(57)【要約】【課題】排気ガスの流速分布を均一化し、排気ガスを効率よく浄化することができるハニカム構造体を得ることができるハニカム構造体の設計方法を提供すること。【解決手段】ハニカム構造体１は、複数のセル孔１１２、１２２を有している。ハニカム構造体１は、セル孔１１２の形成密度が一定である円柱形状の内側基材部１１と、内側基材部１１の外側に形成されセル孔１２２の形成密度が径方向において変化する外側基材部１２とを有している。ハニカム構造体１は、ｙ＝ａ（ｘ−ｂ）ｎ＋ｃの関係式を用いて、外側基材部１２上において中心Ｐからの距離ｘにおける１ｃｍ２あたりに形成されるセル孔１２２の数ｙを求め、セル孔１２２の数ｙに基づいて外側基材部１２が形成されている。【選択図】図１
2015181982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスを流通させる複数のセル孔（１１２、１２２）を有するハニカム構造体（１）の設計方法であって、
該ハニカム構造体（１）は、上記セル孔（１１２）の形成密度が一定である円柱形状の内側基材部（１１）と、該内側基材部（１１）の外側に形成され上記セル孔（１２２）の形成密度が径方向において変化する外側基材部（１２）とを有し、
セル密度の変化率を示す任意の負の定数をａ、上記外側基材部（１２）の内周縁（１２３）の半径をｂ、上記内側基材部（１１）における１ｃｍ２あたりに形成された上記セル孔（１１２）の数をｃ、任意の次数をｎとし、ｙ＝ａ（ｘ−ｂ）ｎ＋ｃの関係式を用いて、中心からの距離がｘとなる位置における上記外側基材部（１２）の１ｃｍ２あたりに形成すべき上記セル孔（１２２）の数ｙを決めることにより、上記外側基材部（１２）のハニカム構造を設計することを特徴とするハニカム構造体（１）の設計方法。
【請求項２】
上記次数ｎは、０＜ｎ＜２．４３の関係を満たしていることを特徴とする請求項１に記載のハニカム構造体（１）の設計方法。
【請求項３】
上記次数ｎは、０＜ｎ＜２．４１の関係を満たしていることを特徴とする請求項１に記載のハニカム構造体（１）の設計方法。
【請求項４】
上記ハニカム構造体（１）は、該ハニカム構造体（１）の外縁における半径をＲとしたとき、上記外側基材部（１２）の内周縁（１２３）の半径ｂは０．２Ｒ≦ｂ≦０．６Ｒの関係を満たしていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のハニカム構造体（１）の設計方法。
【請求項５】
上記外側基材部（１２）を、上記内側基材部（１１）の外周縁から、上記ハニカム構造体（１）の最外周縁（１３１）の間に形成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のハニカム構造体（１）の設計方法。
【請求項６】
排気ガスを流通させる複数のセル孔（１１２、１２２）を有するハニカム構造体（１）であって、
該ハニカム構造体（１）は、上記セル孔（１１２）の形成密度が一定である円柱形状の内側基材部（１１）と、該内側基材部（１１）の外側に形成され上記セル孔（１２２）の形成密度が径方向において変化する外側基材部（１２）とを有し、
セル密度の変化率を示す任意の負の定数をａ、上記外側基材部（１２）の内周縁（１２３）の半径をｂ、上記内側基材部（１１）における１ｃｍ２あたりに形成された上記セル孔（１１２）の数をｃ、任意の次数をｎとしたとき、ｙ＝ａ（ｘ−ｂ）ｎ＋ｃの関係式を用いて、上記外側基材部（１２）上において中心からの距離ｘにおける１ｃｍ２あたりに形成される上記セル孔（１２２）の数ｙを求め、該セル孔の数ｙに基づいて上記外側基材部（１２）が形成されていることを特徴とするハニカム構造体（１）。
【請求項７】
上記次数ｎは、０＜ｎ＜２．４３の関係を満たしていることを特徴とする請求項６に記載のハニカム構造体（１）。
【請求項８】
