CN204865865U - 蜂窝状结构体 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
技术领域
本实用新型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。
背景技术
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。
实用新型内容
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。
本实用新型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。
根据本实用新型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实用新型的优选的、非限制性实施例，在附图中：
图1是示出根据本实用新型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)在径向方向上的放大局部横截面的图；
图5是示出蜂窝状结构体(对比样本C1)在径向方向上的局部横截面的图；
图6是示出图5所示的蜂窝状结构体(对比样本C1)在径向方向上的放大局部横截面的图；
图7是示出蜂窝状结构体(对比样本C2)在径向方向上的局部横截面的图；
图8是示出蜂窝状结构体(对比样本C3)在径向方向上的局部横截面的图；
图9是示出用于检测试验样本和对比样本中每个的压力损失的压力损失检测装置的图；
图10是示出根据第一示例实施例的蜂窝状结构体在径向方向上的局部横截面的图，其中在第一单元密度区域中形成的单元和在第二单元密度区域中形成的单元在相同的方向上倾斜，其中第一单元密度区域和第二单元密度区域具有不同的单元密度；
图11是示出根据第一示例实施例的蜂窝状结构体在径向方向上的局部横截面的图，其中在第一单元密度区域中形成的单元倾斜比在第二单元密度区域中形成的单元的倾斜度更小的倾斜度，其中第一单元密度区域和第二单元密度区域具有不同的单元密度；
图12是示出具有大厚度的加强隔壁的根据第四实施例的蜂窝状结构体(试验样本E15)在径向方向上的局部横截面的图；
图13是具有图12所示的大厚度的加强隔壁的根据第四示例实施例的蜂窝状结构体(试验样本E15)在径向方向上的放大局部横截面的图；
图14是示出具有重新定位隔壁的根据第五示例实施例的蜂窝状结构体(试验样本E17)在径向方向上的局部横截面的图；
图15是示出具有重新定位隔壁的根据第五示例实施例的图14所示的蜂窝状结构体(试验样本E17)在径向方向上的放大局部横截面的图；
图16是示出具有重新定位隔壁和延伸到边界壁的大厚度的加强隔壁的根据第五示例实施例的蜂窝状结构体(试验样本E18)在径向方向上的局部横截面的图；
图17示出图16所示的具有重新定位隔壁和延伸到边界壁的大厚度的加强隔壁的根据第五示例实施例的蜂窝状结构体在径向方向上的放大局部横截面的图；
图18是说明根据本实用新型第五示例实施例的蜂窝状结构体的隔壁的厚度比T2/T1与等静压强度比之间的关系的图；
图19是说明根据本实用新型第五示例实施例的蜂窝状结构体中隔壁的厚度比T2/T1与成型缺陷的产生比之间的关系的图；
图20是示出根据本实用新型第六示例实施例的具有连接到隔壁的倾斜隔壁的蜂窝状结构体在径向方向上的局部横截面的图；
图21是示出图20所示的根据第六示例实施例的具有连接到隔壁的倾斜隔壁的蜂窝状结构体在径向方向上的放大局部横截面的图；
图22是示出根据本实用新型第六示例实施例的具有直接连接到边界壁的另一倾斜隔壁的蜂窝状结构体在径向方向上的局部横截面的图；
图23是示出图22所示的具有直接连接到边界壁的另一倾斜隔壁的蜂窝状结构体在径向方向上的放大局部横截面的图；
图24是示出根据本实用新型第六示例实施例的具有连接到隔壁的倾斜隔壁和具有延伸到边界壁的大厚度的加强隔壁的蜂窝状结构体(试验样本E23)在径向方向上的局部横截面的图；
图25是示出图24所示的具有接触边界壁的倾斜隔壁和具有延伸到边界壁的大厚度的加强隔壁的蜂窝状结构体(试验样本E23)在径向方向上的放大局部横截面的图；
图26是示出根据本实用新型第六示例实施例的蜂窝状结构体(试验样本E24)在径向方向上的局部横截面的图，所述蜂窝状结构体具有倾斜隔壁和加强隔壁，所述倾斜隔壁具有大厚度并且是加强的、直接连接到边界壁，所述加强隔壁具有延伸到边界壁的大厚度；
图27是示出图26所示的蜂窝状结构体在径向方向上的放大局部横截面的图，所述蜂窝状结构体具有直接连接到边界壁的具有大厚度的倾斜隔壁和具有延伸到边界壁的大厚度的加强壁；和
图28是描绘根据本实用新型第七实施例的具有不同直径的蜂窝状结构体中每个边界单元的内切圆的直径与在边界单元中催化剂堵塞的产生率之间的关系的图。
具体实施方式
将在下文中参考附图描述本实用新型的各个实施例。在各个实施例的以下描述中，相同的附图标记字母或数字表示整个若干图的相同或等同的部件部分。
将给出根据本实用新型的蜂窝状结构体的描述。
根据本实用新型示例实施例的蜂窝状结构体具有多个单元密度区域，所述多个单元密度区域具有在径向方向上从中心区域到外周区域布置的不同的单元密度。也就是，蜂窝状结构体被划分为在径向方向上从中心区域到外周区域具有不同单元密度的多个单元密度区域。在每个单元密度区域中，单元以相同的单元密度布置。而且，彼此相邻布置的两个单元密度区域具有不同的单元密度。单元密度在径向方向上步进地变化。
存在步进地改变在蜂窝状结构体中在径向方向上从中心区域到外周壁形成的单元密度区域的单元密度的方法。例如，一种方法改变相邻单元之间的单元节距，并且另一方法改变单元的形状。单元具有多边形，例如，三角形形状、矩形形状、五边形形状、六边形形状等。从机械强度的角度，优选在蜂窝状结构体中形成的每个单元具有矩形形状。
当单元在蜂窝状结构体的径向方向上的横截面上(或者在径向横截面上)形成为多边形形状时，优选两个多边形形状的单元在此彼此相邻布置的拐角区域具有圆角形状，并且拐角区域的曲率半径不小于0.03mm。这个结构使得能够进一步增强蜂窝状结构体的机械强度。此外，因此能够提高蜂窝状结构体作为商品的可靠性。从相同角度出发，优选单元的拐角区域具有不小于0.05mm的曲率半径并且更优选具有不小于0.1mm的曲率半径，并且最优选具有不小于0.15mm的曲率半径。
边界单元的内切圆是接触边界单元的至少三个隔壁(三侧)(也就是，形成边界单元的至少三个隔壁)的虚拟圆。当在边界单元中存在不少于两个内切圆时，具有最大直径的内切圆确定为边界单元的内切圆。在根据本实用新型的蜂窝状结构体的结构中，每个边界单元的内切圆具有不小于0,5mm的直径。在根据本实用新型的蜂窝状结构体的结构中，边界单元的内切圆的最小直径不小于0.5mm是足够的。有生产具有前述结构的蜂窝状结构体的具体方法，在所述前述结构中，边界单元的内切圆的直径不小于预定值，也就是，不小于0.5mm。例如，如将在下文中详细说明的，布置在边界单元和与边界单元相邻的内部单元之间的共用隔壁被移动，也就是，所述共用隔壁被朝向预定的方向重新定位，或者这个内部单元被消除。
能够将除了边界单元和靠近边界单元布置的相邻内部单元之外的每个惯常内部单元的内切圆的直径调节到在0.5mm到1.6mm的范围内。当从减小蜂窝状结构体的压力损失和增大机械强度的角度考虑时，优选每个惯常内部单元的内切圆具有在0.9mm到1.6mm范围内的直径。惯常内部单元和边界单元中每个的内切圆的直径以与前述相同的方式限定。
布置在蜂窝状结构体中的单元的单元密度通过每单位面积的单元数量限定。具体地，当单位单元面积限定为由中间线所包围的面积时(例如，这种中间线是虚拟线。矩形形状的单元由四个隔壁包围，中间线延伸通过每个隔壁的厚度方向上的中心点。当单元是矩形形状时，单位单元面积是由四个中间线包围的面积)，能够通过利用计算的单位单元面积得到每单位面积的单元数量。得到的数量表示单元密度。特别地，单元密度的这个计算使用惯常内部单元并且不使用任何边界单元、相邻的内部单元以及相邻的外部单元。也就是，边界单元接触在具有不同单元密度的两个单元密度区域之间形成的具有筒形形状的边界壁，所述两个单元密度区域通过边界壁彼此相邻。每个相邻内部单元具有与惯常内部单元的隔壁相比位置转移的隔壁。相邻外部单元接触具有筒形形状的外周壁。
如前所述，单元密度基于具有在径向方向上的圆形横截面的单元和具有在径向方向上的矩形横截面的单元计算。
