θth设为22.5°(＝90°/4)。外壳2的周围方向的角度区域被划分为围绕中心轴A的90度间隔。此外，将置于与外壳2相对的隔件5附近的外壳2的周围方向的划分开的角度区域定义为区域A。区域A具有外部的非增强区域Nb和外部的增强区域Sb。在区域A中，外部的非增强区域Nb为围绕中心轴A以22.5°划分的外壳2的周围方向中的角度区域。在区域A中，外增强区域Sb为围绕中心轴A以67.5°划分的外壳2的周围方向中的角度区域。如图2所示，外部的非增强区域Nb也为其中外交叉点6b未通过增强部件7增强的区域。此外，外部的增强区域Sb也为其中外交叉点6b通过增强部件7增强的区域。方式被限定为区域A具有外部的非增强区域Nb和外部的增强区域Sb。在蜂巢结构1的周围方向的全部360°的各点处出现四种上述方式。因此，两个外部的增强区域Sb置于相对于中心轴A的点对称位置。此外，两个外部的非增强区域Nb置于相对于中心轴A的点对称位置。因此，外部的增强区域Sb和外部的非增强区域Nb均具有高对称性。
当将预定的角θth设为22.5°(＝90°/4)时，将两个内增强区域Sa置于相对于中心轴A的点对称位置。此外，内部的非增强区域Na为置于与中心轴A相对的隔件5附近的交叉点6的区域。将通过增强部件7增强的两个内部的非增强区域Na置于相对于中心轴A的点对称位置。结果，内部的增强区域Sa和内部的非增强区域Na分别具有高对称性。
在本实施方案中，内间壁3a相对于外间壁3b倾斜45°。当内部的非增强区域Na的形状呈现为线性时的斜面被定义为斜面A。当外部的非增强区域Nb的形状呈现为线性时的斜面被定义为斜面B。因此，由斜面A和斜面B形成的角度为45°。也就是说，内部的非增强区域Na置于隔件5上的两个外部的非增强区域Nb之间。因此，蜂巢结构1的形状整体具有高对称性。
本实施方案的功能作用如下所述。如图4至图6所示，两个角θ1和θ2通过外壳2的径向和两个间壁3形成。两个角θ1和θ2的较小的角大于预定的角θth。此外，除上述情况以外，增强部件7仅在置于隔件5附近的交叉点6上形成。因此，尽管增强部件的数目减少，间壁3的强度可以被增强。也就是说，当来自蜂巢结构1的外部的外力F几乎与形成上述两个角的两个间壁3之一平行地作用在该间壁上时，两个间壁3几乎不形变。两个间壁3也互相交叉。然而，当来自蜂巢结构1的外部的外力F作用方向倾斜相错地作用在彼此交叉的两个间壁3之一时，两个间壁3容易地形变。此外，外力F倾向于集中在隔件5附近的间壁3上。也就是说，与来自蜂巢结构1的外部的外力F的作用方向倾斜相错的隔件5附近的间壁3对于外力F特别脆弱。结果，当增强部件7仅在通过两个间壁3彼此交叉形成的、隔件附近的交叉点6上形成时，仅可形变的间壁3的强度可以被增强。将相对于外力F的作用方向(即外壳的径向)彼此交叉的相应两个间壁3排列，使得以大于预定的角θth的角彼此交叉。因此，尽管使得增强部件7的数目最小化，但间壁3的强度可以被充分地增强。
如果交叉点6未被增强部件7增强，则需要增加间壁3的厚度并减少间壁3的孔隙率，以增强间壁3的强度。当减少间壁3的孔隙率时，蜂巢结构1的重量增加，并且净化废气g的净化性能降低。此外，当间壁3的厚度增加时，蜂巢结构1的产率比可能减少。也就是说，当制备蜂巢结构1时，将水添加至粉末例如堇青石以将粉末制成粘土类材料。在通过模具挤出粘土类材料之后，将粘土类材料烧结。然而，在挤出时，使得间壁3的厚度增加且间壁3变重，在烧结前间壁3可能由于其自身的重量而形变(参见图16和图17)。因此，蜂巢结构1的产率比有减少的风险。
此外，在蜂巢结构1中，在隔件5附近形成不完全室，其被间壁3和隔件5环绕，因此，当间壁3的厚度增加时，出现不完全室小的问题。因此，不完全室容易地被催化剂层掩埋。也就是说，在制备蜂巢结构1之后，通过催化剂制造商等进行随后的步骤。在以下步骤中，将蜂巢结构1浸入包括贵金属的浆料。由此，将浆料施用至间壁3的表面。之后，通过干燥在间壁3的表面上形成催化剂层。因此，在不完全室小的状态下将蜂巢结构1浸入浆料时，不完全室有被催化剂层掩埋的风险。废气g可能不在不完全室中流动。因此，存在废气g的净化速率减少且被掩埋在不完全室中的催化剂层变得无用的风险。
此外，当间壁3的厚度增加时，在挤出时需要形成所使用模具的宽的开口部分。模具的开口部分的构造对应于间壁3的构造，且间壁3的中间物品自模具的开口部分挤出。因此，在成型期间需要更多的蜂巢结构1的原料，以形成宽的模具开口。此外，可能导致在挤出期间间壁3和除间壁3之外的部分之间的速度差异。因此，每次实施挤出时，构造对应于间壁3的构造的模具的开口部分易于被阻塞。因此，在挤出时容易地导致失效。
因此，当间壁3的厚度增加且间壁3的孔隙率减少时，发生各种问题。然而，如在本实施方案中，两个角θ1和θ2通过外壳2的径向和彼此交叉的相应两个间壁3形成。两个角θ1和θ2的较小的角大于预定的角θth。此外，除上述情况外，增强部件7仅在置于隔件5附近的交叉点6上形成。由此，可以很薄地制备间壁3，且可以增加间壁3的孔隙率，且可以增加间壁3的强度。因此，可以抑制上述各种问题的发生。