上記次数ｎは、０＜ｎ＜２．４１の関係を満たしていることを特徴とする請求項６に記載のハニカム構造体（１）。
【請求項９】
上記ハニカム構造体（１）は、該ハニカム構造体（１）の外縁における半径をＲとしたとき、上記外側基材部（１２）の内周縁（１２３）の半径ｂは０．２Ｒ≦ｂ≦０．６Ｒの関係を満たしていることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載のハニカム構造体（１）。
【請求項１０】
上記外側基材部（１２）を、上記内側基材部（１１）の外周縁から、上記ハニカム構造体（１）の最外周縁（１３１）の間に形成することを特徴とする請求項６〜９のいずれか一項に記載のハニカム構造体（１）の設計方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガスを浄化するためのハニカム構造体と、その設計方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の内燃機関の排気ガスを浄化するための触媒装置としては、排気ガスを流通する排気管の内側に、格子状に設けられたセル壁とそのセル壁に囲まれて形成された複数のセル孔とを有するハニカム構造体を配置したものが知られている。触媒装置は、高温の排気ガスをハニカム構造体のセル孔に流通させることにより、担持された触媒を活性化させ、排気ガスの浄化を行うことができる。触媒装置においては、ハニカム構造体における中心側への排気ガスの流量が多くなり、ハニカム構造体における外側への排気ガスの流量が少なくなる傾向にある。
【０００３】
このような触媒装置に用いられるハニカム構造体としては、例えば特許文献１に示されたものがある。特許文献１のハニカム構造体は、排気ガスの流量の多い中心部に担持する触媒量を、外側部に担持する触媒量に比べて多くすることにより、浄化性能の向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１７７７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示されたハニカム構造体には以下の課題がある。
特許文献１に示されたハニカム構造体においては、中心部に担持する触媒量を増やすことで浄化性能を向上しているが、ハニカム構造体の中心部と外側部との間における排気ガスの流量の偏りが解消されない。ハニカム構造体において、排気ガスの流量の偏りが生じると、排気ガスの流量が多い中心部が高温となり、排気ガスの流量が少ない外側部が中心部より低温となる。そのため、低温となった部位においては、触媒の活性化温度に到達するのに時間がかかったり、活性化温度に到達しなくなるおそれがある。これにより、ハニカム構造体における浄化性能が低下する。
【０００６】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、流通する排気ガスの流速を均一化することにより、浄化性能の向上が可能なハニカム構造体と、ハニカム構造体の設計方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、排気ガスを流通させる複数のセル孔を有するハニカム構造体の設計方法であって、
該ハニカム構造体は、上記セル孔の形成密度が一定である円柱形状の内側基材部と、該内側基材部の外側に形成され上記セル孔の形成密度が径方向において変化する外側基材部とを有し、
セル密度の変化率を示す任意の負の定数をａ、上記外側基材部の内周縁の半径をｂ、上記内側基材部における１ｃｍ２あたりに形成された上記セル孔の数をｃ、任意の次数をｎとし、ｙ＝ａ（ｘ−ｂ）ｎ＋ｃの関係式を用いて、中心からの距離がｘとなる位置における上記外側基材部の１ｃｍ２あたりに形成すべき上記セル孔の数ｙを決めることにより、上記外側基材部のハニカム構造を設計することを特徴とするハニカム構造体の設計方法にある。
【０００８】