根据本实用新型的蜂窝状结构体能够具有整体式结构。此外，蜂窝状结构体还能够由装配到一起的多个段制成。优选蜂窝状结构体具有整体式结构。这在整体式结构的情况下能够消除当段装配到一起时的连接区域，并且除了由根据本实用新型的蜂窝状结构体的改进结构得到的压力损失之外进一步减小蜂窝状结构体的整体压力损失。
根据本实用新型的蜂窝状结构体由陶瓷原材料(例如，堇青石、SiC、钛酸铝等)制成。
例如，根据本实用新型的蜂窝状结构体用作催化转化器等。催化转化器能够净化从内燃机排放的废气。催化剂支撑在蜂窝状结构体中的单元的隔壁上。例如，根据本实用新型的蜂窝状结构体具有在10％至70％范围内的孔隙率。根据本实用新型的蜂窝状结构体具有例如不小于2μm的平均孔隙尺寸。进一步，根据本实用新型的蜂窝状结构体具有隔壁，所述隔壁具有在40μm至160μm范围内的厚度。更进一步，根据本实用新型的蜂窝状结构体具有边界壁，所述边界壁具有在0.04mm至0.4mm的范围内的厚度。
能够接受具有筒形形状的外周壁的中心点与具有筒形形状的边界壁的中心点相一致或不同。也就是，能够接受在边界壁的内部中形成的单元密度区域的中心点不同于在根据本实用新型的蜂窝状结构体中的径向横截面的中心点。
第一示例实施例
将给出根据蜂窝状结构体的示例实施例和对比例的各个试验样本的描述。
第一示例实施例制备作为根据第一示例实施例的蜂窝状结构体的试验样本E1至E6和对比例C1至C5并且评价这些样本。
现在将给出根据第一示例实施例的试验样本E1至E6的描述。
图1是示出根据第一示例实施例的总体蜂窝结构体1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。
如图1和图2所示，蜂窝状结构体1由陶瓷制成并且具有：外周壁10，所述外周壁10具有筒形形状；隔壁11，所述隔壁11在外周壁10的内部区域中布置为格子形状；和多个单元2。单元2的每个由隔壁11包围。在蜂窝状结构体1的垂直于轴向方向X的径向方向上的横截面中(也就是，在径向横截面中)形成多个单元密度区域12。也就是，单元密度区域12具有不同的单元密度并且在径向方向Y上从中心区域O到外周壁10形成。边界壁14在通过边界壁14彼此相邻的单元密度区域12(第一单元密度区域和第二单元密度区域)之间形成。单元2由边界单元21和内部单元22(或者惯常内部单元)构成。每个边界单元接触边界壁14。内部单元22都不接触边界壁14并且所述内部单元22由隔壁11包围。
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1(试验样本E1至E6)在径向方向上的放大局部横截面的图。
如图2和图3所示，在蜂窝状结构体1的轴向方向X上的横截面中，边界单元21具有内切圆210，所述内切圆210具有不小于0.5mm的直径D。
在根据第一示例实施例的蜂窝状结构体1的结构中，边界单元21的至少一个通过连接单元211形成。每个连接单元211通过连接彼此相邻布置的两个单元2而形成。
现在将给出根据第一示例实施例的蜂窝状结构体1的详细描述。
根据第一示例实施例的蜂窝状结构体用作能够支撑催化剂的催化剂载体。催化剂载体净化从内燃机(诸如，柴油机)排放的废气。
如图1和图2所示，蜂窝状结构体1具有多个隔壁11、多个单元2和具有筒形形状的外周壁10。隔壁11布置为矩形格子形状。每个单元2由隔壁11包围。外周壁10具有筒形形状并且包围蜂窝状结构体1的外周表面。
每个单元2的径向横截面具有包括正方形形状的矩形形状。每个单元2被形成以沿着蜂窝状结构体1的轴向方向X延伸。蜂窝状结构体1由堇青石制成并且具有整体式结构。蜂窝状结构体1具有例如103mm的直径和105mm的总长度。
如图2所示，两个单元密度区域12(也就是，第一单元密度区域121和第二单元密度区域122)在蜂窝状结构体1的垂直于轴向方向X的径向横截面Y中形成。第一单元密度区域121和第二单元密度区域122具有不同的单元密度。在第一单元密度区域121和第二单元密度区域122的每个中的单元形成有相同的单元密度。特别地，布置在第二单元密度区域122中的单元具有第二单元密度，所述第二单元密度低于布置在第一单元密度区域121中的单元的第一单元密度。表格1示出在每个样本中第一单元密度区域121和第二单元密度区域122的每个的单元密度。将在下文中详细描述表格1。
图2、图5、图7、图8、图10、图11、图12、图14、图16、图20、图22、图24和图26示出局部横截面，也就是，作为蜂窝状结构体的各个样本的径向方向上的四分之一横截面。
如图2所示，第一单元密度区域121包含蜂窝状结构体1的中心点O并且布置在蜂窝状结构体1的最内区域中。另一方面，第二单元密度区域122布置在包含蜂窝状结构体1的外周壁10的最外区域中。也就是，第二单元密度区域122布置在单元密度区域12的最外区域中。在第一单元密度区域121和第二单元密度区域122中的每个隔壁11具有0.09mm(90μm)的厚度。
如图1和图2所示，蜂窝状结构体1具有边界壁14，蜂窝状结构体1通过所述边界壁14在垂直于轴向方向X的径向方向Y上的径向横截面中划分为第一单元密度区域121和第二单元密度区域122。边界壁14具有筒形形状。在根据第一示例实施例的蜂窝状结构体1的结构中，边界壁14具有0.2mm的厚度。
边界单元21接触边界壁14。每个边界单元21由隔壁11和边界壁14包围。另一方面，每个惯常内部单元2(内部单元22)具有预定的形状(例如，在第一示例实施例中为矩形形状)并且仅仅由隔壁11包围。换言之，如图3所示，惯常内部单元2(或者内部单元22)在形状方面不同于边界单元21。
如图2和图3所示，在第一单元密度区域121和第二单元密度区域122的每个中的每个边界单元21由连接单元211形成。连接单元211通过组合彼此相邻布置的至少两个单元2而形成。由于边界单元21由连接单元211形成，边界单元21具有内切圆210，所述内切圆210具有不小于0.5mm的直径D。
现在将参考图4给出连接单元211的结构的描述。
图4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，其中在作为连接单元211的边界单元21中考虑虚拟隔壁。
如前所述，连接单元211由连接到一起的不少于两个单元构成。能够考虑虚拟隔壁11A(由图4所示的虚线表示)。在两个单元被组合以形成作为边界单元21的连接单元211之前，虚拟隔壁11A存在。在预定形状的两个单元在每个单元密度区域121和122中组合之前，这个虚拟隔壁11A是存在于两个单元之间的隔壁。如图4所示，当虚拟隔壁11A存在时，具有矩形形状的虚拟内部单元22A(完整单元)由虚拟隔壁11A和其它隔壁11包围，并且虚拟边界单元21A(不完整单元)由边界壁14、虚拟隔壁11A和另一隔壁11包围。不完整单元21A具有这样的横截面面积，所述横截面面积在径向横截面上小于完整单元22(22A)的横截面面积。也就是，具有小尺寸的这样的边界单元的形成降低蜂窝状结构体的整体机械强度。
如图4所示，连接单元211通过将两个单元(也就是，不完整单元21A和完整单元22A)组合而形成，其中虚拟隔壁11A已经消除。在具体示例中，连接单元211通过利用金属模具而形成，所述金属模具具有将要用来在蜂窝状结构体1的生产期间形成连接单元211的狭缝凹槽。更具体地，使用金属模具，其中没有狭缝凹槽被形成来形成虚拟隔壁11A，所述虚拟隔壁11A虚拟地存在于虚拟隔壁(不完整单元)21A与虚拟内部单元(完整单元)22A之间。从而能够通过使用具有前述结构的金属模具而生产具有边界单元21和连接单元211的蜂窝状结构体1。
前面公开的说明示出具有这样的结构的连接单元，在所述结构中，不完整单元21A和完整单元22A相邻地布置并且连接到一起。然而，本实用新型的概念不局限于此。能够接受将不完整单元21A与另一不完整单元、或者另一完整单元、或者不完整单元和完整单元连接。而且，图3清晰地将蜂窝状结构体1的结构示出为实际蜂窝状结构体3，所述实际蜂窝状结构体3不具有任何虚拟的不完整单元21A和虚拟的完整单元22A，也就是，虚拟的不完整单元21A和虚拟的完整单元22A已经从图3删除。
图5是示出用在第一示例实施例中的作为对比样本C1的蜂窝状结构体7在径向方向上的局部横截面的图。图6是示出图5所示的蜂窝状结构体7在径向方向上的放大局部横截面的图。如图5和图6所示，作为对比样本C1的蜂窝状结构体7具有作为边界单元21的不完整单元而没有任何连接单元。
