DE112013000716B4

DE112013000716B4 - Wabenstrukturkörper

Info

Publication number: DE112013000716B4
Application number: DE112013000716.9T
Authority: DE
Inventors: c/o DENSO CORPORATION Hayashi Naohiro; c/o DENSO CORPORATION Murata Masakazu; c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAISHA Kuno Oji; c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI K Suzuki Hiromasa; c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI K Matsubara Hiroyuki
Original assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-01-27
Filing date: 2013-01-17
Publication date: 2020-08-13
Anticipated expiration: 2033-01-18
Also published as: JP2013154278A; CN103946182B; DE112013000716T5; US9586195B2; WO2013111793A1; CN103946182A; US20150047307A1; JP5771541B2

Abstract

Wabenstrukturkörper (1), der aus Cordieritkeramik hergestellt ist und aus einer Vielzahl von Trennwänden (11) und Zellen (12) gebildet ist, wobei jede Zelle (12) durch die Trennwände (11) umgeben ist und in Gitterform in einem Querschnitt senkrecht zu einer axialen Richtung des Wabenstrukturkörpers (1) angeordnet ist, wobeisich eine Zellendichte der Zellen (12) kontinuierlich oder schrittweise von einem zentralen Bereich (26) zu einem Außenumfangsbereich (27) in einen Querschnitt ändert, der senkrecht zu einer axialen Richtung des Wabenstrukturkörpers (1) ist,der Wabenstrukturkörper (1) in einen ersten Bereich (21), einen zweiten Bereich (22) und einen dritten Bereich (23) unterteilt ist, die von einer Mitte (10) zu einem Außenumfang des Wabenstrukturkörpers (1) radial konzentrisch sind,der erste Bereich (21) in einem Bereich von der Mitte (10) des Wabenstrukturkörpers (1) bis zu einem Abstand ausgebildet ist, der von der Mitte (10) aus nicht größer ist als 1/3 R, der zweite Bereich (22) in einem Bereich von einem Abstand, der von der Mitte (10) aus größer ist als 1/3 R, bis zu einem Abstand ausgebildet ist, der von der Mitte (10) aus nicht größer ist als 2/3 R, der dritte Bereich (23) in einem Bereich, der von der Mitte (10) aus größer ist als 2/3 R, bis zu einer Außenumfangsfläche (13) des Wabenstrukturkörpers (1) liegt, wobei R ein Radius des Wabenstrukturkörpers (1) ist,der Wabenstrukturkörper (1) ein Verhältnis von M1 > M2 > M3 hat, wobei M1 eine Durchschnittszellendichte des ersten Bereichs (21) ist, M2 eine Durchschnittszellendichte des zweiten Bereichs (22) ist, und M3 eine Durchschnittszellendichte des dritten Bereichs (23) ist, wobei sich die Zellendichte des ersten Bereichs (21) nicht ändert und sich die die Zellendichte des dritten Bereichs (23) nicht ändert,der Wabenstrukturkörper (1) des Weiteren ein Verhältnis von K1 < K2 hat, wobei K1 eine Durchschnittszellendichteänderungsrate des ersten Bereichs (21) ist und K2 eine Durchschnittszellendichteänderungsrate des zweiten Bereichs ist (22), wobei der Wabenstrukturkörper (1) ein Verhältnis von K2 > K3 hat und K3 eine Durchschnittszellendichteänderungsrate des dritten Bereichs (23) ist.

Description

Die folgende Erfindung bezieht sich auf Wabenstrukturkörper, die einen Katalysator stützen, der in der Lage ist, Abgas zu reinigen, das von einer Brennkraftmaschine ausgestoßen wird, die in einem Motorfahrzeug, etc. montiert ist.
Stand der Technik
Bisher sind Wabenstrukturkörper bekannt, die einen Katalysator stützen. Ein derartiger Katalysator ist in der Lage, Abgas zu reinigen, das von einer Brennkraftmaschine ausgestoßen wird, die in einem Motorfahrzeug etc. montiert ist. Im Allgemeinen ist ein Wabenstrukturkörper aus einer Vielzahl von Durchgangslöchern oder Kanälen gebildet, um Zellen auszubilden. Die Durchgangslöcher sind aus einer Vielzahl von Trennwänden und Zellen gebildet. Das heißt, die Trennwände sind in einer Gitterform angeordnet. Jede Zelle ist durch die Trennwände umgeben. Ein Wabenstrukturkörper ist in einem Abgasrohr angeordnet, durch das Abgas mit einer hohen Temperatur, das von einer Brennkraftmaschine ausgestoßen wird, zu der Außenseite eines Motorfahrzeugs abgegeben wird. Wenn das Abgas durch den Wabenstrukturkörper hindurch tritt, in dem ein Katalysator gestützt ist, wird das Abgas durch den Katalysator gestützt, der an den Flächen der Trennwände des Wabenstrukturkörpers gestützt ist. Zum Beispiel enthält ein derartiges Abgas schädliche Substanzen wie z.B. Partikelstoffe PM und Stickstoffoxide NOx. Der Wabenstrukturkörper entfernt derartige schädliche Substanzen aus dem Abgas und das gereinigte Abgas wird zu der Außenseite des Motorfahrzeugs abgegeben.
In der Vergangenheit gibt es, da die Fahrzeugemissionssteuerung zum Reduzieren von Motorfahrzeugemissionen, etc. Jahr für Jahr strenger geworden ist, eine starke Anforderung, schädliche Substanzen wie z.B. Kaltemissionen und Heißemissionen zu reduzieren. Die Kaltemissionen umfassen schädliche Substanzen, die in einer Brennkraftmaschine unmittelbar nach dem Start der Brennkraftmaschine erzeugt werden und von dieser abgegeben werden. Die Heißemissionen umfassen schädliche Substanzen, die in der Brennkraftmaschine während einem Hochlastzustand der Brennkraftmaschine erzeugt werden und von dieser abgegeben werden.
Um die vorstehende jüngste Anforderung zu erfüllen, sind die üblichen Techniken bei verschiedenen Arten von Wabenstrukturkörpern vorgesehen. Zum Beispiel hat ein üblicher Wabenstrukturkörper dünne Trennwände, um ein Gesamtgewicht des Wabenstrukturkörpers zu reduzieren, und um die Temperatur des Wabenstrukturkörpers auf eine Temperatur zu erhöhen, die erforderlich ist, um einen Katalysator zu aktivieren, der an und in den Trennwänden gestützt ist. Ein weiterer üblicher Wabenstrukturkörper sieht eine konstante Strömungsgeschwindigkeit des Abgases vor, das durch die Zellen hindurch tritt, die in dem Wabenstrukturkörper ausgebildet sind.