また、本発明の他の態様は、排気ガスを流通させる複数のセル孔を有するハニカム構造体であって、
該ハニカム構造体は、上記セル孔の形成密度が一定である円柱形状の内側基材部と、該内側基材部の外側に形成され上記セル孔の形成密度が径方向において変化する外側基材部とを有し、
セル密度の変化率を示す任意の負の定数をａ、上記外側基材部の内周縁の半径をｂ、上記内側基材部における１ｃｍ２あたりに形成された上記セル孔の数をｃ、任意の次数をｎとしたとき、ｙ＝ａ（ｘ−ｂ）ｎ＋ｃの関係式を用いて、上記外側基材部上において中心からの距離ｘにおける１ｃｍ２あたりに形成されるセル孔の数ｙを求め、該セル孔の数ｙに基づいて上記外側基材部が形成されていることを特徴とするハニカム構造体にある。
【発明の効果】
【０００９】
上記ハニカム構造体の設計方法は、上記ハニカム構造体における上記内側基材部及び上記外側基材部のハニカム構造を適切に決定するための関係式を提供している。そのため、上記ハニカム構造体の設計方法によって設計された上記ハニカム構造体によれば、排気ガスの流速の均一化が可能となる。
【００１０】
すなわち、セル孔の形成密度が一様なハニカム構造体を触媒装置として用いたとき、一般に、排気ガスの流速は、中心から遠ざかるほど遅くなりやすい。そして、径方向位置による流速変化は、ハニカム構造体の中心に近い領域よりも、遠い領域において大きくなりやすい。
上記設計方法は、かかる点を考慮して、まず、上記ハニカム構造体を、上記内側基材部と上記外側基材部とに分けて考えるものである。そして、上記内側基材部は、比較的流速分布のばらつきが小さくなりやすい領域であることに鑑みて、上記セル孔の形成密度（以下において、適宜「セル密度」という。）を一定にする。一方、上記外側基材部は、比較的流速が遅く、かつ径方向位置による流速変化も大きくなりやすいことに鑑みて、上記内側基材部よりもセル密度を小さくすると共に上記内周縁から外周縁へ向かうほどセル密度を小さくするように設計する。
【００１１】
上記関係式は、上述のハニカム構造体の設計思想を反映したものである。ただし、上記外側基材部の上記内周縁の位置、上記内側基材部のセル密度、上記外側基材部におけるセル密度の変化のさせ方等は、上記ハニカム構造体の前後の排気管の形状等、種々の要因によって個別具体的に設計すべきものである。そのため、上記関係式におけるａ、ｂ、ｃ、ｎは、任意の定数としており、この任意の定数を、得ようとする上記ハニカム構造体における種々の条件に基づいて、個別具体的に設定することとなる。
その結果、得られた具体的な関係式にしたがって上記ハニカム構造体を得ることにより、効果的に上記ハニカム構造体全体における排気ガスの流速分布の均一化を図ることができる。それゆえ、上記ハニカム構造体における温度分布を均一化し、上記ハニカム構造体の全体を速やかに活性化温度まで昇温すると共に、排気ガスを効率よく浄化することができる。
【００１２】
以上のごとく、上記ハニカム構造体の設計方法によれば、排気ガスの流速分布を均一化し、排気ガスを効率よく浄化することができる上記ハニカム構造体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１における、触媒装置を示す説明図。
【図２】実施例１における、ハニカム構造体を示す部分断面図（図１におけるII−II矢視断面図）。
【図３】確認試験１における、低負荷時の浄化率と次数との関係を示すグラフ。
【図４】確認試験１における、高負荷時の浄化率と次数との関係を示すグラフ。
【図５】確認試験２における、セル孔の形成密度が一定のハニカム構造体における排気ガスの流速分布を示すグラフ。
【図６】図５の部分拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