第一示例实施例生产具有不同单元连接图案的试验样本E1至E6和对比样本C4和C5。试验样本E1至E6和对比样本C4和C5具有边界单元21，所述边界单元21具有不同的尺寸。在试验样本E1至E6的每个中的边界单元21是连接单元211。
如图3所示，能够基于每个试验样本E1至E6以及对比样本C4和C5的径向横截面中的边界单元21的内切圆210的直径D计算边界单元21的尺寸。特别地，边界单元21的内切圆210具有接触边界单元21的至少三个侧的最大直径。
表格1示出在试验样本E1至E6以及对比样本C4和C5的每个中边界单元21的全部内切圆中的内切圆的最小直径D。
进一步，如图3所示，根据第一示例实施例的蜂窝状结构体1(试验样本E1至E6以及对比样本C4和C5)具有边界单元21。边界单元21的每个具有与边界壁14相邻的圆角拐角区域218。也就是，边界单元21中的圆角拐角区域210由边界壁14和隔壁11形成。圆角拐角区域218具有圆角形状。第一示例实施例生产多个蜂窝状结构体1(试验样本E1至E6以及对比样本C4和C5)，所述蜂窝状结构体1的每个具有拐角区域218，所述拐角区域218具有不同的曲率半径。表格1示出在试验样本E1至E6以及对比样本C4和C5的每个中，拐角区域218的曲率半径。如前所述，根据第一示例实施例的蜂窝状结构体1(试验样本E1至E6以及对比样本C4和C5)具有内部单元22(完整单元)，所述内部单元(完整单元)的径向横截面具有矩形形状。包含那些内部单元22的每个单元2的拐角区域29具有圆角形状。除了边界单元21的与边界壁14相邻布置的拐角区域218之外，单元2的拐角区域29具有0.03mm的曲率半径。
现在将给出蜂窝状结构体7(对比样本C1、C2和C3)的描述。
如图5和图6所示，对比样本C1是不具有将要用作边界单元21的任何连接单元的蜂窝状结构体7。也就是，由于对比样本C1不具有任何连接单元，在对比样本C1中与边界壁14相邻的边界单元21的每个由不完整单元构成。每个边界单元21具有不完整形状并且所述所述边界单元21的每个在径向方向上的横截面面积小于内部单元(作为完整单元)22的横截面面积。如图6所示，对比样本C1具有这样的单元，所述单元的每个具有内切圆，所述内切圆具有小于0.5mm的直径。对比样本C1的其他部件与试验样本E1至E6的部件相同。
图7是示出用在第一示例实施例中的蜂窝状结构体8(对比样本C2)在径向方向上的局部横截面的图。
如图7所示，对比样本C2不具有任何边界壁或者任何连接单元。也就是，作为对比样本C2的蜂窝状结构体8不具有任何边界壁，所述边界壁在试验样本E1和E6的每个中在第一单元密度区域121与第二单元密度区域122之间形成。而且，作为对比样本C2的蜂窝状结构体8不具有任何通过将彼此相邻布置的至少两个单元组合而形成的连接单元。对比样本C2的其他部件与试验样本E1至E6的每个的部件相同。
图8是示出用在第一示例实施例中的蜂窝状结构体9(对比样本C3)在径向方向上的局部横截面的图。
如图8所示，蜂窝状结构体9具有边界区域94而不是具有连接单元和边界壁。边界区域94具有例如日本特许公开2013-173133号所公开的常规结构。
具体地，如图8所示，蜂窝状结构体9具有在第一单元密度区域121与第二单元密度区域122之间形成的边界区域94。边界区域94具有多个边界单元942，所述多个边界单元942具有多边形形状，所述多边形形状在形状方面不同于在第一和第二单元密度区域121和122中形成的单元2(或内部单元22)。边界单元942的每个由边界隔壁941包围，所述边界隔壁941的每个将第一单元密度区域121的隔壁11与第二单元密度区域122的隔壁11连接。而且，在边界单元942的至少一些中的边界单元的每个由其他边界壁941包围。
作为对比样本C3的蜂窝状结构体9具有满足的关系的结构，其中表示在边界区域94中形成的边界单元942的平均液压直径，并且表示在第一单元密度区域121中形成的单元2的平均液压直径，所述第一单元密度区域121紧接边界区域94的内侧形成。
在蜂窝状结构体9中形成的边界区域94具有在蜂窝状结构体9的径向横截面中的八边形形状。边界区域94具有边界隔壁941和边界单元942。边界区域94将形成在单元密度区域12(作为第一单元密度区域121)中的隔壁11与形成在单元密度区域12(作为第二单元密度区域122)中的隔壁11连接。
边界单元942由在边界壁941和边界区域94的两侧处形成的单元密度区域12(诸如，第一单元密度区域121和第二单元密度区域122)中的隔壁11包围。此外，边界单元942具有这样的形状，所述形状不同于在边界区域94的两侧处形成的单元密度区域12(作为第一单元密度区域121和第二单元密度区域122)中形成的单元2的形状。
蜂窝状结构体9具有边界单元942，所述边界单元942具有五边形形状。边界壁941被形成以连接在边界区域94的两侧处形成的单元密度区域12(作为第一单元密度区域121和第二单元密度区域122)的布置为格子形状的隔壁11的栅格点911。对比样本C3的其他部件与试验样本E1至E6的部件相同。
对比样本C1、C2和C3与试验样本E1至E6之间相同的部件通过相同的附图标记数字和字母表示。为了简洁这些相同部件的说明被省略。
现在将给出生产蜂窝状结构体(试验样本E1至E6和对比样本C1至C5)的方法的描述。
生产蜂窝状结构体的方法制备由高岭土、熔融二氧化硅、氢氧化铝、氧化铝、碳微粒等构成的陶瓷原材料以使得作为陶瓷原材料的堇青石具有在45％至55％(重量)范围内的SiO2、33％至42％(重量)范围内的Al2O3以及12％至18％(重量)范围内的MgO的化学成分。所述方法将具有预定量的水、粘合剂等添加到制备的作为原材料的堇青石中以形成混合物。混合物被混合以形成混合的陶瓷原材料。
所述方法通过使用挤出金属模具挤出混合的陶瓷原材料以产生蜂窝状结构体。挤出金属模具具有这样的横截面，所述横截面具有对应于由布置在蜂窝状结构体中的隔壁形成的单元布置的狭缝凹槽的图案。
所述方法通过使用微波干燥蜂窝状结构成型体。所述方法将干燥的蜂窝状结构体切割为具有期望长度的多个部分。在此之后，所述方法在最高温度(例如，1390℃至1430℃范围内)下烧制具有期望长度的蜂窝状结构体。从而完成蜂窝状结构体的生产。
现在将给出蜂窝状结构体(试验样本E1至E6以及对比样本C1至C5)的出现单元堵塞、压力损失和等静压强度的评价结果的描述。
为了检测在每个蜂窝状结构体中催化剂堵塞的出现，检测当催化剂支撑在每个蜂窝状结构体中时，单元是否在具有不同单元密度的单元密度区域之间的边界区域处形成。催化剂堵塞的状态表示每个单元的开口端面完全由催化剂堵塞。
能够使用由γ-氧化铝、储氧材料、以及铂(Pt)、铑(Rh)和钯(Pd)中的至少一个构成的催化剂作为三元催化剂。有二氧化铈等作为储氧材料。
在含有催化剂的浆料注入单元的内侧中之后，蜂窝状结构体被烧制以支撑蜂窝状结构体中的催化剂。检测在每个蜂窝状结构体(试验样本E1至E6、对比样本C1至C3)中的催化剂堵塞单元的数量。当催化剂堵塞单元的数量变得不少于100时，评价结果表示为“D”。当在20至99内时，评价结果表示为“C”。进一步，当在1至19内时，评价结果表示为“B”。当催化剂堵塞单元的数量为零时，评价结果表示为“A”。表格1示出在试验样本E1至E6以及对比样本C1至C3的每个中出现催化剂堵塞的评价结果。
基于由JASO(日本汽车标准组织)的标准M505-87所限定的等静压破坏强度试验，进行每个试验样本E1至E6和对比样本C1至C5的等静压强度(也就是，等静压破坏强度)的评价。具体地，作为蜂窝状结构体的样本设置在由橡胶制成的筒形外壳中并且通过由铝制成的盖密封。每个样本的等静压按压在水中进行，以检测当作为每个样本的蜂窝状结构体被破坏时的载荷并且以基于所检测的载荷计算等静压破坏强度。
每个试验样本E1至E6以及对比样本C1至C5的等静压破坏强度通过前述方法检测。表格1示出所检测的每个样本的等静压破坏强度与对比样本C1的等静压破坏强度的比。
每个蜂窝状结构体(试验样本E1至E6和对比样本C1至C5)的压力损失通过压力损失检测装置检测。试验样本E1至E6和对比样本C1至C5在其中支撑催化剂。
图9是示出用于检测用在第一示例实施例中的每个试验样本E1至E6和对比样本C1至C3的压力损失的压力损失检测装置6的图。