Des Weiteren gibt es hinsichtlich der jüngsten Kraftstoffeffizienzsteuerung, die weiterhin strenger wird, die starke Anforderung, einen Druckverlust des Wabenstrukturkörpers zu verringern, während die Leistungsfähigkeit zum Reinigen eines Abgases aufrechterhalten wird.
Zum Beispiel offenbart JP 2008-018370 A , einen Wabenstrukturkörper und ein Verhältnis zwischen einem Öffnungsverhältnis von jedem von einem zentralen Bereich und einem Außenumfangsbereich und ein Verhältnis zum Adsorbieren von Wasser, etc. in dem Wabenstrukturkörper.
Des Weiteren offenbart JP 2006-281134 A , einen Wabenstrukturkörper mit einer Struktur, in der sich ein Zellenöffnungsverhältnis, etc. kontinuierlich oder schrittweise von einem zentralen Bereich in Richtung eines Außenumfangsbereichs erhöht.
Des Weiteren offenbart JP 2009-532605 A einen Wabenstrukturkörper mit einer Struktur, in der sich die Anzahl von Trennwänden, die von einem zentralen Bereich in Richtung eines Außenumfangsbereichs entlang einer radialen Richtung ausgebildet sind, ändert.
Des Weiteren offenbart JP 2664118 B2 , einen Wabenstrukturkörper mit einer Struktur, in der Trennwände, die Zellen ausbilden, in einer radialen Richtung gekrümmt sind und ein radial außenliegender Bereich des gekrümmten Bereichs eine relativ kleinere Teilung der Trennwände hat als ein radial innenliegender Bereich des gekrümmten Bereichs.
Des Weiteren offenbart JP 2862298 B2 , einen Wabenstrukturkörper mit einer Struktur, in der ein plattenförmiger Bereich aus dünnen Metallplatten gebildet ist und ein wellenförmiger (oder kurvenförmiger) Bereich aus dünnen Metallplatten gebildet ist. Der plattenförmige Bereich und der wellenförmige Bereich sind mehrere Male gestapelt und gewickelt, so dass eine Teilung des wellenförmigen Bereichs von einem Startbereich zu einem Endbereich erhöht ist.
Des Weiteren offenbart JP 4511396 B2 , einen Wabenstrukturkörper, der aus Trennwänden gebildet ist. Die Trennwände haben eine Struktur, die von einem zentralen Bereich in Richtung eines Außenumfangsbereichs vorsteht, und der zentrale Bereich hat eine Zellendichte, die größer ist als die eines Außenumfangsbereichs der Trennwände. JP 4511396 B2 offenbart des Weiteren eine Struktur des Wabenstrukturkörpers, in dem die Trennwände eine Struktur haben, die von einem Außenumfangsbereich in Richtung des zentralen Bereichs vorsteht, und der zentrale Bereich eine Zellendichte hat, die kleiner ist als die des Außenumfangsbereichs der Trennwände.
Jedoch zeigt die übliche Technik gemäß JP 2008-018370 A , das vorstehend beschrieben ist, nicht und schlägt auch keine konkreten Mittel vor, um die Struktur der Zellen zu ändern, obwohl es das Verhältnis zwischen einem Öffnungsverhältnis von jedem eines zentralen Bereichs und eines Außenumfangsbereichs und einem Adsorberverhältnis in dem Wabenstrukturkörper offenbart.
Des Weiteren sieht die übliche Technik gemäß JP 2006-281134 A , das vorstehend beschrieben ist, keine Wirkung vor, die in der Lage ist, eine gleichmäßige radiale Verteilung einer Strömungsgeschwindigkeit eines Abgases adäquat zu erreichen, obwohl sie das Öffnungsverhältnis der Zellen kontinuierlich oder schrittweise von dem zentralen Bereich in Richtung des Außenumfangsbereichs ändern kann.
Des Weiteren kann die übliche Technik gemäß JP 2009-532605 A , das vorstehend beschrieben ist, einen Druckverlust nicht verringern und kann ferner nicht die Fähigkeit zum Reinigen des Abgases adäquat halten, da die Anzahl von Trennwänden, die in einer radialen Richtung ausgebildet sind, in Richtung des zentralen Bereichs verringert ist.
Des Weiteren beschränkt die Struktur, die durch die übliche Technik gemäß JP 2664118 B2 offenbart ist, das vorstehend beschrieben ist, den Montageraum des Wabenstrukturkörpers in einem Motorfahrzeug, da der Wabenstrukturkörper eine gekrümmte Form in einer axialen Richtung hat, deren Struktur sich von einer in dem üblicherweise verwendeten Wabenstrukturkörper unterscheidet, der eine gerade Form entlang einer axialen Richtung des Wabenstrukturkörpers hat. Des Weiteren sagt das vierte Patentdokument nichts über die konkreten Mittel aus, um die Struktur der Zellen in dem Wabenstrukturkörper zu ändern.
Des Weiteren zeigt die übliche Technik gemäß JP 2862298 B2 keine konkreten Mittel, wie die Zellenteilung in dem wellenförmigen Bereich zu ändern ist und wie die Zellenstruktur des Wabenstrukturkörpers zu ändern ist.
Des Weiteren kann die übliche Technik gemäß JP 4511396 B2 die Fähigkeit zum Reinigen eines Abgases auf der Grundlage der Abgasströmung nicht verbessern, da es die Struktur des Wabenstrukturkörpers ermöglicht, dass die Abgasströmung in dem zentralen Bereich des Wabenstrukturkörpers konzentriert wird und der Außenbereich des Wabenstrukturkörpers eine ungleichmäßige Zellendichte hat. Des Weiteren offenbart JP 4511396 B2 nicht und schlägt keine konkreten experimentellen Daten betreffend verschiedener Arten der Wabenstrukturkörper vor.
Des Weiteren strömt, da der Wabenstrukturkörper, der in JP 4511396 B2 offenbart ist, keine hohe Rundheit hat, ein Abgas einfach durch den Außenumfangsbereich und nicht mehr durch den inneren Bereich des Wabenstrukturkörpers. Diese Struktur kann einen Druckverlust nicht verringern und kann den Wabenstrukturkörper mit einer adäquat hohen Reinigungsleistungsfähigkeit nicht bereitstellen.
Weitere Wabenstrukturkörper gemäß dem Stand der Technik sind in DE 10 2011 080 301 A1 , US 2007/0 231 533 A1 und US 3 853 485 A gezeigt.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Wabenstrukturkörper bereitzustellen, der eine verbesserte Leistungsfähigkeit zum Reinigen eines Abgases, das z.B. von einer Brennkraftmaschine ausgestoßen wird, aufweist.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch einen Wabenstrukturkörper mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.
Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, einen Wabenstrukturkörper mit einer hohen Leistungsfähigkeit zum Reinigen eines Abgases, das von einer Brennkraftmaschine ausgestoßen wird, die z.B. in einem Motorfahrzeug montiert ist, und zum Verringern eines Druckverlusts des Wabenstrukturkörpers bereitzustellen.