此外，在本实施方案中，隔件5具有圆柱形形状。此外，将预定的角θth设为22.5°。因此，如图2所示，将两个外部的增强区域Sb置于相对于中心轴A的点对称位置。此外，将两个内部的增强区域Sa置于相对于中心轴A的点对称位置。因此，蜂巢结构1的形状整体具有高对称性。当蜂巢结构1的形状具有低对称性时，在挤出时，原料在用于形成低对称性蜂巢结构1的模具中的流动通道中的流动的速度整体变得易于不均一。因此，在挤出之后，原料可能不被成型为与用于形成低对称性蜂巢结构1的模具的形状相同的形状。因此由此制备的低对称性蜂巢结构1的间壁3的形状失效和形变容易地发生。另一方面，如在本实施方案中，高对称性蜂巢结构1使得上述问题几乎不发生。
此外，如图2所示，在本实施方案中，内间壁3a相对于外间壁3b倾斜45°。上述斜坡A和上述斜坡B各自为45°。结果，可以将内部的非增强区域Na置于隔件5上的两个外部的非增强区域Nb之间。因此，可以进一步增强蜂巢结构1的对称性。
此外，在本实施方案中，如图4所示，增强部件7具有圆形形状。因此，间壁3不受到大的应力。如图12所示，增强部件7也可能具有非圆形形状。然而，在此情况下，增强部件7和间壁3交叉处的交叉部分79容易地受到应力。在另一方面，在本实施方案中，具有圆形形状的增强部分7几乎不局部地受到应力。因此，蜂巢结构1的强度可以被进一步增强。
此外，当增强部件7具有圆形形状时，蜂巢结构1的模具10被容易地制备。其原因在以下描述。如图11中所示，模具10具有盘状部件11和加持盘状部件11的夹持部分12。各狭缝39的构造对应于间壁3等的构造，且相应狭缝39在盘状部件11之间形成。此外，多个孔121穿透夹持部分12形成。将蜂巢结构1的原料注射入孔121中并自狭缝39挤出。由此制备蜂巢结构1。
当制备模具10时，首先形成电极13(参见图8)。多个通孔49穿透电极13形成。各通孔49的构造对应于室4的构造。当形成电极13时，如图9所示，制备金属盘139，且使用钻头等穿透金属盘139形成孔131。将未显示的线插入孔131。通过向线施加电流而将其加热。孔131被各待被切割的线491环绕。将经加热的线自孔131移动至待被切割的线491并沿各待被切割的线491移动，同时穿透金属盘139。由此，形成通孔49。
之后，如图10所示，制备安装在夹持部分12上的粗盘状部件11。随后，电极13对粗盘状部件11进行放电加工。由此，在转化的粗盘状部件11上形成通过将具有电极13的凹凸形状颠倒而获得的穿透样式(其穿透电极13)。由此，形成模具10(参见图11)。
当形成电极13时，将加热的线沿各待被切割的线491移动，同时穿透如上所述的金属盘139。在此情况中，各部件497的形状对应于增强部件7的形状。此外，各部件493的形状对应于间壁3的形状。由此，可以将线由部件493移动至部件497，同时穿透金属盘139，使得移动线的速度不大大降低。此外，当部件497具有圆形时，在切割金属盘139时，线不可能受到应力或被切割。因此，穿透电极13形成的通孔49容易地形成。
由此，本实施方案可以提供能够这样的蜂巢结构，该蜂巢结构能够确保高强度，能够抑制大小和重量增加，并且能够抑制废气的压力损失的过度升高。
此外，在本实施方案中，将预定的角设为22.5°。然而，本实施方案不限于此。例如，预定的角θth可以任意地被设为5°至40°之间的值。
第二实施方案
在与以下实施例相关的图中使用的附图标记中，除非另有指明，使用与实施例1中相同附图标记代表与实施例1相同的构成元素。
本实施方案为改变增强部件7的构造的实施例。如图12所示，在本实施方案中，增强部件7具有非圆形形状。其余的增强部件7的非圆形形状，本实施方案中的增强部件7具有与实施方案1中相同的构造和作用。
第三实施方案
本实施方案为通过位置改变增强部件7的面积的实施例。如图13所示，在本实施方案中，通过外壳2的径向和彼此交叉的相应两个间壁3形成两个角θ1和θ2。当两个角θ1和θ2中的较小的角约为预定的角θth(22.5°)时，当在蜂巢结构的轴向观察时，增强部件7的面积被最小化。此外，如图14所示，当两个角θ1和θ2中的较小的角为约45°时，增强部件7的面积被最大化。
图15为显示增强部件的面积和两个角θ1和θ2中的较小的角之间的关系的模式图。如图15所示，在本实施方案中，随着两个角θ1和θ2中的较小的角由22.5°增加至45°，增强部件7的面积逐渐地变大。
本实施方案的作用如下所述。形成两个角θ1和θ2中的较小的角的间壁3的部分接近22.5°(即对于外力F相对强的间壁3的部分)定义为部分A。在上述构造中，部分A可能增强面积被最小化的增强部件7。因此，蜂巢结构1的重量可以被进一步减小。形成两个角θ1和θ2中的较小的角的间壁3的部分接近45°(即对于外力F相对脆弱的间壁3的部分)定义为部分B。部分B可能增强面积被最大化的增强部件7。因此，蜂巢结构1的强度可以被进一步增强。本实施方案中的增强部件7的其余面积具有与实施例1中相同的构造和作用。
Claims (3)
1.净化废气的蜂巢结构(1)，包括：
外壳(2)；
多个间壁(3)，其形成在外壳(2)中，各间壁(3)具有四边形格子形状；和
多个室(4)，其形成废气的流动通道，且所述室被所述间壁(3)环绕，