具体地，如图9所示，作为蜂窝状结构体1、7、8、9的每个样本安装到压力损失检测装置6上。每个样本的压力损失在使用鼓风机(未示出)时检测，也就是，在其中布置每个样本的压力损失检测装置6中吸入空气A1时检测。这在压力损失检测装置6的内侧中产生负压力并且预定量的被引入空气A2被引入布置在压力损失检测装置6中的蜂窝状结构体1、7、8、9的内侧中。调整为被引入的新空气A2具有引入每个样本内侧中的6m3/分钟。布置在压力损失检测装置6的内侧的压力传感器61检测内侧空气的压力。计算大气压力与由压力传感器61检测的内侧空气的压力之间的差以得到每个样本的压力损失。
表格1示出每个样本的检测的压力损失与对比样本C1的压力损失的比。也就是，表格1示出每个试验样本E1至E6以及对比样本C1至C5的检测的参数：
(a1)第一单元密度区域的单元密度(×104个单元/m2)；
(a2)第二单元密度区域的单元密度(×104个单元/m2)；
(a3)边界单元的存在；
(a4)连接单元的存在；
(a5)边界单元(由连接单元形成)中的内切圆的最小直径D(mm)；
(a6)边界单元的与边界壁相邻布置的拐角区域的曲率半径(mm)；
(a7)单元中催化剂堵塞的评价结果；
(a8)等静压强度比；和
(a9)压力损失比。
表格1
P：存在，N：无
蜂窝状结构体1(试验样本E1至E6以及对比样本C4和C5)具有接触边界壁14的作为边界单元21的连接单元211。也就是，如从表格1所示的结果清晰地理解的，当与不具有接触边界壁的任何连接单元的对比样本C1相比较时，如图1、图2和图3所示的蜂窝状结构体1(作为试验样本E1至E6和对比样本C4和C5)的结构能够抑制出现单元中的催化剂堵塞，也就是，产生催化剂堵塞的单元(诸如边界单元21)并且降低其压力损失(或者具有低的压力损失)。而且，当与不具有边界壁的对比样本C2和C3的机械强度相比较时，蜂窝状结构体1(试验样本E1至E6和对比样本C4和C5)由于具有边界壁14而具有增强的机械强度。
如前所述，蜂窝状结构体1(试验样本E1至E6和对比样本C3和C5)由于具有在单元密度区域12之间形成的具有筒形形状的边界壁14而具有增强的机械强度。也就是，单元密度区域12通过边界壁彼此相邻。具有边界壁的这个结构使得能够防止蜂窝状结构体1破坏等，图1至图3所示的蜂窝状结构体1的结构使得能够防止在蜂窝状结构体1的制造过程中圆度的劣化。这使得能够提供生产蜂窝状结构体的高生产率。更进一步，蜂窝状结构体1具有在径向方向Y上从中心点O到外周壁10(其是垂直于蜂窝状结构体1的轴向方向X的径向横截面)形成的具有不同单元密度的多个单元密度区域12。这个结构使得能够允许在蜂窝状结构体1的径向横截面中废气的流动速度的均匀分布。
在蜂窝状结构体1中接触边界壁14的每个边界单元21由连接单元211(见图2至图4)构成，所述连接单元211通过组合多个单元而形成。这个结构使得能够避免产生小尺寸单元(不完整单元)，所述小尺寸单元(不完整单元)在与边界壁14相邻地形成的边界单元21中出现催化剂堵塞(如同图5和图6所示的对比样本C1)。因此蜂窝状结构体1的结构能够防止在边界单元21中出现催化剂堵塞并且具有减小的压力损失。
此外，如能够从表格1所示的结果理解的，已经观察到在具有边界单元21的蜂窝状结构体1(试验样本E1至E6)的垂直于轴向方向X的径向横截面中没有出现单元中的催化剂堵塞(也就是，没有催化剂堵塞的单元)，每个边界单元21的内切圆210的直径不小于0.5mm。也就是，催化剂堵塞不在形成在蜂窝状结构体1(试验样本E1至E6)中的任何单元中出现。因此，如前所述，边界单元21通过组合相邻的两个单元以形成具有大尺寸的连接单元211而形成。当边界单元21的内切圆210具有不小于0.5mm的直径时，能够防止在单元中产生催化剂堵塞，也就是，催化剂堵塞的单元。
从减小蜂窝状结构体的压力损失的角度，优选边界单元21的内切圆210具有不小于0.7mm的直径，更优选具有不小于0.9mm的直径。
另一方面，从增强机械强度的角度，优选边界单元21的内切圆210具有不大于1mm的直径，更优选具有不大于0.75mm的直径。
能够通过仅仅使用连接单元211而形成每个边界单元21，或者通过使用连接单元211形成边界单元21的一部分。也就是，在边界单元21的至少一部分中的每个边界单元能够通过使用连接单元211形成，并且在剩余部分中的每个边界单元21通过使用惯常内部单元22形成。当边界单元21的内切圆210具有不小于0.5mm的直径D时，尽管使用连接单元211也能够避免出现催化剂堵塞。
如同之前所述的边界单元21的内切圆210，当在根据第一示例实施例以及第二和第三示例实施例(将在下文中说明)的蜂窝状结构体中考虑内部单元22的内切圆(未示出)时，在每个单元密度区域121和122中的内部单元22的内切圆具有不小于0.5mm的直径。
如能够从表格1所示的结果理解的，如同根据之前所述的第一示例实施例的试验样本E1至E6的每个的结构，当在边界单元21中相邻地接触边界壁14的拐角部分218具有不小于0.05mm的曲率半径时，这个结构使得能够增强蜂窝状结构体1的机械强度。优选拐角区域218具有不小于0.15mm的曲率半径并且更优选具有不小于0.25mm的曲率半径。
如图2所示，在根据第一示例实施例的蜂窝状结构体1的结构中，在第一单元密度区域121中形成的单元2在第一方向上布置，所述第一方向不同于布置在第二单元密度区域122中的单元2的第二方向。具体地，第二单元密度区域122中的单元2相对于第一单元密度区域121中的单元2倾斜45度。本实用新型的概念不局限于这个结构。
图10是示出根据第一示例实施例的蜂窝状结构体在径向方向上的局部横截面的图，其中形成在第一单元密度区域121中的单元2和形成在第二单元密度区域122中的单元2在相同的方向上倾斜，其中第一单元密度区域121和第二单元密度区域122具有不同的单元密度。
也就是，能够接受第一单元密度区域121中的单元2和第二单元密度区域122中的单元2具有选择程度的相同斜率。例如，如图10所示，第一单元密度区域121中的单元2和第二单元密度区域122中的单元2具有相同斜率，也就是倾斜相同程度(将在下文中详细说明)。
图11是示出根据第一示例实施例的蜂窝状结构体在径向方向上的局部横截面的图，其中在第一单元密度区域121中形成的单元2相对于在第二单元密度区域122中形成的单元2倾斜小于45度的程度，其中第一单元密度区域121和第二单元密度区域122具有不同的单元密度。
也就是，如图11所示，能够接受蜂窝状结构体具有这样的结构，在所述结构中，在第一单元密度区域121中形成的单元2相对于在第二单元密度区域122中形成的单元2倾斜小于45度的程度(将在下文中详细描述)。
从得到并且维持蜂窝状结构体1的充足机械强度的角度，优选第一单元密度区域121中的单元2相对于第二单元密度区域122中的单元2倾斜45度。
第一示例实施例示出具有第一单元密度区域121和第二单元密度区域122的蜂窝状结构体1的结构，然而，本实用新型的概念不局限于此。例如，蜂窝状结构体能够具有不少于三个的单元密度区域，所述单元密度区域具有不同的单元密度。在具有不少于三个的单元密度区域的结构中，能够考虑每个单元密度区域的单元密度沿着蜂窝状结构体的径向方向从中心点O到外周壁减小。
如在之前详细描述的，第一示例实施例能够提供具有改进结构和能够防止出现催化剂堵塞和降低压力损失的优异功能的蜂窝状结构体(试验样本E1至E6)。
第二示例实施例
将给出根据第二示例实施例的蜂窝状结构体的描述。
根据第二示例实施例的蜂窝状结构体(试验样本E7至E10以及对比样本C6至C9)具有第一和第二单元密度区域，所述第一和第二单元密度区域具有不同的单元密度。
特别地，根据第二示例实施例的蜂窝状结构体(试验样本E7至E10以及对比样本C6至C9)中的第一单元密度区域在单元密度方面不同于根据第一示例实施例的蜂窝状结构体(试验样本E1至E6以及对比样本C1至C5)的第一单元密度区域。而且，根据第二示例实施例的蜂窝状结构体(试验样本E7至E10以及对比样本C6至C9)中的第二单元密度区域在单元密度方面不同于根据第一示例实施例的蜂窝状结构体(试验样本E1至E6以及对比样本C1至C5)的第二单元密度区域。
第二示例实施例通过由前述的第一实施例进行的相同方法生产蜂窝状结构体(试验样本E7至E10以及对比样本C6和C9)。
根据第二示例实施例的蜂窝状结构体的其他部件与前述的蜂窝状结构体的部件相同。因此，在此为了简洁省略相同部件的说明。
与如前所述的表格1相似，表格2示出每个试验样本E7至E10以及对比样本C6至C9的检测的参数：