Das vorliegende beispielhafte Ausführungsbeispiel sieht einen Wabenstrukturkörper vor, der aus Cordieritkeramik hergestellt ist und aus einer Vielzahl von Trennwänden und Zellen gebildet ist. In der Struktur des Wabenstrukturkörpers ist jede Zelle durch die Trennwände umgeben und in einer Gitterform in einem Querschnitt senkrecht zu einer axialen Richtung des Wabenstrukturkörpers angeordnet. Eine Zellendichte der Zellen ändert sich kontinuierlich oder schrittweise (stufenweise) von einem zentralen Abschnitt zu einem Außenumfangsbereich in einem Querschnitt, der senkrecht zu einer axialen Richtung des Wabenstrukturkörpers ist. Der Wabenstrukturkörper ist in einen ersten Bereich, einen zweiten Bereich und einen dritten Bereich unterteilt, die von einer Mitte zu einem Außenumfang des Wabenstrukturkörpers radial konzentrisch sind. Wenn ein Radius des Wabenstrukturkörpers durch eine Variable R bezeichnet ist, ist der erste Bereich in einem Bereich von der Mitte des Wabenstrukturkörpers bis zu einem Abstand ausgebildet, der nicht größer als 1/3R ist. Der zweite Bereich ist in einem Bereich von einem Abstand, der größer ist als 1/3R, bis zu einem Abstand ausgebildet, der nicht größer als 2/3R ist. Der dritte Bereich liegt in einem Bereich von größer als 2/3R zu einer Außenumfangsfläche des Wabenstrukturkörpers. Der Wabenstrukturkörper hat ein Verhältnis von M1 > M2 > M3, wobei M1 eine Durchschnittszellendichte des ersten Bereichs ist, M2 eine Durchschnittszellendichte des zweiten Bereichs ist und M3 eine Durchschnittszellendichte des dritten Bereichs ist. Der Wabenstrukturkörper hat des Weiteren ein Verhältnis von K1 < K2, wobei K1 eine Durchschnittszellendichteänderungsrate des ersten Bereichs ist und K2 eine Durchschnittszellendichteänderungsrate des zweiten Bereichs ist.
Der Wabenstrukturkörper gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist so ausgebildet, dass sich eine Zellendichte nämlich eine Durchschnittszellendichte der Zellen kontinuierlich oder schrittweise von dem zentralen Bereich zu dem Außenumfangsbereich ändert. Zusätzlich zu diesem Merkmal ist der Wabenstrukturkörper ausgebildet, um das Verhältnis von M1 > M2 > M3 zu erfüllen, wobei M1 eine Durchschnittszellendichte des ersten Bereichs ist, M2 eine Durchschnittszellendichte des zweiten Bereichs ist und M3 eine Durchschnittszellendichte des dritten Bereichs ist. Des Weiteren ist der Wabenstrukturkörper ausgebildet, um das Verhältnis von K1 < K2 zu erfüllen, wobei K1 eine Durchschnittszellendichteänderungsrate des ersten Bereichs ist und K2 eine Durchschnittszellendichteänderungsrate des zweiten Bereichs ist.
Das heißt, wenn ein Abgas, das von einer Brennkraftmaschine ausgestoßen wird, durch das Innere des Wabenstrukturkörpers hindurch tritt, in dem die Gesamtheit der Zellen eine gleichmäßige Zellendichte hat, ist eine Strömungsgeschwindigkeit des Abgases, das durch eine innere Seite hindurch tritt, im Allgemeinen höher als eine Strömungsgeschwindigkeit des Abgases, das durch eine äußere Seite hindurch tritt. Eine Verteilung der Strömungsgeschwindigkeit des Abgases in einer radialen Richtung in einem Querschnitt oder eine radiale Verteilung davon hat einen oder mehrere Knickpunkte. Das heißt, eine Strömungsgeschwindigkeitsänderungsrate des Abgases, das durch den ersten Bereich hindurch tritt, ist kleiner, wobei der erste Bereich in einem Bereich von der Mitte aus bis zu einem Abstand von 1/3R liegt. Eine Strömungsgeschwindigkeitsänderungsrate des Abgases in einer radialen Richtung in einem Querschnitt, das durch den zweiten Bereich hindurch tritt, ist größer als die Strömungsgeschwindigkeitsänderungsrate des Abgases, das durch den ersten Bereich hindurch tritt. Der zweite Bereich liegt in einem Bereich von einem Abstand 1/3R bis zu einem Abstand 2/3R. Andererseits ist eine Strömungsänderungsrate des Abgases, das durch den dritten Bereich hindurch tritt, verringert, nämlich kleiner als die Strömungsgeschwindigkeitsänderungsrate des Abgases, das durch den zweiten Bereich hindurch tritt. Der dritte Bereich ist außerhalb von 2/3R in einer radialen Richtung ausgebildet.
Es ist möglich, die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases in dem Wabenstrukturkörper zu erhöhen, die Strömung des Abgases in dem Wabenstrukturkörper zu vereinfachen, und Schwankungen der Strömungsgeschwindigkeit des Abgases, das durch das Innere des Wabenstrukturkörpers hindurch tritt, zu verringern, wenn der Wabenstrukturkörper das Verhältnis M1 > M2 > M3 und das Verhältnis K1 < K2 hat. In anderen Worten sieht die vorliegende Erfindung einen Wabenstrukturkörper mit einer gleichmäßigen Verteilung der Strömungsgeschwindigkeit des Abgases vor. Dies macht es möglich, die Leistungsfähigkeit zum Reinigen des Abgases zu erhöhen und eine Menge an Emissionen zu verringern.
Durch das Bereitstellen sowohl des Verhältnisses M1 > M2 > M3 als auch des Verhältnisses K1 < K2 wird es ermöglicht, dass das Öffnungsverhältnis des zentralen Bereichs des Wabenstrukturkörpers verringert wird und dass das Öffnungsverhältnis des Außenumfangsbereichs des Wabenstrukturkörpers erhöht wird. Dies ermöglicht es, eine einfache Strömung des Abgases durch den Außenbereich stärker mehr als in dem inneren Bereich des Wabenstrukturkörpers zu unterstützen. Diese Struktur ermöglicht es, eine Konzentration des Abgases, das in dem zentralen Bereich des Wabenstrukturkörpers strömt, zu verhindern. Zusätzlich ermöglicht es diese Struktur, dass ein Druckverlust des Wabenstrukturkörpers verringert wird. Wie vorstehend beschrieben ist, sieht die vorliegende Erfindung den Wabenstrukturkörper vor, der eine gleichmäßige Verteilung der Strömungsgeschwindigkeit des Abgases bewirkt und der in der Lage ist, die Leistungsfähigkeit zum Reinigen des Abgases zu erhöhen und einen Druckverlust des Wabenstrukturkörpers zu verringern.