上記ハニカム構造体及び上記ハニカム構造体の設計方法において、上記定数ａは、−０．１≦ａ≦−０．０１の関係を満たしていることが好ましい。この場合には、上記外側基材部により適当なセル密度で上記セル孔を形成することができる。これにより、上記ハニカム構造体における排気ガスの流速分布を均一化し、浄化性能を向上することができる。
また、定数ａがａ＜−０．１となった場合、上記関係式によって算出されるセル孔の数ｙが負の値となり、上記外側基材部を正しく形成できない場合がある。
【００１５】
また、上記次数ｎは、０＜ｎ＜２．４３の関係を満たしていることが好ましい。この場合には、上記ハニカム構造体を流通する排気ガスの流量が比較的少ない低負荷時における浄化性能を特に向上することができる。また、上記次数ｎは、０＜ｎ＜２．４１の関係を満たしていることがより好ましい。この場合には、上記低負荷時に加えて、上記ハニカム構造体を流通する排気ガスの流量が比較的多い高負荷時においても浄化性能を向上することができる。
【００１６】
また、上記ハニカム構造体は、該ハニカム構造体の外縁における半径をＲとしたとき、上記外側基材部の内周縁の半径ｂは０．２Ｒ≦ｂ≦０．６Ｒの関係を満たしていることが好ましい。上記外側基材部の内周縁の半径ｂがｂ＜０．２Ｒとなる範囲においては、上記ハニカム構造体を流通する排気ガスの流速の変化が小さい。したがって、この範囲においては、排気ガスの流速分布が均一化されている。また、上記半径ｂ＞０．６Ｒとなる範囲においては、排気ガスにおける流速の変化が大きくなる。したがって、上記外側基材部の内周縁の半径ｂを０．２Ｒ≦ｂ≦０．６Ｒの範囲内とすることにより、排気ガスの流速の変化が大きくなる範囲に上記外側基材部を確実に形成することができる。これにより、上記ハニカム構造体における排気ガスの流速分布の均一化をより効果的に行うことができる。
【実施例】
【００１７】
（実施例１）
ハニカム構造体及びハニカム構造体の設計方法にかかる実施例について、図１及び図２を参照して説明する。
図１及び図２に示すごとく、ハニカム構造体１は、排気ガスを流通させる複数のセル孔１１２、１２２を有している。ハニカム構造体１は、セル孔１１２の形成密度が一定である円柱形状の内側基材部１１と、内側基材部１１の外側に形成されセル孔１２２の形成密度が径方向において変化する外側基材部１２とを有している。
【００１８】
ハニカム構造体１は、ｙ＝ａ（ｘ−ｂ）ｎ＋ｃの関係式を用いて、外側基材部１２上において中心Ｐからの距離ｘにおける１ｃｍ２あたりに形成されるセル孔１２２の数ｙを求め、セル孔１２２の数ｙに基づいて外側基材部１２が形成されている。尚、関係式においては、セル密度の変化率を示す任意の負の定数をａ、外側基材部１２の内周縁１２３の半径をｂ、内側基材部１１における１ｃｍ２あたりに形成されたセル孔１１２の数をｃ、任意の次数をｎとする。
【００１９】
以下、さらに詳細に説明する。
図１に示すごとく、本例のハニカム構造体１は、自動車のエンジンにおいて発生した排気ガスを浄化するために用いられるものである。ハニカム構造体１は、排気ガスを流通する排気管２の内側に配置されており、ハニカム構造体１と排気管２とによって触媒装置１００を形成している。
排気管２は、ハニカム構造体１を内包する触媒配置管２２と、触媒配置管２２の上流側に設けられた上流側配管２１と、下流側に設けられた下流側配管２３とを有している。
【００２０】
触媒配置管２２の内径は、上流側配管２１及び下流側配管２３よりも大きい直径で形成されており、触媒配置管２２の内側にハニカム構造体１を内包している。触媒配置管２２と上流側配管２１との間には、触媒配置管２２に向かうにつれて上流側配管２１の直径から触媒配置管２２の直径へと徐々に変化する上流側コーン部２４が設けられている。また、触媒配置管２２と下流側配管２３との間には、下流側配管２３側に向かうにつれて触媒配置管２２の直径から下流側配管２３の直径へと徐々に変化する下流側コーン部２５が設けられている。
【００２１】