(a1)第一单元密度区域的单元密度(×104个单元/m2)；
(a2)第二单元密度区域的单元密度(×104个单元/m2)；
(a3)边界单元的存在；
(a4)连接单元的存在；
(a5)边界单元(由连接单元形成)中的内切圆的最小直径D(mm)；
(a6)边界单元的与边界壁相邻布置的拐角区域的曲率半径(mm)；
(a7)单元中催化剂堵塞的评价结果；
(a8)等静压强度比；和
(a9)压力损失比。
表格2
P：存在，N：无
如能够从表格2所示的结果理解的，如同蜂窝状结构体(试验样本E1至E6)，当与对比样本C6至C9的这些性质相比较时，蜂窝状结构体(试验样本E7至E10)具有增强的机械强度、防止出现催化剂堵塞并且降低其压力损失。换言之，根据第二示例实施例的蜂窝状结构体(试验样本E7至E10)具有与根据第一示例实施例的蜂窝状结构体(试验样本E1至E6)相同的效果。
第三示例实施例
将给出根据第三示例实施例的蜂窝状结构体的描述。
根据第三示例实施例的蜂窝状结构体(试验样本E11至E14以及对比样本C10至C13)具有两个单元密度区域，所述两个单元密度区域具有不同的单元密度。特别地，在根据第三示例实施例的蜂窝状结构体(试验样本E11至E14以及对比样本C10至C13)中的第一单元密度区域在单元密度方面不同于之前所述的根据第一和第二示例实施例的蜂窝状结构体的第一单元密度区域。而且，根据第三示例实施例的蜂窝状结构体(试验样本E11至E14以及对比样本C10至C13)的第二单元密度区域在单元密度方面不同于之前所述的根据第一和第二示例实施例的蜂窝状结构体的第二单元密度区域。
第三示例实施例通过与之前所述的第一示例实施例进行的相同方法产生蜂窝状结构体(试验样本E11至E14以及对比样本C10和C13)。
根据第三示例实施例的蜂窝状结构体的其他部件与之前所述的蜂窝状结构体结构相同，因此，为了简洁省略相同部件的说明。
与如之前描述的表格1和表格2相似，表格3示出每个试验样本E11至E14以及对比样本C10至C13的检测的参数：
(a1)第一单元密度区域的单元密度(×104个单元/m2)；
(a2)第二单元密度区域的单元密度(×104个单元/m2)；
(a3)边界单元的存在；
(a4)连接单元的存在；
(a5)边界单元(由连接单元形成)中的内切圆的最小直径D(mm)；
(a6)边界单元的与边界壁相邻布置的拐角区域的曲率半径(mm)；
(a7)单元中催化剂堵塞的评价结果；
(a8)等静压强度比；和
(a9)压力损失比。
表格3
P：存在，N：无
如表格3所示的和从能够表格3的结果清晰地理解的，如同蜂窝状结构体(试验样本E1至E6)，当与对比样本C10至C13的这些性质相比较时，根据第三示例实施例的蜂窝状结构体(试验样本E11至E14)具有增强的机械强度、防止单元中(特别是在边界单元中)出现堵塞并且降低压力损失。换言之，根据第三示例实施例的蜂窝状结构体(E11至E14)具有与根据第一示例实施例的蜂窝状结构体(E1至E6)相同的效果。
第四示例实施例
将参考图12、图13和表格4给出根据第四示例实施例的蜂窝状结构体的描述。
图12是示出根据第四示例实施例的具有大厚度的加强隔壁115的蜂窝状结构体(试验样本E15)在径向方向上的局部横截面的图。图13是示出根据图12所示的第四示例实施例的具有大厚度加强隔壁115的蜂窝状结构体(试验样本E15)在径向方向上的放大局部横截面的图。
具体地，如图12和图13所示，在根据第四示例实施例的蜂窝状结构体(试验样本E15)的结构中，延伸到并且接触边界壁14的隔壁115具有厚度T2，所述厚度T2大于形成内部单元122的隔壁11的厚度T1。具有厚度T2的隔壁115将被称为“加强隔壁115”。
根据第四实施例的蜂窝状结构体(试验样本E15)的其他部件与之前所述的蜂窝状结构体的部件相同。因此，为了简洁省略相同部件的描述。如同蜂窝状结构体(试验样本E1至E6)的每个的结构，蜂窝状结构体(试验样本E15)具有连接单元211。
能够通过生产蜂窝状结构体(根据第一示例实施例的试验样本E1至E6)相同的方法来生产试验样本E15，所述方法使用具有特定结构的金属模具，其中金属模具的对应于加强隔壁115的狭缝凹槽具有比隔壁11的宽度更宽的特定宽度。试验样本E15中除了加强隔壁115以外的每个隔壁11具有与之前所述的根据第一示例实施例的蜂窝状结构体(试验样本E1至E6)中的隔壁相同的宽度。根据第四示例实施例的试验样本E15的其他部件与根据第一示例实施例的试验样本E1至E6的部件相同。试验样本E15与试验样本E1至E6之间的相同部件通过相同的附图标记数字和字母表示。为了简洁省略这些相同部件的说明。
第四示例实施例生产不具有加强隔壁115的试验样本E16。试验样本E16的其他部件与试验样本E15的那些部件相同。
而且，第四示例实施例通过与之前所述的第一示例实施例相同的方法评价在试验样本E15和试验样本E16的边界单元21中催化剂阻塞的出现。表格4示出试验样本E15和试验样本E16的关于与对比样本C1的等静压强度比和压力损失比的评价结果。
也就是，表格4示出试验样本E15、试验样本E16以及对比样本C1的每个的检测参数：
(a1)第一单元密度区域的单元密度(×104个单元/m2)；
(a2)第二单元密度区域的单元密度(×104个单元/m2)；
(a4)连接单元的存在；
(a5)边界单元(由连接单元形成)中的内切圆的最小直径D(mm)；
(a6)边界单元的与边界壁相邻布置的拐角区域的曲率半径(mm)；
(a10)延伸到边界壁14的隔壁115的厚度T2与隔壁11的厚度T1的比T2/T1；
(a7)单元中催化剂堵塞的评价结果；
(a8)等静压强度比；和
(a9)压力损失比。
表格4
P：存在，N：无
如表格4所示的和能够从表格4所示的结果清晰地理解的，根据第四示例实施例的试验样本E15和试验样本E16与根据第一示例实施例的试验样本E1至E6在催化剂阻塞和压力损失方面结果是相同的。也就是，当与具有内切圆直径小于0.5mm的边界单元的对比样本C1相比较时，试验样本E15和E16具有作为边界单元21的连接单元211(其中边界单元21的内切圆具有不小于0.5mm的直径)、能够抑制出现单元中的催化剂堵塞并且降低压力损失。此外，具有加强隔壁115的试验样本E15具有比没有任何加强隔壁的试验样本E16更大的增强的机械强度，所述加强隔壁115具有延伸到边界壁14的增大的宽度。作为结果，蜂窝状结构体优选具有加强隔壁，所述加强隔壁具有延伸到边界壁14的增大的宽度。
第五示例实施例
将参考图14至图19以及表格5给出根据第五实施例的蜂窝状结构体的描述。
图14示出根据第五示例实施例的具有重新定位隔壁112的蜂窝状结构体(试验样本E17)在径向方向上的局部横截面的图。图15是示出图14所示的蜂窝状结构体(试验样本E17)在径向方向上的放大局部横截面的图。
如之前详细描述的，第一至第四示例实施例说明具有边界单元的蜂窝状结构体，所述边界单元具有增大的尺寸并且每个边界单元的内切圆的直径不小于预定值(0.5mm)。
另一方面，第五示例实施例示出具有重新定位隔壁112的蜂窝状结构体。也就是，在边界单元21和与边界单元21相邻布置的内部单元221之间形成的共用隔壁111被重新定位(也就是，被移动)以增大边界单元21的总体尺寸(或者总面积)。这使得能够增大具有增大尺寸的边界单元21的内切圆210的直径。
如图14和图15所示，在蜂窝状结构体中的每个单元密度区域121和122中，有在边界单元21与相邻的内部单元221之间形成的共用隔壁111。这个相邻的内部单元221在径向方向上与边界单元21相邻地布置。在作为共用隔壁111的至少一些的每个共用隔壁111中，重新定位隔壁112在与边界壁14在位置上隔开(或者偏移)预定长度的位置处形成。也就是，重新定位隔壁112被形成以从图15所示的虚线表示的虚拟隔壁11A偏移。虚拟隔壁11A形成为与在蜂窝状结构体中的每个单元密度区域121和122中具有相同单元密度的区域中形成的内部单元22相同的布置图案。这使得能够增大具有重新定位隔壁112的边界单元21的内切圆210的直径D。图15示出由虚线表示的并且不在实际的蜂窝状结构体中形成的虚拟隔壁11A。
特别地，重新定位隔壁112在与之前所述的图4以及将在下文中说明的根据第六示例实施例的图21和图23中所示的虚拟隔壁11A相同的位置处形成。