Figurenliste
Ein bevorzugtes, nicht einschränkendes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nachstehend beispielhaft mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen Folgendes gezeigt ist:

[1] (A) ist eine Perspektivansicht, die einen Wabenstrukturkörper mit Zellen einer rechteckigen (bevorzugt quadratischen) Form gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, und (B) ist eine Perspektivansicht, die einen Wabenstrukturkörper mit Zellen einer hexagonalen Form gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
[2] ist eine Ansicht, die einen Teilquerschnitt in einer radialen Richtung des ersten Beispiels E1 mit Zellen einer rechteckigen (bevorzugt quadratischen) Form als den Wabenstrukturkörper gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
[3] ist eine Ansicht, die einen Teilquerschnitt in einer radialen Richtung des ersten Beispiels E1 mit Zellen einer hexagonalen Form als den Wabenstrukturkörper gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
[4] ist eine Ansicht, die einen Teilquerschnitt in einer radialen Richtung jedes von einem zweiten, fünften und siebten Beispiel E2, E5 und E7 mit Zellen einer rechteckigen (bevorzugt quadratischen) Form als den Wabenstrukturkörper gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
[5] ist eine Ansicht, die einen Teilquerschnitt in einer radialen Richtung jedes von dem zweiten, fünften und siebten Beispiel E2, E5 und E7 mit Zellen einer hexagonalen Form als den Wabenstrukturkörper gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
[6] ist eine Ansicht, die einen Teilquerschnitt in einer radialen Richtung jedes von einem dritten, sechsten, neunten und zehnten Beispiel E3, E6, E9 und E10 mit Zellen einer rechteckigen (bevorzugt quadratischen) Form als den Wabenstrukturkörper gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
[7] ist eine Ansicht, die einen Teilquerschnitt in einer radialen Richtung jedes von einem dritten, sechsten, neunten und zehnten Beispiel E3, E6, E9 und E10 mit Zellen einer hexagonalen Form als den Wabenstrukturkörper gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
[8] ist eine Ansicht, die einen Teilquerschnitt in einer radialen Richtung eines vierten Beispiels E4 mit Zellen einer rechteckigen (bevorzugt quadratischen) Form als den Wabenstrukturkörper gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
[9] ist eine Ansicht, die einen Teilquerschnitt in einer radialen Richtung eines vierten Beispiels E4 mit Zellen einer hexagonalen Form als den Wabenstrukturkörper gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
[10] ist eine Ansicht, die einen Teilquerschnitt in einer radialen Richtung eines vierten Beispiels E8 mit Zellen einer rechteckigen (bevorzugt quadratischen) Form als den Wabenstrukturkörper gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
[11] ist eine Ansicht, die einen Teilquerschnitt in einer radialen Richtung eines vierten Beispiels E8 mit Zellen einer hexagonalen Form als den Wabenstrukturkörper gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
[12] ist eine Ansicht, die ein Verhältnis zwischen einem Abstand, der von einer Mitte des ersten Beispiels E1 gemessen wird, einer Zellendichte und einer Zellendichteänderungsrate des ersten Beispiels E1 zeigt;
[13] ist eine Ansicht, die ein Verhältnis zwischen einem Abstand, der von einer Mitte jedes von dem zweiten und achten Beispiel E2 und E8 gemessen wird, einer Zellendichte und einer Zellendichteänderungsrate des zweiten und achten Beispiels E2 und E8 zeigt;
[14] ist eine Ansicht, die ein Verhältnis zwischen einem Abstand, der von einer Mitte des dritten Beispiels E3 gemessen wird, einer Zellendichte und einer Zellendichteänderungsrate des dritten Beispiels E3 zeigt;
[15] ist eine Ansicht, die ein Verhältnis zwischen einem Abstand, der von einer Mitte des vierten Beispiels E4 gemessen wird, einer Zellendichte und einer Zellendichteänderungsrate des vierten Beispiels E4 zeigt;
[16] ist eine Ansicht, die ein Verhältnis zwischen einem Abstand, der von einer Mitte des fünften Beispiels E5 gemessen wird, einer Zellendichte und einer Zellendichteänderungsrate des fünften Beispiels E5 zeigt;
[17] ist eine Ansicht, die ein Verhältnis zwischen einem Abstand, der von einer Mitte des sechsten Beispiels E6 gemessen wird, einer Zellendichte und einer Zellendichteänderungsrate des sechsten Beispiels E6 zeigt;
[18] ist eine Ansicht, die ein Verhältnis zwischen einem Abstand, der von einer Mitte des siebten Beispiels E7 gemessen wird, einer Zellendichte und einer Zellendichteänderungsrate des siebten Beispiels E7 zeigt;
[19] ist eine Ansicht, die ein Verhältnis zwischen einem Abstand, der von einer Mitte des neunten Beispiels E9 gemessen wird, einer Zellendichte und einer Zellendichteänderungsrate des neunten Beispiels E9 zeigt;
[20] ist eine Ansicht, die ein Verhältnis zwischen einem Abstand, der von einer Mitte des zehnten Beispiels E10 gemessen wird, einer Zellendichte und einer Zellendichteänderungsrate des zehnten Beispiels E10 zeigt;
[21] ist eine Ansicht, die einen Teilquerschnitt in einer radialen Richtung eines ersten Vergleichsbeispiels C1 mit Zellen einer rechteckigen (bevorzugt quadratischen) Form als einen Wabenstrukturkörper zeigt;
[22] ist eine Ansicht, die ein Verhältnis zwischen einem Abstand, der von einer Mitte des ersten Vergleichsbeispiels C1 gemessen wird, einer Zellendichte und einer Zellendichteänderungsrate des ersten Vergleichsbeispiels C1 zeigt;
[23] ist eine Ansicht, die einen Teilquerschnitt in einer radialen Richtung eines zweiten Vergleichsbeispiels C2 mit Zellen einer hexagonalen Form als einen Wabenstrukturkörper zeigt;
[24] ist eine Ansicht, die einen Teilquerschnitt in einer radialen Richtung des zweiten Vergleichsbeispiels C2 mit Zellen einer rechteckigen (bevorzugt quadratischen) Form als einen Wabenstrukturkörper zeigt;
[25] ist eine Ansicht, die ein Verhältnis zwischen einem Abstand, der von einer Mitte des zweiten Vergleichsbeispiels C2 gemessen wird, einer Zellendichte und einer Zellendichteänderungsrate des zweiten Vergleichsbeispiels C2 zeigt;
[26] ist eine Ansicht, die einen Teilquerschnitt in einer radialen Richtung eines dritten Vergleichsbeispiels C3 mit Zellen einer rechteckigen (bevorzugt quadratischen) Form als einen Wabenstrukturkörper zeigt;
[27] ist eine Ansicht, die einen Teilquerschnitt in einer radialen Richtung des dritten Vergleichsbeispiels C3 mit Zellen einer hexagonalen Form als einen Wabenstrukturkörper zeigt;
[28] ist eine Ansicht, die ein Verhältnis zwischen einem Abstand, der von einer Mitte des dritten Vergleichsbeispiels C3 gemessen wird, einer Zellendichte und einer Zellendichteänderungsrate des dritten Vergleichsbeispiels C3 zeigt;
[29] ist eine Ansicht, die einen Katalysatorkonverter zeigt, der mit einem Wabenstrukturkörper gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;
[30] ist eine Ansicht, die ein Verhältnis zwischen einem Abstand, der von einer Mitte des Wabenstrukturkörpers jedes Beispiels gemessen wird, und einem Verhältnis der Strömungsgeschwindigkeit des Abgases zeigt, das durch jedes Beispiel hindurch tritt;
[31] ist eine Ansicht, die ein Verhältnis zwischen einem Verhältnis K1/K2 einer Zellendichteänderungsrate und einem Verhältnis der Strömungsgeschwindigkeit des Abgases jedes Beispiels zeigt;
[32] ist eine Ansicht, die ein Verhältnis zwischen einem Verhältnis D1/D2 einer Durchschnittszellendichte und einem Verhältnis UF/C an Emissionen (Abgas) jedes Beispiels zeigt;
[33] ist eine Ansicht, die ein Verhältnis zwischen dem Verhältnis D1/D2 der Durchschnittszellendichte und einem Verhältnis S/C an Emissionen (Abgas) jedes Beispiels zeigt; und
[34] ist eine Ansicht, die ein Verhältnis zwischen einem Verhältnis einer verstärkten Weite der Zellen und einer isostatischen Festigkeit der Zellen in einem Wabenstrukturkörper zeigt.