図１に示すごとく、上流側配管２１は、円筒形状をなしており、上流側コーン部２４との接続部位近傍は、その中心軸が、触媒配置管２２の中心軸と同軸となる直線形状に形成されている。
また、下流側配管２３は、円筒形状をなしており、下流側コーン部２５との接続部位近傍は、その中心軸が、触媒配置管２２の中心軸と同軸となる直線形状に形成されている。
【００２２】
図１及び図２に示すごとく、ハニカム構造体１は、排気ガスの浄化を行う触媒と、触媒を担持させる円柱形状のセラミック担体とからなる。ハニカム構造体１は、格子状に配設されたセル壁１１１、１２１と、セル壁１１１、１２１によって区画された多数のセル孔１１２、１２２とによって構成されたハニカム構造体１である。また、ハニカム構造体１は、その外周側面を覆う円筒形状の外周壁１３を有している。本例において、ハニカム構造体１の最外周縁１３１における半径Ｒは、５１．５ｍｍとした。
【００２３】
図２に示すごとく、ハニカム構造体１は、断面における径方向内側に形成された内側基材部１１と、内側基材部１１の径方向外側に形成された外側基材部１２とを備えている。尚、外側基材部１２は、内側基材部１１の外周縁から、ハニカム構造体１の最外周縁１３１の間に形成されている。
内側基材部１１は、円柱状をなしており、格子状に形成された複数の内側セル壁１１１と、内側セル壁１１１によって区分されると共に軸方向に貫通して形成された複数の内側セル孔１１２とを有している。また、各内側セル孔１１２は、六角形の断面形状からなる。内側基材部１１のセル密度は、一定であり、本例においては、内側基材部１１におけるセル密度を１ｃｍ２あたり１１６個とした。つまり、内側基材部１１におけるセル孔１１２の数ｃは、１１６である。
【００２４】
外側基材部１２は、円筒状をなしており、内周には内側基材部１１が設けられている。外側基材部１２は、六角格子状に形成された複数の外側セル壁１２１と、外側セル壁１２１によって区分されると共に軸方向に貫通して形成された複数の外側セル孔１２２とを有している。また、各外側セル孔１２２は、六角形の断面形状からなる。外側基材部１２の内周縁１２３の半径をｂとし、本例において半径ｂ＝２０ｍｍとした。尚、上流側配管２１における流路半径Ｒと半径ｂとは、ｂ＝０．３９Ｒの関係を有している。
【００２５】
ハニカム構造体１においては、ｙ＝ａ（ｘ−ｂ）ｎ＋ｃの関係式を用いて、外側基材部１２のハニカム構造を設計する。尚、関係式におけるａは、セル密度の変化率を示す任意の負の定数であり、ｎは、任意の次数である。本例においては、定数ａ＝−０．０４６とし、次数ｎ＝２とした。また、上述したように、外側基材部１２の内周縁１２３の半径ｂ＝２０であり、内側基材部１１における１ｃｍ２あたりに形成されたセル孔の数ｃ＝１１６である。関係式に、ａ、ｂ、ｃ、ｎを代入することで関係式として、ｙ＝−０．０４６（ｘ−２０）２＋１１６が導かれる。
【００２６】
関係式に、中心Ｐからの距離ｘを代入し、距離ｘとなる位置における１ｃｍ２あたりに形成されるセル孔の数ｙを求める。尚、距離ｘは、外側基材部１２の内周縁１２３から外周縁の間にあり、２０≦ｘ≦５１．５となる。また、外側基材部１２においては、距離ｘの変化に応じてセル孔の数ｙを連続的に変化させており、内周側から外周側に向かって、セル孔１２２の形成密度が低下するように形成される。
【００２７】
次に、本例の作用効果について説明する。
ハニカム構造体の設計方法は、ハニカム構造体１における内側基材部１１及び外側基材部１２のハニカム構造を適切に決定するための関係式を提供している。そのため、上記ハニカム構造体の設計方法によって設計されたハニカム構造体１によれば、排気ガスの流速の均一化が可能となる。
【００２８】
すなわち、セル孔の形成密度が一様なハニカム構造体を排ガスフィルタとして用いたとき、一般に、排気ガスの流速は、中心から遠ざかるほど遅くなりやすい。そして、径方向位置による流速変化は、ハニカム構造体の中心に近い領域よりも、遠い領域において大きくなりやすい。
