[发明专利]蜂窝结构体

说明书

本发明提供蜂窝结构体，该蜂窝结构体具有圆柱形形状的表皮部分和与该表皮部分一起形成为整体式主体的蜂窝结构部分。表皮部分和蜂窝结构部分具有多孔结构的分隔壁。单元具有布置成与表皮部分相邻的第一单元和布置成与第一单元相邻的第二单元。表皮部分、第一单元和第二单元形成外周区域。中央区域布置在外周区域的内侧。蜂窝结构体满足以下关系：外周区域的热膨胀系数大于中央区域的热膨胀系数。

技术领域

本公开涉及蜂窝结构体，其由陶瓷制成并具有表皮部分和蜂窝结构部分。

背景技术

例如，从内燃机(诸如柴油发动机和汽油发动机)和热力发动机(诸如锅炉)排出的废气含有有害气体和作为悬浮在空气中的固体颗粒和液体颗粒的微粒物质(PM)，其中许多微粒物质是有害的。有害气体包括氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)等。陶瓷结构体收集含PM的废气，以净化废气中的这种有害气体。

在高温下从内燃机排出的废气流过由陶瓷制成的蜂窝结构体。通常，高温下的废气容易地流过芯部分，即中心区，多于蜂窝结构体的外周部分。这容易导致芯部分和外周部分之间的温度差。由于产生的温度差，对蜂窝结构体施加热冲击，并引入了蜂窝结构体破损的风险。

例如，专利文献1，日本专利申请公开号2001-261428公开了一种具有增强的外周壁的蜂窝结构体。具体地，该蜂窝结构体具有由第一外周壁和第二外周壁构成的增强外周壁。第二外周壁形成在第一外周壁上，以防止蜂窝结构体断裂。

然而，先前描述的蜂窝结构体不具有整体式外周壁，并且具有形成在第一外周壁和第二外周壁之间的边界区域。因为由于热冲击可能在边界区域中经常产生裂纹，所以必须改进蜂窝结构体的强度，以便减小热冲击的影响。

由于内燃机的改进，存在从内燃机排放的废气的温度增加的新趋势。进一步地，必须将蜂窝结构体布置在靠近内燃机的位置，以便改善废气净化的性能。先前描述的趋势进一步增加了在蜂窝结构体中流动的废气的温度，并且由于废气的温度增加而增加了热冲击的幅度。因此，需要改进蜂窝结构体的结构，以便降低施加到蜂窝结构体的热冲击的幅度。

发明内容

因此，期望提供一种具有优异的耐热冲击性的蜂窝结构体。

根据本公开的一个方面，提供了一种蜂窝结构体，该蜂窝结构体具有圆柱形形状的表皮部分，以及与表皮部分一起形成在整体式主体中的蜂窝结构部分。表皮部分和蜂窝结构部分具有其中形成有孔的多孔结构的分隔壁。分隔壁形成单元(cells)。单元中每一个被分隔壁围绕，并且沿蜂窝结构体的轴向方向延伸。单元具有第一单元和第二单元。第一单元被布置成与表皮部分相邻。第二单元被布置成与第一单元相邻。表皮部分、第一单元和第二单元形成外周区域。中央区域布置在蜂窝结构体中的外周区域内侧。特别地，蜂窝结构体满足如下关系：外周区域的热膨胀系数大于中央区域的热膨胀系数。

根据本公开的蜂窝结构体具有如下结构：在该结构中，表皮部分和蜂窝结构部分组装成整体式主体，并且满足P_CTE＞C_CTE的关系，即具有外周区域的热膨胀系数大于中央区域的热膨胀系数的结构。根据本公开的蜂窝结构体的这种改进的结构使得，即使中央区域的温度由于从内燃机排出的高温废气流而变得大于外周区域的温度，也能够抑制或降低由于中央区域与外周区域之间的温度差引起的热应力。这使得，即使高温废气正在蜂窝结构体中流动，也能够抑制蜂窝结构体中裂纹的产生。本公开提供了具有优异的耐热冲击性的蜂窝结构体。

附图说明

将参考附图通过实施例的方式描述本公开的优选的、非限制性实施方式，其中：

图1是示出了根据本公开的第一示例性实施方式的由陶瓷制成的蜂窝结构体的轮廓的透视图；

图2是示出了根据第一示例性实施方式的蜂窝结构体沿着图1所示的蜂窝结构体的轴向方向的放大的局部横截面的视图；