Ausführungsbeispiele zum Ausführen der vorliegenden Erfindung
Nachstehend sind verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In der nachstehenden Beschreibung der verschiedenen Ausführungsbeispiele bezeichnen gleiche Bezugszeichen oder Zahlen gleiche oder äquivalente Komponententeile in den verschiedenen Zeichnungen. Eine Beschreibung eines Wabenstrukturkörpers gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nachstehend in Bezug auf 1 bis 34 vorgesehen.
Der Wabenstrukturkörper gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Vielzahl von Durchgangslöchern und einen Außenumfangsflächenbereich auf. Die Durchgangslöcher sind entlang einer axialen Richtung (oder Längsrichtung) des Wabenstrukturkörpers ausgebildet. Die Durchgangslöcher sind aus einer Vielzahl von Trennwänden und Zellen gebildet. In anderen Worten korrespondiert jedes Durchgangsloch zu einer Zelle. Jede Zelle ist durch die Trennwände umgeben. Der Wabenstrukturkörper gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hat eine Struktur, in der sich eine Zellendichte kontinuierlich oder schrittweise (stufenweise) von einem zentralen Bereich zu einem Außenumfangsbereich des Wabenstrukturkörpers in einem Querschnitt (nämlich einem radialen Querschnitt) ändert, der senkrecht zu einer axialen Richtung des Wabenstrukturkörpers ist. In einem Querschnitt, der senkrecht zu einer axialen Richtung des Wabenstrukturkörpers ist, sind die Zellen und die Trennwände in einer Gitterform angeordnet. In der nachstehenden Beschreibung zeigt die Zellendichte die Anzahl der Zellen pro Einheitsregion an. Insbesondere ist eine derartige Einheitsregion durch zentrale Linien gebildet, die durch Verbinden einer Mitte in einer Dickenrichtung der Trennwände erhalten werden, die jede Zelle ausbilden. Die Anzahl der Zellen pro Einheitsregion wird derart erhalten.
Die kontinuierliche Änderung der Zellendichte zeigt an, dass benachbarte Zellengruppen in einer radialen Richtung von dem zentralen Bereich zu dem Außenumfangsbereich des Wabenstrukturkörpers eine unterschiedliche Zellendichte haben. Des Weiteren zeigt die schrittweise Änderung der Zellendichte an, dass eine Vielzahl von Zellengruppen mit Zellen, die sequenziell in einer radialen Richtung von dem zentralen Abstand zu dem Außenumfangsbereich hin angeordnet sind, eine unterschiedliche Zellendichte hat. Insbesondere haben die Zellen in derselben Zellengruppe dieselbe Zellendichte. Es gibt verschiedene Verfahren zum Ändern der Zellendichte. Zum Beispiel ist es möglich, eine Zellendichte sequenziell oder schrittweise (stufenweise) in der radialen Richtung von dem zentralen Bereich zu dem Außenumfangsbereich eines Wabenstrukturkörpers hin durch Ändern einer Zellenteilung von benachbarten Zellen oder durch Ändern einer Form der Zellen zu ändern.
Die Zellendichteänderungsrate zeigt eine Änderungsrate einer Zellendichte pro Einheitslänge in der radialen Richtung eines Wabenstrukturkörpers an. Insbesondere ist, wenn die äußere Zelle benachbart an einer radial außenliegenden Seite einer bestimmten Zelle angeordnet ist, das Änderungsverhältnis der Zellendichte durch die nachstehende Formel angezeigt: Änderungsrate der Zellendichte = ((A1 - A2) ÷ B) ÷ C, wobei A1 eine Zellendichte der bestimmten Zelle ist, A2 eine Zellendichte der äußeren Zelle ist, B einen Abstand zwischen einer Mitte der bestimmten Zelle und einer Mitte der äußeren Zelle ist, und C eine Durchschnittszellendichte der gesamten Region der Zellen anzeigt.
Der Abstand B zwischen der Mitte der bestimmten Zelle und der Mitte der äußeren Zelle zeigt ferner einen Abstand zwischen der Mitte der bestimmten Zelle und der Mitte der äußeren Zelle an, und der Abstand zwischen der Mitte des Wabenstrukturkörpers bis zu dem Außenumfang des Wabenstrukturkörpers ist eins. Die Durchschnittszellendichte C zeigt einen Durchschnitt der Zellendichte der gesamten Region an, die aus einem ersten Bereich, einem zweiten Bereich und einem dritten Bereich gebildet ist. Die Durchschnittszellendichte ist durch die Formel (Σ (Zellendichte × Region mit Zellendichte)) / gesamter Region angezeigt. Wie nachstehend erläutert ist, ist es möglich, einen Wabenstrukturkörper gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine einzeln geformte Einheit mit einer monolithischen Form oder durch gemeinsames Verbinden einer Vielzahl von Segmenten herzustellen.
