[实用新型]蜂窝结构体

说明书

技术领域

本实用新型涉及其中能够承载催化剂以净化从安装至机动车辆等的内燃发动机排出的废气的蜂窝结构体。 

背景技术

已知并使用了其中能够承载催化剂并且净化从安装至机动车辆等的内燃发动机排出的废气的蜂窝结构体。例如，蜂窝结构体由多个单元(隔室)和单元壁组成。每个单元被以格子(网格)形状设置的单元壁包围。这种蜂窝结构体设置在排气管内，废气通过所述排气管排放。由于从内燃发动机排出，所述废气具有高的温度。当具有高的温度的废气经过形成于蜂窝结构体中的单元的内部时，由单元壁承载的催化剂被具有高的温度的废气活化。蜂窝结构体中的活化催化剂净化废气。然后，净化过的废气被排放到排气管外。 

最近，因为减少机动车辆排放等的车辆排放控制逐年变得更严格，所以存在对进一步减少内燃发动机启动时立即产生的有毒物质或者有害物质(冷启动排放)的强烈需求。为了实现该需求，已经提出在更靠近内燃发动机的位置处设置蜂窝结构体以便迅速地将催化剂的温度升高至催化剂的活化温度的各种方法。换句话说，需要一种具有更高净化性能的蜂窝结构体。 

例如，专利文献、日本特许公开No.JP 2008-18370公开了一种具有传统结构的蜂窝结构体，其中在蜂窝结构体的中心部分与外周部分之间形成内周壁(在下文中称为边界分隔壁)，并且外周部分的开口率大于中心部分的开口率。 

通常，一个区域中的开口率与该区域中的单元密度成反比。例如，开口率增大越多，单元密度减小越多。因为外周部分具有比蜂窝结构体中的中心部分大的废气流动阻力，所以专利文献JP 2008-18370已经提出了一种其中外周部分具有增大的开口率的结构。由此提出的结构使得废气在外周 部分中容易流动。 

这可以使中心部分与外周部分之间的废气的流量均一化，并且迅速地活化由整个蜂窝结构体承载的催化剂。这可以提高蜂窝结构体的净化性能。 

然而，JP 2008-18370中公开的蜂窝结构体不具有抵抗例如当蜂窝结构体被安装到内燃发动机的排气管上时所产生的外部应力的各种应力所需的足够结构强度。也就是说，虽然在中心部分与外周部分之间形成边界分隔壁以便保持蜂窝结构体的总体强度，但是边界分隔壁并不总能具有抵抗外部应力的足够强度。 

为了解决这种传统问题，可以考虑增大边界分隔壁和边界分隔壁周围的单元壁的厚度。然而，即使简单地增大了边界分隔壁的厚度和边界分隔壁周围的单元壁的厚度，当在蜂窝结构体的制造过程期间原材料通过挤压模供给时原材料的供给速度和供给量发生变化。结果，存在使得所制造的蜂窝结构体的总体强度减小的可能性。 

实用新型内容

因此，期望提供一种具有增大的强度并同时减少单元壁的缺陷和成形不良的发生的蜂窝结构体。 

示例性实施例提供了一种由多个单元和单元壁组成的蜂窝结构体。每个单元被单元壁包围。蜂窝结构体具有垂直于蜂窝结构体的轴线方向的横截面。在蜂窝结构体的结构中，形成中心部分和外周部分。中心部分包含蜂窝结构体的中心轴线。中心部分由外周部分覆盖。外周部分的单元密度低于中心部分的单元密度。此外，在中心部分与外周部分之间形成边界分隔壁。中心部分中的单元壁由中心基本单元壁和中心增强单元壁组成。中心增强单元壁形成于从边界分隔壁开始朝向所述横截面的径向向内方向具有距离R1的中心增强区域中。中心增强单元壁包围中心增强区域中所有具有开口部分的单元。外周部分中的单元壁由外周基本单元壁和外周增强单元壁组成。外周增强单元壁形成于从边界分隔壁开始朝向所述横截面的径向向外方向具有距离R2的外周增强区域中。外周增强单元壁包围外周增强区域中所有具有开口部分的单元。蜂窝结构体具有满足以下第一到第八关系式的结构。满足T10＜T11的第一关系式，其中T10表示中心基本单元壁的平均厚度，并且T11表示中心增强单元壁的平均厚度。满足T20＜T21 的第二关系式，其中T20表示外周基本单元壁的平均厚度，并且T21表示外周增强单元壁的平均厚度。满足R1/P1≥0.5的第三关系式，其中P1表示中心部分中的单元的平均单元间距，并且R1被预先确定(限定)。满足R2/P2≥0.5的第四关系式，其中P2表示外周部分中的单元的平均单元间距，并且R2被预先确定。满足T10≤T20的第五关系式，其中T10和T20被预先确定。满足T11＞T21的第六关系式，其中T11和T21被预先确定。满足T3＞T10和T3＞T20的第七关系式，其中T3表示边界分隔壁的平均厚度，并且T10和T20被预先确定。满足T3≥T11和T3＞T21的第八关系式，其中T3、T11和T21被预先确定。