其中所述多个室(4)被分为内室(4a)和外室(4b)，内室(4a)在为蜂巢结构(1)的内部部分且包括外壳(2)的中心轴的区域中形成，外室(4b)置于形成内室(4a)处的区域的外部，且各外室(4b)的开孔面积大于各内室(4a)的开孔面积，且隔件(5)置于形成内室(4a)处的区域和形成外室(4b)处的区域之间；
其中多个交叉点(6)通过两个间壁(3)彼此交叉形成，所述多个交叉点(6)置于外壳(2)中，且增强间壁(3)的增强部件(7)在所述多个交叉点(6)的一些交叉点(6)上形成；
其中两个相应角θ1和θ2通过与外壳的径向交叉的相应两个间壁(3)形成，两个角θ1和θ2中的较小的角大于预定的角θth，且增强部件仅形成在隔件(5)附近的那些交叉点上。
2.如权利要求1所述的蜂巢结构(1)，其中所述增强部件(7)具有圆形形状。
3.如权利要求1所述的蜂巢结构(1)，其中随着通过外壳(2)的径向和彼此交叉的相应两个间壁(3)形成的两个角中较小的角由22.5°增加至45°，当在蜂巢结构(1)的轴向观察时，增强部件(7)的面积增加。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015186139A JP6485304B2 (ja) | 2015-09-21 | 2015-09-21 | ハニカム構造体 |
| JP2015-186139 | 2015-09-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106968766A true CN106968766A (zh) | 2017-07-21 |
| CN106968766B CN106968766B (zh) | 2019-12-31 |
Family
ID=58276324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610836139.9A Expired - Fee Related CN106968766B (zh) | 2015-09-21 | 2016-09-21 | 蜂巢结构 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10118126B2 (zh) |
| JP (1) | JP6485304B2 (zh) |
| CN (1) | CN106968766B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109967133A (zh) * | 2017-12-07 | 2019-07-05 | 株式会社电装 | 蜂窝结构体 |
| CN111749757A (zh) * | 2019-03-28 | 2020-10-09 | 日本碍子株式会社 | 蜂窝结构体 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6159431A (en) * | 1997-03-28 | 2000-12-12 | Ngk Insulators, Ltd. | Ceramic honeycomb structural body |
| JP2009255037A (ja) * | 2008-03-24 | 2009-11-05 | Ibiden Co Ltd | ハニカム構造体 |
| CN103934038A (zh) * | 2013-01-18 | 2014-07-23 | 株式会社电装 | 蜂窝结构体 |
| CN104080533A (zh) * | 2012-01-27 | 2014-10-01 | 株式会社电装 | 蜂窝状结构体 |
| CN203853089U (zh) * | 2013-03-22 | 2014-10-01 | 株式会社电装 | 蜂窝结构体 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6106997B2 (ja) * | 2012-08-31 | 2017-04-05 | 日立金属株式会社 | セラミックハニカム構造体及びその製造方法 |
| JP5979044B2 (ja) | 2013-03-19 | 2016-08-24 | 株式会社デンソー | ハニカム構造体 |
| JP6137151B2 (ja) * | 2014-03-26 | 2017-05-31 | 株式会社デンソー | ハニカム構造体 |
-
2015
- 2015-09-21 JP JP2015186139A patent/JP6485304B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2016
- 2016-09-21 US US15/271,561 patent/US10118126B2/en active Active
- 2016-09-21 CN CN201610836139.9A patent/CN106968766B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6159431A (en) * | 1997-03-28 | 2000-12-12 | Ngk Insulators, Ltd. | Ceramic honeycomb structural body |