Wenn ein Änderungsverhältnis der Durchschnittszellendichte des dritten Bereichs K1 ist, ist es möglich, ein Verhältnis von K2 > K3 bereitzustellen. Das heißt, wie vorstehend beschrieben ist, hat, wenn der Wabenstrukturkörper eine gleichmäßige Zellendichte in den gesamten Zellen hat, der dritte Bereich eine Änderungsrate, die kleiner ist als die des zweiten Bereichs bezogen auf eine Verteilung einer Strömungsgeschwindigkeit des Abgases in der radialen Richtung oder einer radialen Verteilung davon in einem Querschnitt des Wabenstrukturkörpers. Demgemäß ist es für den Wabenstrukturkörper möglich, die gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit einer gesamten Region der Zellen durch Erfüllen des Verhältnisses K3 > K2 bereitzustellen, wobei K2 das Änderungsverhältnis der Durchschnittszellendichte des zweiten Bereichs anzeigt und K3 das Änderungsverhältnis der Durchschnittszellendichte des dritten Bereichs anzeigt. Diese Struktur ermöglicht es, dass die Wirkungen zum Erhöhen der Leistungsfähigkeit des Wabenstrukturkörpers zum Reinigen des Abgases bereitgestellt werden.
Wenn eine Region mit einem Abstand von 1/5R, der von der Mitte eines Wabenstrukturkörpers gemessen wird, eine zentrale Region ist und eine Region mit einem Abstand von mehr als 4/5R, der von der Mitte des Wabenstrukturkörpers gemessen wird, eine Außenumfangsregion ist, und die zentrale Region eine Durchschnittszellendichte D1 hat und die Außenumfangsregion eine Durchschnittszellendichte D2 hat, ist es für den Wabenstrukturkörper möglich, ein Verhältnis von 1,1 ≤ D1/D2 ≤ 2 zu erfüllen. Diese Struktur ermöglicht es, dass die Wirkungen zum Erhöhen der Leistungsfähigkeit des Wabenstrukturkörpers zum Reinigen des Abgases bereitgestellt werden. Insbesondere ist es, wenn der Wabenstrukturkörper gemäß der vorliegenden Erfindung als ein Startkatalysator (S/C) an einer stromaufwärtigen Seite eines Abgasdurchgangs angeordnet ist und der Wabenstrukturkörper gemäß der vorliegenden Erfindung des Weiteren als ein Unterbodenkatalysator (UF/C) an einer stromabwärtigen Seite des Abgasdurchgangs angeordnet ist, möglich, eine Menge an Emissionen, die in dem Abgas beinhaltet ist, das von einer Brennkraftmaschine ausgestoßen wird, weiter zu verringern.
Es ist für den Wabenstrukturkörper gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, ein Verhältnis von 1,15 ≤ D1/D2 ≤ zu erfüllen, wobei D1 die Zellendichte des zentralen Bereichs ist und D2 die Zellendichte des Außenumfangsbereichs ist. Diese Struktur ermöglicht es, die Wirkungen zum Erhöhen der Leistungsfähigkeit des Wabenstrukturkörpers zum Reinigen des Abgases bereitzustellen. Insbesondere ist es möglich, die Leistungsfähigkeit zum Reinigen vom Emissionen weiter zu verbessern, nämlich des Abgases, das von einer Brennkraftmaschine ausgestoßen wird, durch die Struktur des Wabenstrukturkörpers, der mit dem Startkatalysator (S/C) an einer stromaufwärtigen Seite und dem Unterbodenkatalysator (UF/C) an einer stromabwärtigen Seite ausgestattet ist.
Es ist für den Wabenstrukturkörper gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, dass er eine Struktur hat, in der sich die Zellendichte der Zellen kontinuierlich oder schrittweise von dem zentralen Bereich zu dem Außenumfangsbereich hin in einem Querschnitt verringert, der senkrecht zu einer axialen Richtung des Wabenstrukturkörpers ist. Diese Struktur ermöglicht es, dass die Wirkungen zum weiteren Erhöhen der Leistungsfähigkeit des Wabenstrukturkörpers zum Reinigen des Abgases bereitgestellt werden.
Jedoch ist es bei der vorstehenden Struktur des Wabenstrukturkörpers möglich, dass es schwierig ist, eine adäquate Festigkeit (isostatische Festigkeit, etc.) bereitzustellen, da der äußerste Umfangsbereich des Wabenstrukturkörpers eine verringerte Zellendichte hat. Um einen derartigen Nachteil zu vermeiden, ist es bevorzugt, dass die Zellendichte des äußersten Umfangsbereichs erhöht ist (z.B. ist der äußerste Umfangsbereich eine Region innerhalb einer Abstands von ungefähr 5% eines Außendurchmessers des Wabenstrukturkörpers, der von der Außenumfangsfläche aus gemessen wird).
Es ist für den Wabenstrukturkörper gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, dass er eine einzeln geformte Einheit (Baugruppe) mit einer monolithischen Form hat. Diese Struktur ermöglicht es, dass ein gesamter Druckverlust des Wabenstrukturkörpers verglichen zu einem Druckverlust einer Struktur, die aus einer Vielzahl von Segmenten gebildet ist, die gemeinsam zusammengebaut sind, weiter verringert ist. Dies ermöglicht es, dass die Leistungsfähigkeit zum Reinigen des Abgases weiter verbessert wird.
Es ist für den Wabenstrukturkörper gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, dass er eine Struktur hat, in der der äußerste Umfangsbereich eine Durchschnittszellendichte hat, die größer ist als eine Durchschnittszellendichte des dritten Bereichs mit Ausnahme des den äußersten Umfangsbereichs, wobei der äußerste Umfangsbereich in einer radialen Richtung zu der Mitte 10 hin innerhalb eines Bereichs von der Außenumfangsfläche bis zu einem Abstand von 5% des Außendurchmessers des Wabenstrukturkörpers ausgebildet ist. Diese Struktur ermöglicht es, dass die Festigkeit des Wabenstrukturkörpers erhöht ist, insbesondere dass die isostatische Festigkeit des Wabenstrukturkörpers erhöht ist.
Der Wabenstrukturkörper gemäß der vorliegenden Erfindung wird als ein Katalysatorkonverter verwendet, der mit einem Katalysator ausgestattet ist. Der Katalysator ist in der Lage, Emissionen wie z.B. ein Abgas zu reinigen. In der Struktur eines derartigen Katalysatorkonverters ist der Katalysator an den Flächen der Trennwände gestützt, die in dem Wabenstrukturkörper ausgebildet sind. Zum Beispiel hat der Wabenstrukturkörper gemäß der vorliegenden Erfindung eine Porosität innerhalb eines Bereichs von 10 bis 70% und eine Durchschnittsporengröße (oder -durchmesser), die nicht kleiner als 2 µm ist. Es ist für die Trennwände in dem Wabenstrukturkörper gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, dass sie eine Dicke innerhalb eines Bereichs von 40 bis 160 µm haben. Es ist für jede der Zellen in dem Wabenstrukturkörper gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, dass sie eine Kreisform, eine polygonale Form (z.B. eine rechteckige (bevorzugt quadratische) Form, eine hexagonale Form), etc. hat.