如图14所示，具有矩形形状的隔壁11被布置以使得蜂窝状结构体中的每个单元密度区域121和122具有预定的单元密度。也就是，在蜂窝状结构体中的每个单元密度区域121和122中，隔壁11的大部分形成为预定的格子图案。除了隔壁11的这个布置以外，根据第五示例实施例的蜂窝状结构体具有重新定位隔壁112，所述重新定位隔壁112形成为不同于隔壁11的预定格子图案的特定格子图案。如图15清晰示出的，如果重新定位隔壁112形成为如同隔壁11的预定格子图案，每个重新定位隔壁112在虚拟隔壁11A的位置处形成。然而，如果重新定位隔壁112在虚拟隔壁11A的位置处形成，边界单元21具有减小的尺寸或者面积，并且边界单元21的内切圆的直径D减小，例如，小于0.5mm。
在根据第五示例实施例的蜂窝状结构体中，在共用隔壁111的至少一些中的每个共用隔壁被重新定位为重新定位隔壁112，所述重新定位隔壁112在位置方面与边界壁14隔开(或者从边界壁14偏移)。如图14和图15所示，这使得能够增大每个边界单元21的总体尺寸。
具体地，在蜂窝状结构体的每个单元密度区域121和122中，共用隔壁111在每个边界单元21的重新定位的位置处形成以从边界壁14偏移，其中，当共用隔壁111形成为所述预定格子图案时，共用隔壁111具有减小的尺寸。
形成重新定位隔壁112减小与边界单元21相邻形成的相邻内部单元221的总体尺寸。另一方面，能够减小边界单元21的总体尺寸。
当如果虚拟隔壁11A形成在每个边界单元21中边界单元21具有直径小于预定值(例如，0.5mm)的内切圆时，边界单元21能够通过将共用隔壁111重新放置为重新定位隔壁112(也就是，通过将共用隔壁111移动到从边界壁14偏移的重新定位隔壁112的位置)而具有直径D不小于预定值的内切圆。
能够通过调节形成重新定位隔壁112的位置而扩大每个边界单元21的尺寸而不减小相邻的内部单元221的尺寸。具体地，相邻的内部单元221能够具有直径D1不小于0.5mm的内切圆220，并且边界单元21能够具有直径D1不小于0.5mm的内切圆210。除了能够防止在边界单元21中出现催化剂堵塞以外，蜂窝状结构体的这个结构使得能够防止在相邻的内部单元221中出现催化剂堵塞。
更进一步，通过将形成重新定位隔壁112与形成连接单元211组合(如同通过使用连接单元211形成边界单元21的一部分的根据之前所述的第一至第四示例实施例的蜂窝状结构体)，所有边界单元21的每个能够具有直径D不小于预定值(例如，不小于0.5mm)的内切圆。例如，图14和图15示出形成共用隔壁111已经重新定位到其的重新定位隔壁112并且进一步通过去除共用隔壁111而形成连接单元211的示例。例如，这使得能够容易地将边界单元21的内切圆210的直径D增大到不小于0.5mm，并且进一步容易地将相邻的内部单元221的内切圆220的直径增大到不小于0.5mm。
更进一步，能够通过形成重新定位隔壁112而不使用任何连接单元211而将边界单元的尺寸增大到不小于预定值。通过调节在每个单元密度区域121和122中的隔壁11的形成图案，重新定位隔壁112不使用连接单元211而形成。
根据第五示例实施例的蜂窝状结构体的其他部件与之前描述的根据第一示例实施例的蜂窝状结构体的部件相同。因此，为了简洁省略相同部件的说明。
第五示例实施例生产两种类型的蜂窝状结构体(试验样本E17和对比样本C14)，所述两种类型的蜂窝状结构体的每种具有边界单元21并且边界单元21的内切圆210具有增大的直径D。
试验样本E17是具有边界单元21的蜂窝状结构体，边界单元21的每个具有内切圆210，所述内切圆210具有不小于0.5mm(最小值是0.5mm)的直径D。另一方面，对比样本C14是具有边界单元21的蜂窝状结构体，边界单元21的每个具有内切圆210，所述内切圆210具有不小于0.4mm(最小值是0.4mm)的直径D。
图16是示出根据第五示例实施例的蜂窝状结构体(试验样本E18)在径向方向上的局部横截面的图，所述蜂窝状结构体(试验样本E18)具有延伸到边界壁14的大厚度的重新定位隔壁112。图17是示出根据第五示例实施例的蜂窝状结构体在径向方向上的放大局部横截面的图，所述蜂窝状结构体具有图16所示的延伸到边界壁14的大厚度的重新定位隔壁112。
第五示例实施例进一步生产蜂窝状结构体(试验样本E18)，如同之前所述的第四示例实施例，所述蜂窝状结构体(试验样本E18)具有加强隔壁115。如同试验样本E17的结构，试验样本E18具有重新定位隔壁112以将边界单元21的内切圆210的直径D增大到不小于0.5mm。更进一步，如同在第四示例实施例中所使用的试验样本E15的结构，试验样本E18具有延伸到边界壁14的加强隔壁115。
第五示例实施例进一步生产具有在单元密度方面不同于试验样本E17和对比样本C14的第一单元密度区域和第二单元密度区域的蜂窝状结构体(试验样本E19、对比样本C15、试验样本E20和对比样本C16)。特别地，除了第一单元密度区域和第二单元密度区域的单元密度以外，试验样本E19和试验样本E20具有与试验样本E17相同的结构。另一方面，除了第一单元密度区域和第二单元密度区域的单元密度以外，对比样本C15和对比样本C16具有与对比样本C14相同的结构。
表格5如下示出试验样本E17至E20以及对比样本C14至C16的各个参数和评价结果：
(a1)第一单元密度区域的单元密度(×104个单元/m2)；
(a2)第二单元密度区域的单元密度(×104个单元/m2)；
(a11)重新定位隔壁的存在；
(a5)边界单元的内切圆的最小直径D(mm)；
(a6)边界单元的与边界壁相邻接触的拐角区域的曲率半径(mm)；
(a10)比T2/T1，其中T1表示隔壁11的厚度，T2表示延伸到边界壁14的隔壁115的厚度；
(a8)等静压强度比；
(a7)单元中催化剂堵塞的评价结果；和
(a9)压力损失比。
已经调节以使得在具有重新定位隔壁112和边界单元21的试验样本E17至E20中，边界单元21的内切圆210的直径D不小于0.5mm，并且相邻的内部单元221的内切圆220具有不小于0.5mm的直径D1(在表格5中省略)。
更进一步，如同第一示例实施例，第五示例实施例在等静压强度比、催化剂堵塞和压力损失比方面评价试验样本E17至E20以及对比样本C14至C16的每个。表格5示出这些评价结果。进一步，表格5示出用在第一示例实施例中的对比样本C1、用在第二示例实施例中的对比样本C6以及用在第三示例实施例中的对比样本C10的评价结果和各个参数。
表格5
P：存在，N：无
也就是，如能够从表格5所示的结果清晰地理解的，试验样本E17至E20的每个的结构能够抑制机械强度的降低、在边界单元中出现催化剂堵塞并且降低压力损失，在所述试验样本E17至E20的每个的结构中，形成重新定位隔壁112并且边界单元21的每个具有不小于0.5mm的直径的内切圆。
即使作为根据第五示例实施例的蜂窝状结构体具有重新定位隔壁112，如同根据第四示例实施例的蜂窝状结构体中形成连接单元的结构，蜂窝状结构体能够通过形成加强隔壁115而增强其机械强度。
进一步，第五示例实施例在最佳厚度比T2/T1方面评价试验样本和对比样本。具体地，延伸到边界壁14的隔壁115的厚度在每个样本中变化。这些样本的其他部件与试验样本E17的这些部件相同。第五示例实施例检测每个样本的等静压强度与对比样本C1的等静压强度的比。第五示例实施例检测厚度的比T2/T1(厚度比T2/T1)与等静压强度之间的关系。图18示出所检测的关系。
图18是说明根据第五示例实施例的蜂窝状结构体的隔壁的厚度比T2/T1与等静压强度比之间的关系的图。
第五示例实施例检测试验样本和对比样本中成型错误的产生率。这些样本具有隔壁115，所述隔壁115具有不同的厚度并且每个隔壁115被形成以延伸到边界壁14。具体地，第五示例实施例检测在试验样本和对比样本每个中与边界单元21相邻布置的相邻内部单元221的缺陷的数量Na和相邻内部单元221的总数量Nb。成型缺陷基于在相邻的内部单元中出现破坏的隔壁以及在隔壁11中存在曲折图案而检测。当这种缺陷(破坏部分和曲折图案)在形成每个相邻内部单元221的隔壁中产生时，缺陷的数量是一个。
第五示例实施例基于以下等式计算在每个样本中缺陷的产生率：
缺陷的产生率＝100×Na/Nb。
第五示例实施例得到隔壁的厚度比T2/T1与计算的缺陷的产生率之间的关系。
图19是说明隔壁11的厚度比T2/T1与在每个样本中成型缺陷的产生率之间的关系的图。
基于相邻内部单元221的隔壁11的状况检测成型缺陷的原因如下：