【００２９】
上記設計方法は、かかる点を考慮して、まず、ハニカム構造体１を、内側基材部１１と外側基材部１２とに分けて考えるものである。そして、内側基材部１１は、比較的流速分布のばらつきが小さくなりやすい領域であることに鑑みて、セル孔１１２の形成密度を一定にする。一方、外側基材部１２は、比較的流速が遅く、かつ径方向位置による流速変化も大きくなりやすいことに鑑みて、内側基材部１１よりもセル密度を小さくすると共に内周縁１２３から外周縁１３１へ向かうほどセル密度を小さくするように設計する。
【００３０】
関係式は、上述のハニカム構造体１の設計思想を反映したものである。ただし、外側基材部１２の内周縁１２３の位置、内側基材部１１のセル密度、外側基材部１２におけるセル密度の変化のさせ方等は、ハニカム構造体１の前後の排気管の形状等、種々の要因によって個別具体的に設計すべきものである。そのため、関係式におけるａ、ｂ、ｃ、ｎは、任意の定数としており、この任意の定数を、得ようとするハニカム構造体１における種々の条件に基づいて、個別具体的に設定することとなる。
その結果、得られた具体的な関係式にしたがってハニカム構造体１を得ることにより、効果的にハニカム構造体全体における排気ガスの流速分布の均一化を図ることができる。それゆえ、ハニカム構造体１における温度分布を均一化し、ハニカム構造体１の全体を速やかに活性化温度まで昇温すると共に、排気ガスを効率よく浄化することができる。
【００３１】
また、定数ａは、−０．１≦ａ≦−０．０１の関係を満たしている。そのため、外側基材部１２により適当なセル密度で外側セル孔１２２を形成することができる。これにより、ハニカム構造体１における排気ガスの流速分布を均一化し、浄化性能を向上することができる。
【００３２】
また、次数ｎは、０＜ｎ＜２．４１の関係を満たしている。そのため、低負荷時に加えて、ハニカム構造体１を流通する排気ガスの流量が比較的多い高負荷時においても浄化性能を向上することができる。
【００３３】
また、ハニカム構造体１は、ハニカム構造体１の外縁における半径をＲとしたとき、外側基材部１２の内周縁１２３の半径ｂは０．２Ｒ≦ｂ≦０．６Ｒの関係を満たしている。そのため、排気ガスの流速の変化が大きくなる範囲に外側基材部１２を確実に形成することができる。これにより、ハニカム構造体１における排気ガスの流速分布の均一化をより効果的に行うことができる。
【００３４】
また、外側基材部１２を、内側基材部１１の外周縁から、ハニカム構造体１の最外周縁１３１の間に形成されている。そのため、排気ガスの流速の変化が大きくなりやすいハニカム構造体１の外周側を外側基材部１２によって形成することにより、ハニカム構造体１における排気ガスの流速分布の均一化をより効果的に行うことができる。
【００３５】
以上のごとく、本例に示すハニカム構造体１の設計方法によれば、排気ガスの流速分布を均一化し、排気ガスを効率よく浄化することができるハニカム構造体１を得ることができる。
【００３６】
（確認試験１）
本確認試験においては、実施例１のハニカム構造体１において、次数ｎを変化させた際の浄化性能への影響を確認した。
本確認試験に示すハニカム構造体１における外側基材部１２のハニカム構造は、関係式ｙ＝−０．０４６（ｘ−２０）ｎ＋１１６に基づいて形成されている。関係式における次数ｎは、０から徐々に増大させ、浄化率の変化を確認した。その他、ハニカム構造体１における構成は実施例１と同様である。
【００３７】
図３及び図４は、ハニカム構造体１における浄化率を縦軸とし、次数ｎを横軸としたグラフである。
図３に示した曲線Ｌ１は、流入する排気ガス量を２０（ｇ／ｓ）とし、排気ガス温度を５００（℃）とした低負荷時における浄化率と次数ｎとの関係を示すグラフである。尚、破線Ｂ１は、セル孔の形成密度が一定（１１６個／ｃｍ２）である場合の浄化率を示すものである。