Beispielhaftes Ausführungsbeispiel
Nachstehend ist eine Vielzahl der Wabenstrukturkörper (Beispiele E1 bis E10) gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und eine Vielzahl von Vergleichsbeispielen C1, C2 und C3 in Bezug auf 1(A) und 1(B) bis 34 beschrieben. Das beispielhafte Ausführungsbeispiel zeigt die Bewertungsergebnisse (wie z.B. eine Verteilung einer Strömungsgeschwindigkeit eines Abgases in einer radialen Richtung in einem Querschnitt eines Wabenstrukturkörpers und eine Leistungsfähigkeit zum Reinigen eines Abgases) der Beispiele E1 bis E10 und der Vergleichsbeispiele C1, C2 und C3.
Nachstehend sind die Beispiele E1 bis E10 gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Wie in 1(A), 1(B) bis 11 gezeigt ist, ist der Wabenstrukturkörper 1 als die Beispiele E1 bis E10 aus Cordieritkeramik hergestellt. Der Wabenstrukturkörper 1 ist aus einer Vielzahl von Durchgangslöchern oder Kanälen und einem Außenumfangswandbereich gebildet. Die Durchgangslöcher sind in einer axialen Richtung (oder Längsrichtung) des Wabenstrukturkörpers ausgebildet. Die Durchgangslöcher sind aus einer Vielzahl von Trennwänden gebildet. Jedes der Durchgangslöcher korrespondiert zu jeder Zelle. Das heißt, jede Zelle 12 ist durch die Trennwände umgeben. Die Trennwände 11 sind in einer Gitterform angeordnet. Insbesondere hat der Wabenstrukturkörper 1 als die Beispiele E1 bis E10 die Struktur, in der sich eine Zellendichte kontinuierlich oder schrittweise (stufenweise) von dem zentralen Bereich zu dem Außenumfangsbereich in einem Querschnitt ändert, der senkrecht zu einer axialen Richtung X ist.
Wie in 2 bis 11 gezeigt ist, haben das erste Beispiel E1 bis zu dem zehnten Beispiel E10 als der Wabenstrukturkörper 1 einen ersten Bereich 21, einen zweiten Bereich 22 und einen dritten Bereich 23. Wenn ein Radius des Wabenstrukturkörpers 1 R ist, ist der erste Bereich 21 eine Region, deren Abstand gemessen von der Mitte 10 nicht größer als 1/3R ist. Der zweite Bereich 22 ist eine Region, deren Abstand gemessen von der Mitte 10 innerhalb eines Bereichs von größer als 1/3R bis nicht größer als 2/3R ist. Der dritte Bereich 23 ist eine Region, deren Abstand gemessen von der Mitte 10 größer als 2/3R ist. Wenn der erste Bereich 21 eine Durchschnittszellendichte M1 hat, der zweite Bereich eine Durchschnittszellendichte M2 hat und der dritte Bereich 23 eine Durchschnittszellendichte M3 hat, weist der Wabenstrukturkörper 1 ein Verhältnis M1 > M2 > M3 auf. Des Weiteren weist, wenn der erste Bereich 21 eine Durchschnittszellendichteänderungsrate K1 hat und der zweite Bereich 22 ein Durchschnittszellendichtenänderungsverhältnis K2 hat, der Wabenstrukturkörper 1 ein Verhältnis K1 < K2 auf.
Nachstehend ist eine ausführliche Erläuterung des Verhältnisses M1 > M2 > M3 und des Verhältnisses K1 < K2 beschrieben. 1(A) ist eine Perspektivansicht, die den Wabenstrukturkörper 1 mit rechteckig (bevorzugt quadratisch) geformten Zellen gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. 1(B) ist eine Perspektivansicht, die den Wabenstrukturkörper 1 mit hexagonal geformten Zellen gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 1(A) gezeigt ist, wird der Wabenstrukturkörper 1 (das erste bis zehnte Beispiel E1 bis E10) als ein Stützkörper verwendet, um einen Katalysator zu stützen, der in der Lage ist, ein Abgas zu reinigen, das von einer Brennkraftmaschine ausgestoßen wird. Der Wabenstrukturkörper 1 ist aus den Trennwänden 11, die in einer rechteckigen Gitterform angeordnet sind, einer Vielzahl von Zellen 12 und einem Außenumfangswandbereich 13 gebildet. Jede Zelle 12 ist durch vier Zellenwände 11 umgeben, die in einer rechteckigen Form angeordnet sind. Der Außenumfangswandbereich 13 umgibt die Außenumfangsfläche der äußersten Zellen 12. Der Wabenstrukturkörper 1 ist aus Cordieritkeramik hergestellt. Der Wabenstrukturkörper 1 hat einen Außendurchmesser von 103 mm und eine Länge in Längsrichtung von 105 mm. Der Wabenstrukturkörper 1 als das erste bis zehnte Beispiel E1 bis E10 hat eine monolithische Form als eine einzeln geformte Einheit. Auch die Vergleichsbeispiele C1, C2 und C3 haben eine monolithische Form als eine einzeln geformte Einheit. Die Struktur der Vergleichsbeispiele C1, C2 und C3 ist nachstehend erläutert.
Wie in 1(B) gezeigt ist, ist es für den Wabenstrukturkörper 1 möglich, dass er die Zellen 12 mit einer hexagonalen Form hat. In der Struktur, die in 1(B) gezeigt ist, sind die Trennwände 11 in einer hexagonalen Form angeordnet, um die Zellen 12 mit einer hexagonalen Form auszubilden. 1(A) und 1(B) zeigen schematische eine Struktur der Zellen 12. Insbesondere zeigt 1(A) schematisch die Struktur des Wabenstrukturkörpers 1 mit den rechteckig (bevorzugt quadratisch) geformten Zellen 12. Andererseits zeigt die 1(B) schematisch die Struktur des Wabenstrukturkörpers 1 mit den hexagonal geformten Zellen 12. In einem konkreten Beispiel des Wabenstrukturkörpers 1 ändert sich eine Zellendichte der Zellen 12 kontinuierlich oder schrittweise (stufenweise) in einer radialen Richtung von dem zentralen Bereich zu dem Außenumfangsbereich hin.