当延伸到边界壁14的隔壁115的厚度增大时，原材料容易在制造蜂窝状结构体的成型步骤中给送到对应于隔壁115(加强隔壁)的狭缝凹槽。结果，这引入将原材料给送到狭缝凹槽的波动，所述狭缝凹槽对应于靠近隔壁115(加强隔壁)形成的相邻内部单元221的隔壁，并且容易出现这种缺陷(破坏的隔壁和曲折图案)。
而且，能够从图18所示的结果理解，蜂窝状结构体优选具有不小于1.52的隔壁11的厚度比T2/T1。即使边界单元的尺寸增大到能够防止在具有小尺寸的单元(诸如边界单元)中出现催化剂堵塞的最佳尺寸，这种结构也使得能够得到优异的机械强度，所述优异的机械强度等于或者大于对比样本C1的机械强度。而且，能够确认的是，当蜂窝状结构体具有如第四示例实施例中所说明的连接单元和具有如将在第六示例实施例中在下文中说明的倾斜隔壁时，蜂窝状结构体具有关于厚度比T2/T1相同的趋势。
更进一步，能够从图19所示的结果中理解的是，蜂窝状结构体优选具有不大于2.5的隔壁11的厚度比T2/T1。这个结构使得能够防止在蜂窝状结构体中产生成型缺陷。而且，能够确认的是，当蜂窝状结构体具有如第四示例实施例中所说明的连接单元和具有如将在第六示例实施例中在之后说明的倾斜隔壁时，蜂窝状结构体具有关于厚度比T2/T1的相同趋势。
如在之前详细描述的，根据第五示例实施例，能够理解通过形成重新定位隔壁112(见图14至图17)增大边界单元21的内切圆210的直径D(mm)。当边界单元21的内切圆210的直径D不小于0.5mm时，能够生产具有优异的机械强度并且能够防止在具有小尺寸的单元(诸如边界单元21)中出现催化剂堵塞并降低其压力损失的蜂窝状结构体。
第六示例实施例
将参考图20至图27以及表格6给出根据第六示例实施例的蜂窝状结构体的描述。第六示例实施例生产具有倾斜隔壁113而代替在一组中的特定共用隔壁的蜂窝状结构体，所述组在共用隔壁的至少一些中。将要代替特定的共用隔壁的倾斜隔壁在边界单元111与相邻内部单元221之间形成。倾斜隔壁113相对于惯常形成的隔壁11倾斜。
图20是示出根据第六示例实施例的具有连接到隔壁11的倾斜隔壁113的蜂窝状结构体在径向方向上的局部横截面的图。图21是根据图20所示的第六示例实施例的具有连接到隔壁11的倾斜隔壁113的蜂窝状结构体在径向方向上的放大局部横截面的图。
也就是，如图20和图21所示，根据第六示例实施例的蜂窝状结构体具有倾斜隔壁113而代替在共用隔壁的至少一些中的特定共用隔壁。每个倾斜隔壁113相对于隔壁11倾斜预定的角度。形成倾斜隔壁113使得能够增大由倾斜隔壁113、隔壁11和边界壁14包围的边界单元21的内切圆210的直径D。
现在将详细给出根据第六示例实施例的蜂窝状结构体的结构的描述。
在根据图20所示的第六示例实施例的蜂窝状结构体中，如同根据第五示例实施例的蜂窝状结构体中的隔壁11，大部分隔壁11在每个单元密度区域121和122中布置为预定的格子图案。
根据第六示例实施例的蜂窝状结构体还具有倾斜隔壁113，所述倾斜隔壁113布置为不同于用来布置惯常使用的隔壁11的预定格子图案的图案。
将考虑虚拟隔壁11A。也就是，如图21所示，虚拟隔壁11A由虚线表示。虚拟隔壁11A替换为相对于虚拟隔壁11A(作为惯常使用的隔壁11)倾斜预定角度的倾斜隔壁113。然而，如果边界单元21通过使用虚拟隔壁11A形成，当与具有替换虚拟隔壁11A的倾斜隔壁113的边界单元21的尺寸相比较时，边界单元21的尺寸具有减小的尺寸(或者减小的面积)。例如，当使用虚拟隔壁11A时，由于边界单元21的尺寸由形成虚拟隔壁11A而减小，边界单元21具有直径小于0.5mm的内切圆。另一方面，使用倾斜隔壁113代替虚拟隔壁11A能够增大边界单元21的尺寸(或面积)。
在根据第六示例实施例的蜂窝状结构体的结构中，在共用隔壁111的至少一些中的特定共用隔壁替换为倾斜隔壁113以增大每个边界单元21的尺寸(也就是，面积)(见图20和图21)。具体地，当隔壁(也就是，虚拟隔壁11A)在具有相同的内部单元22的单元密度的单元密度区域121和122的每个中形成为预定的格子图案时，在特定边界单元21每个的尺寸减小的情况下，形成特定边界单元21的共用隔壁111替换为倾斜隔壁113以增大特定边界单元21的尺寸。倾斜隔壁113相对于虚拟隔壁11A倾斜之前所述的预定角度。
形成倾斜隔壁113而代替特定的共用隔壁使得能够增大每个边界单元21的尺寸。而且，通过调节倾斜隔壁113相对于虚拟隔壁11A的倾斜角度，能够增大边界单元21的尺寸而不会超过所需地减小相邻的内部单元221的尺寸。
由于倾斜隔壁113相对于隔壁11倾斜相对小的角度，如图20和图21所示，倾斜隔壁113直接接触隔壁11而不接触边界壁14。在图21所示的这个结构中，边界单元21被形成以直接连接到边界壁14。另一方面，当从倾斜隔壁113观察时，相邻内部单元211在位置方面从边界壁14侧隔开或偏移。也就是，相邻内部单元211与边界单元21相邻布置并且当从图21所示的倾斜隔壁113观察时在边界壁14侧的相反侧处形成。
另一方面，如图22和图23所示，当倾斜隔壁113相对于虚拟隔壁11A的倾斜角度增大时，倾斜隔壁113最终直接接触边界壁14。
图22是示出根据第六示例实施例的具有直接接触(也就是，连接到)边界壁14的另一倾斜隔壁的蜂窝状结构体在径向方向上的局部横截面的图。图23是示出图22所示的具有连接到边界壁14的倾斜隔壁的蜂窝状结构体在径向方向上的放大局部横截面的图。
如图22和图23所示，倾斜隔壁113接触边界壁14。在这个结构中，边界单元21通过倾斜隔壁113划分为两个区域(也就是，划分为两个边界单元21)。
如在之前详细描述的，共用隔壁111倾斜以形成在每个特定边界单元21中的倾斜隔壁113，其中当形成虚拟隔壁11A时，所述边界单元21的内切圆210具有不小于预定值(例如，0.5mm)的直径D。这使得边界单元21能够具有直径不小于预定值(0.5mm)的内切圆。这个结构使得能够防止出现边界单元21的催化剂堵塞。
而且，蜂窝状结构体能够具有相邻内部单元211，通过形成倾斜隔壁113，所述相邻内部单元211的直径D1不小于0.5mm。在这个结构中，使得能够防止除了边界单元21以外的相邻内部单元211中出现催化剂堵塞。
通过将形成连接单元211而不是(如同之前所述的第一至第四示例实施例)使用边界单元21的一些与在第六示例实施例中公开的形成倾斜隔壁113组合，全部边界单元21能够具有直径D不小于预定值的内切圆。
例如，图20至图23示出蜂窝状结构体，其示出这样的结构，在所述结构中，除了通过使得共用隔壁111倾斜得到的倾斜隔壁113以外，形成连接单元211而代替使用共用隔壁111。还能够通过形成倾斜隔壁113而不使用连接单元211增大边界单元21的尺寸，所述边界单元21的尺寸大于预定的尺寸。这个结构能够通过调节在每个单元密度区域121和122中隔壁11的形成图案而得到。
而且，蜂窝状结构体能够具有用在第六示例实施例中的倾斜隔壁113和用在第五示例实施例中的重新定位隔壁112的组合(从附图省略)。
根据第六示例实施例的蜂窝状结构体的其他部件与根据第一示例实施例的那些部件相同。因此，为了简洁省略相同部件的说明。
第六示例实施例生产试验样本E21和试验样本E22，所述试验样本E21和试验样本E22具有倾斜隔壁113以增大边界单元21的内切圆的直径D。
如图20和图21所示，试验样本E21具有倾斜隔壁113，所述倾斜隔壁具有相对小的倾斜角度。也就是，倾斜隔壁113接触隔壁11而不接触边界壁14。
另一方面，如图22和图23所示，试验样本E22具有倾斜隔壁113，所述倾斜隔壁具有相对大的倾斜角度。也就是，倾斜隔壁113直接接触边界壁14。
更进一步，第六示例实施例生产作为试验样本E23和试验样本E24的蜂窝状结构体，如同根据第四示例实施例的蜂窝状结构体的结构，所述试验样本E23和试验样本E24具有图24至图27所示的加强隔壁115。
图24是示出根据第六示例实施例具有连接到隔壁11的倾斜隔壁113和加强隔壁115的蜂窝状结构体(试验样本E23)在径向方向上的局部横截面的图，所述加强隔壁115具有延伸到边界壁14的大厚度。图25是示出根据第六示例实施例的具有接触边界壁14的倾斜隔壁(如同试验样本E22的结构)和加强隔壁115的蜂窝状结构体(试验样本E24)在径向方向上的放大局部横截面的图，所述加强隔壁115具有延伸到边界壁14的大厚度。