また、図４に示した曲線Ｌ２は、流入する排気ガス量を６０（ｇ／ｓ）とし、排気ガス温度を８００（℃）とした高負荷時における浄化率と次数ｎとの関係を示すグラフである。尚、破線Ｂ２は、セル孔の形成密度が一定（１１６個／ｃｍ２）である場合の浄化率を示すものである。
【００３８】
図３に示すごとく、次数ｎが０の場合、ハニカム構造体１の浄化率は、セル孔の形成密度が一定のハニカム構造体とほぼ同一となる。そして、次数ｎが０から増大するにつれて、ハニカム構造体１における浄化率は向上している。次数ｎが２．２５となったとき、ハニカム構造体１の浄化率が最大となる。また、次数ｎが２．２５を超えると、ハニカム構造体１の浄化率が低下し、次数ｎ≧２．４３となると、破線Ｂ１を下回る。つまり、低負荷時において、次数ｎが、０＜ｎ＜２．４３の範囲内にある場合、ハニカム構造体１は、セル孔１１２、１２２の形成密度が一定のハニカム構造体１よりも優れた浄化性能が得られることが確認された。
【００３９】
図４に示すごとく、次数ｎが０の場合、ハニカム構造体１の浄化率は、セル孔の形成密度が一定のハニカム構造体とほぼ同一の浄化率となる。そして、次数ｎが０から増大するにつれて、ハニカム構造体１における浄化率は向上している。次数ｎが２となったとき、ハニカム構造体１の浄化率が最大となる。また、次数ｎが２を超えると、ハニカム構造体１の浄化率が低下し、次数ｎ≧２．４１となると、破線Ｂ２を下回る。つまり、高付加時において、次数ｎが、０＜ｎ＜２．４１の範囲内にある場合、ハニカム構造体１は、セル孔１１２、１２２の形成密度が一定のハニカム構造体１よりも優れた浄化性能が得られる。
【００４０】
（確認試験２）
図５及び図６は、セル孔の形成密度が一定のハニカム構造体における、流速分布を示すグラフである。図５及び図６は、流速（ｍ／ｓ）を縦軸とし、半径比（ｘ／Ｒ）を横軸としてある。尚、半径比は、中心Ｐからの距離ｘと上流配管の流路半径との比を示すものである。また、図５及び図６における曲線Ｌ３〜Ｌ６は、セル孔の形成密度、及び軸方向における長さを変更したハニカム構造体をそれぞれ示している。
【００４１】
曲線Ｌ３は、セル孔の形成密度を１１６個／ｃｍ２とし、長さを１３０ｍｍとしたハニカム構造体を示す。曲線Ｌ４は、セル孔の形成密度を１１６個／ｃｍ２とし、長さを１０５ｍｍとしたハニカム構造体を示す。曲線Ｌ５は、セル孔の形成密度を９３個／ｃｍ２とし、長さを１３０ｍｍとしたハニカム構造体を示す。曲線Ｌ６は、セル孔の形成密度を９３個／ｃｍ２とし、長さを１０５ｍｍとしたハニカム構造体を示す。
尚、その他の形状は、実施例１に示したハニカム構造体と同一である。
【００４２】
図５及び図６に示すごとく、ハニカム構造体の中心における排気ガスの流速Ｕと比較したとき、曲線Ｌ３〜曲線Ｌ６のいずれにおいても、半径比が０．２未満では、流速の変化は極めて小さく、半径比０．２において流速の変曲点が確認された。また、半径比が０．６を越える範囲において、排気ガスにおける流速の変化が大きくなることが確認された。したがって、外側基材部の内周縁の半径ｂが、０．２Ｒ≦ｂ≦０．６Ｒの関係を満たすことにより、ハニカム構造体において、流速変化の比較的小さい部位から外側基材部を形成し、流速変化の大きい部位に外側基材部を確実に形成することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１  ハニカム構造体
１１  内側基材部
１２  外側基材部
１２３  内周縁
１１２、１２２  セル孔
【図１】
2015181982.tif 000003
【図２】
2015181982.tif 000004
【図３】
2015181982.tif 000005
【図４】
2015181982.tif 000006
【図５】
2015181982.tif 000007
【図６】
2015181982.tif 000008