| JP2009255037A (ja) * | 2008-03-24 | 2009-11-05 | Ibiden Co Ltd | ハニカム構造体 |
| CN104080533A (zh) * | 2012-01-27 | 2014-10-01 | 株式会社电装 | 蜂窝状结构体 |
| CN103934038A (zh) * | 2013-01-18 | 2014-07-23 | 株式会社电装 | 蜂窝结构体 |
| CN204107516U (zh) * | 2013-01-18 | 2015-01-21 | 株式会社电装 | 蜂窝结构体 |
| CN203853089U (zh) * | 2013-03-22 | 2014-10-01 | 株式会社电装 | 蜂窝结构体 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109967133A (zh) * | 2017-12-07 | 2019-07-05 | 株式会社电装 | 蜂窝结构体 |
| CN111749757A (zh) * | 2019-03-28 | 2020-10-09 | 日本碍子株式会社 | 蜂窝结构体 |
| US11471869B2 (en) | 2019-03-28 | 2022-10-18 | Ngk Insulators, Ltd. | Honeycomb structure |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2017060902A (ja) | 2017-03-30 |
| JP6485304B2 (ja) | 2019-03-20 |
| CN106968766B (zh) | 2019-12-31 |
| US20170080412A1 (en) | 2017-03-23 |
| US10118126B2 (en) | 2018-11-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4241933B2 (ja) | フロー経路を備える耐熱性再生可能フィルタ本体 | |
| US4333893A (en) | High area contactor | |
| JP5197568B2 (ja) | 耐亀裂性のセラミックハニカム構造体 | |
| JPWO2007074808A1 (ja) | ハニカム構造体及びその製造方法 | |
| CN203853089U (zh) | 蜂窝结构体 | |
| US4178145A (en) | Extrusion die for ceramic honeycomb structures | |
| US7112050B2 (en) | Extrusion die for making a double-skin honeycomb substrate | |
| JP2012223719A (ja) | ハニカム構造体 | |
| CN106968766A (zh) | 蜂巢结构 | |
| JP2012512745A (ja) | 増強した熱衝撃抵抗性を有するセラミックハニカムフィルター | |
| EP1967265A1 (en) | Honeycomb structure body and method of producing the same | |
| KR20150015444A (ko) | 축방향으로 섹션화된 세라믹 허니콤 조립체 | |
| CN108854319A (zh) | 蜂窝过滤器 | |
| WO2015033157A3 (en) | A substrate and a method of manufacturing a substrate | |
| JP5979044B2 (ja) | ハニカム構造体 | |
| CN105935576B (zh) | 用于径向反应器的气态流体的收集器组件 | |
| WO2019125971A1 (en) | Multi- wall thickness, thin-walled honeycomb bodies, and extrusion dies and methods therefor | |
| JP4048926B2 (ja) | 内燃機関の排気微粒子フィルタ | |
| CN104826387B (zh) | 具有脱硝催化作用的过滤元件及其制备方法 | |
| JP2018103121A5 (zh) | ||
| CN204563774U (zh) | 蜂窝结构体 | |
| CN101021175A (zh) | 汽车尾气三效催化转化器 | |
| JP2016185516A (ja) | ハニカム構造体 | |
| CN201618570U (zh) | 烃类蒸汽重整催化剂 | |
| CN113677874B (zh) | 排气净化用催化剂过滤器的催化剂浆料定量涂布方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20191231 |