图26是示出根据第六示例实施例具有倾斜隔壁113和加强隔壁115的蜂窝状结构体在径向方向上的局部横截面的图，其中所述倾斜隔壁113具有大厚度并且是加强的、直接连接到边界壁14，所述加强隔壁115具有延伸到边界壁14的大厚度。图27是示出图26所示的具有倾斜隔壁113和加强隔壁115的蜂窝状结构体在径向方向上的放大局部横截面的图，其中所述倾斜隔壁113具有直接连接到边界壁14的大厚度，所述加强隔壁115具有延伸到边界壁14的大厚度。
而且，第六示例实施例生产作为试验样本E25至E28的蜂窝状结构体，所述试验样本E25至E28具有第一单元密度区域和第二单元密度区域，所述第一单元密度区域和第二单元密度区域具有不同于试验样本E21和试验样本E22的第一和第二单元密度区域的每个的单元密度。除了第一和第二单元密度区域的每个的单元密度以外，试验样本E25和E27具有与试验样本E21相同的结构。除了第一和第二单元密度区域的每个的单元密度以外，试验样本E26和E28具有与试验样本E22相同的结构。
表格6如下示出试验样本E21至E28以及对比样本C14至C16的参数和评价结果：
(a1)第一单元密度区域的单元密度(×104个单元/m2)；
(a2)第二单元密度区域的单元密度(×104个单元/m2)；
(a12)倾斜隔壁的存在；
(a13)倾斜隔壁与边界壁之间连接节点的存在；
(a5)边界单元的内切圆的最小直径D(mm)；
(a6)边界单元的与边界壁相邻并接触的拐角区域的曲率半径(mm)；
(a10)比T2/T1，其中T1表示隔壁11的厚度，T2表示延伸到边界壁14的隔壁115的厚度；
(a8)等静压强度比；
(a7)单元中催化剂堵塞的评价结果；和
(a9)压力损失比。
已经调节为，在具有倾斜隔壁113和边界单元21的试验样本E21至E28中，边界单元21的内切圆210的直径D不小于0.5mm，并且相邻内部单元221的内切圆220具有不小于0.5mm的直径D1(从表格6省略)。更进一步，如同第一示例实施例，第六示例实施例在等静压强度比、催化剂堵塞和压力损失比方面评价每个试验样本E21至E28。表格6示出这些评价结果。进一步，表格6示出用在第一示例实施例中的对比样本C1、用在第二示例实施例中的对比样本C6以及用在第三示例实施例中的对比样本C10的评价结果和各个参数。
表格6
P：存在，N：无
如能够从表格6所示的结果理解的，作为每个试验样本E21至E28的蜂窝状结构体的结构(图20至图27所示)能够抑制机械强度的减小、边界单元中出现催化剂堵塞并且降低其压力损失，在所述结构中形成倾斜隔壁113并且每个边界单元21使其内切圆具有不小于0.5mm的直径。
除了具有倾斜隔壁113的根据第六示例实施例的蜂窝状结构体的结构以外，如同具有连接单元211的根据第四示例实施例的蜂窝状结构体的结构和具有重新定位隔壁112的根据第五示例实施例的蜂窝状结构体的结构，能够进一步增加加强隔壁115。这个结构使得能够增强蜂窝状结构体的机械强度。
如在之前详细描述的，根据第六示例实施例，形成倾斜隔壁113使得能够增大或扩大边界单元21的内切圆210的直径D。这个结构使得能够提供具有高的机械强度并且能够防止具有小尺寸的单元(诸如边界单元21)中出现催化剂堵塞或者产生催化剂堵塞的单元并且能够降低其压力损失的蜂窝状结构体。
第七示例实施例
将参考图28给出根据第七示例实施例的蜂窝状结构体的描述。与之前所述的根据第一至第六示例实施例的每个的蜂窝状结构体相似，能够理解通过形成连接单元211、重新定位隔壁112或者倾斜隔壁113以增大每个边界单元21的内切圆的直径D而防止在边界单元21中出现催化剂堵塞(也就是，产生催化剂堵塞的单元)。
第七示例实施例评价每个边界单元的内切圆的直径D与边界单元中催化剂堵塞的产生率之间的关系。
图28是说明在具有不同直径D的蜂窝状结构体中，每个边界单元的内切圆的直径D与边界单元中催化剂堵塞的产生率之间的关系的图。
如同在第一示例实施例中使用的检测单元中出现催化剂堵塞的方法，在边界单元中催化剂堵塞的产生率通过计数催化剂堵塞的单元的数量与边界单元的总数量而得到。
如能够从图28所示的结果理解的，当边界单元的内切圆的直径D小于0.5mm时，在边界单元中出现催化剂堵塞。另一方面，当边界单元的内切圆的直径D不小于0.5mm时，在边界单元中不出现催化剂堵塞。也就是，当每个边界单元的内切圆具有不小于0.5mm的直径时，能够防止边界单元中产生催化剂堵塞。
如图28所示，具有连接单元211、重新定位隔壁112或倾斜隔壁113的蜂窝状结构体具有在每个边界单元的内切圆的直径D与边界单元中催化剂堵塞的产生率之间相同的关系。而且，如图28所示，之前在第五示例实施例和第六示例实施例中说明的相邻内部单元具有在每个相邻内部单元的内切圆的直径D与相邻内部单元中催化剂堵塞的产生率之间相同的关系。也就是，当相邻内部单元的内切圆具有不小于0.5mm的直径D1时，能够防止相邻内部单元中催化剂堵塞的出现。
尽管已经详细描述本实用新型的具体实施例，本领域技术人员将理解，那些细节的各种修改和替代能够鉴于本实用新型的全部教导而开发。因此，所公开的特别布置意在仅仅示例性的并且不限制本实用新型的范围，本实用新型的范围将在以下权利要求和其所有等同物的全部外延中给出。
Claims (8)
1.一种蜂窝状结构体，其特征在于，所述蜂窝状结构体包括：
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。
2.根据权利要求1所述的蜂窝状结构体，其特征在于，在所述边界单元(21)的至少一些中的每个边界单元(21)包括连接单元(211)，所述连接单元(211)通过将彼此相邻的所述单元(2)连接到一起而形成。
3.根据权利要求1或2所述的蜂窝状结构体，其特征在于，所述隔壁(11)包括共用隔壁(111)，所述共用隔壁(111)中的每个布置在所述边界单元(21)与相邻内部单元(221)之间，所述相邻内部单元(221)是与所述边界单元(21)相邻地形成的内部单元(22)，以及
在所述共用隔壁(111)的一些中的至少每个共用隔壁形成为重新定位隔壁(112)，以使得所述重新定位隔壁(112)形成为在从虚拟隔壁(11A)观察的所述边界壁(14)的相反侧处从所述虚拟隔壁(11A)偏移，如果在所述单元密度区域(12)的每个中的所述单元以预定的单元密度形成，则所述虚拟隔壁(11A)被虚拟地形成，
其中，除了具有不小于0.5mm的直径的所述边界单元(21)中每个的所述内切圆(210)以外，所述相邻内部单元(221)的内切圆(220)具有不小于0.5mm的直径。
4.根据权利要求1或2所述的蜂窝状结构体，其特征在于，所述隔壁(11)包括共用隔壁(111)，所述共用隔壁(111)中的每个布置在所述边界单元(21)与相邻内部单元(221)之间，所述相邻内部单元(221)是与所述边界单元(21)相邻地形成的内部单元(22)，以及
在所述共用隔壁(111)的一些中的至少每个共用隔壁形成为倾斜隔壁(113)，所述倾斜隔壁(113)相对于虚拟隔壁(11A)倾斜，如果所述单元密度区域(12)的每个中的所述单元以预定的单元密度形成，则所述虚拟隔壁(11A)被虚拟地形成，以及
其中，除了具有不小于0.5mm的直径的所述边界单元(21)中每个的所述内切圆(210)以外，所述相邻内部单元(221)的内切圆(220)具有不小于0.5mm的直径。
5.根据权利要求1或2所述的蜂窝状结构体，其特征在于，在所述蜂窝状结构体的垂直于所述轴向方向(X)的所述径向方向(Y)上的横截面中，所述边界单元(21)的布置成与所述边界壁(14)相邻的拐角区域(218)具有圆角形状，并且所述拐角区域(218)的曲率半径小于0.05mm。
6.根据权利要求1或2所述的蜂窝状结构体，其特征在于，延伸到所述边界壁(14)的所述隔壁(115)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)中每个的厚度(T1)。
7.根据权利要求6所述的蜂窝状结构体，其特征在于，延伸到所述边界壁(14)的所述隔壁(115)的厚度(T2)与形成所述内部单元(22)的所述隔壁(11)的厚度(T1)的厚度比(T2/T1)在不小于1.52并且不大于2.5的范围内。
8.根据权利要求4所述的蜂窝状结构体，其特征在于，所述倾斜隔壁(113)中的每个直接连接到所述边界壁(14)。
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