2 ist eine Ansicht, die einen Teilquerschnitt in einer radialen Richtung des ersten Beispiels E1 als den Wabenstrukturkörper 1 gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 2 gezeigt ist, hat das erste Beispiel E1 die Zellen 12 mit einer rechteckigen (bevorzugt quadratischen) Form. Des Weiteren hat das erste Beispiel E1 als der Wabenstrukturkörper 1 eine Struktur, in der sich die Zellendichte der Zellen 12 kontinuierlich oder schrittweise (stufenweise) von dem zentralen Bereich zu dem Außenumfangsbereich hin in einem radialen Querschnitt ändert, der senkrecht zu der axialen Richtung X des Wabenstrukturkörpers 1 ist (siehe 1). Die Struktur des ersten Beispiels 1 ist nachstehend ausführlich erläutert.
3 ist eine Ansicht, die einen Teilquerschnitt in einer radialen Richtung des ersten Beispiels E1 als den Wabenstrukturkörper 1 gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 3 gezeigt ist, hat das erste Beispiel E1 die Zellen 12 mit einer hexagonalen Form. Des Weiteren hat das erste Beispiel E1 als der Wabenstrukturkörper 1 eine Struktur, in der sich die Zellendichte der Zellen 12 kontinuierlich oder schrittweise (stufenweise) von dem zentralen Bereich zu dem Außenumfangsbereich hin in einem radialen Querschnitt ändert, der senkrecht zu der axialen Richtung X des Wabenstrukturkörpers 1 ist (siehe 1). 12 ist eine Ansicht, die ein Verhältnis zwischen einem Abstand R gemessen von der Mitte 10 des ersten Beispiels E1, einer Zellendichte und einer Zellendichteänderungsrate des ersten Beispiels E1 zeigt. In 12 ist die Zellendichte durch eine strichpunktierte Linie angezeigt und ist die Zellendichteänderungsrate durch eine durchgezogene Linie angezeigt. Wie durch die strichpunktierte Linie und die durchgezogene Linie, die in 12 gezeigt sind, angezeigt ist, ändert sich die Zellendichte der Zellen 12 in dem ersten Beispiel E1 nicht von der Mitte 10 zu einem ersten Punkt P1 in dem ersten Bereich 21. Des Weiteren ändert sich die Zellendichte der Zellen 12 allmählich, nämlich verringert sich allmählich von dem ersten Punkt P1 in dem ersten Bereich 21 zu einem zweiten Punkt P2 in dem dritten Bereich 23. Die Zellendichte der Zellen 12 ändert sich nicht von dem zweiten Punkt P2 in dem dritten Bereich 23 zu dem Außenumfang des ersten Beispiels E1 als der Wabenstrukturkörper 1. Wie durch die durchgezogene Linie, die in 12 gezeigt ist, angezeigt ist, hat die Zellendichteänderungsrate einen konstanten Wert innerhalb eines Bereichs von dem ersten Punkt P1 in dem ersten Bereich 21 bis zu dem zweiten Punkt P2 in dem dritten Bereich 23. Anhand der Beschreibung zu 12 bis 20 und den weiteren Zeichnungen zeigt die Zellendichte (cpsi) die Anzahl der Zellen pro Quadratzoll an.
4 ist eine Ansicht, die einen Teilquerschnitt in einer radialen Richtung von jedem von dem zweiten Beispiel E2, dem fünften Beispiel E5 und dem siebten Beispiel E7 als der Wabenstrukturkörper 1 gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 4 gezeigt ist, hat jedes von dem vierten Beispiel E4, dem fünften Beispiel E5 und dem siebten Beispiel E7 die Zellen 12 mit einer rechteckigen (bevorzugt quadratischen) Form. 5 ist eine Ansicht, die einen Teilquerschnitt in einer radialen Richtung von jedem des zweiten Beispiels E2, des fünften Beispiels E5 und des siebten Beispiels E7 als der Wabenstrukturkörper 1 gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 5 gezeigt ist, hat jedes von dem vierten Beispiel E4, dem fünften Beispiel E5 und dem siebten Beispiel E7 die Zellen 12 mit einer hexagonalen Form.
13 ist eine Ansicht, die ein Verhältnis zwischen einem Abstand R gemessen von der Mitte 10 von jedem von dem zweiten Beispiel E2 und dem achten Beispiel E8, einer Zellendichte und einer Zellendichteänderungsrate von jedem von dem zweiten Beispiel E2 und dem achten Beispiel E8 zeigt. In 13 ist die Zellendichte durch eine strichpunktierte Linie angezeigt und ist die Zellendichteänderungsrate durch eine durchgezogene Linie angezeigt. Das zweite Beispiel E2, das in 4 als der Wabenstrukturkörper 1 gezeigt ist, hat eine Struktur, in der sich die Zellendichte der Zellen 12 mit einer rechteckigen (bevorzugt quadratischen) Form derart ändert, wie durch die strichpunktierte Linie angezeigt ist, die in 13 gezeigt ist. Das zweite Beispiel E2, das in 5 als der Wabenstrukturkörper 1 gezeigt ist, hat eine Struktur, in der sich die Zellendichte der Zellen 12 mit einer hexagonalen Form derart ändert, wie durch die strichpunktierte Linie angezeigt ist, die in 13 gezeigt ist.
16 ist eine Ansicht, die ein Verhältnis zwischen einem Abstand R gemessen von der Mitte 10 des fünften Beispiels E5, einer Zellendichte und einer Zellendichteänderungsrate des fünften Beispiels E5 zeigt. In 16 ist die Zellendichte durch eine strichpunktierte Linie angezeigt und ist die Zellendichteänderungsrate durch eine durchgezogene Linie angezeigt. Das fünfte Beispiel E5, das in 4 als der Wabenstrukturkörper 1 gezeigt ist, hat eine Struktur, in der sich die Zellendichte der Zellen 12 mit einer rechteckigen (bevorzugt quadratischen) Form derart ändert, wie durch eine strichpunktierte Linie angezeigt ist, die in 16 gezeigt ist. Das fünfte Beispiel E5, das in 5 als der Wabenstrukturkörper 1 gezeigt ist, hat eine Struktur, in der sich die Zellendichte der Zellen 12 mit einer hexagonalen Form derart ändert, wie durch die strichpunktierte Linie angezeigt ist, die in 16 gezeigt ist.
18 ist eine Ansicht, die ein Verhältnis zwischen einem Abstand R gemessen von der Mitte 10 des siebten Beispiels E7, einer Zellendichte und einer Zellendichteänderungsrate des siebten Beispiels E7 zeigt. In 18 ist die Zellendichte durch eine strichpunktierte Linie angezeigt und ist die Zellendichteänderungsrate durch eine durchgezogene Linie angezeigt.
Das siebte Beispiel E7, das in 4 als der Wabenstrukturkörper 1 gezeigt ist, hat eine Struktur, in der sich die Zellendichte der Zellen 12 mit einer rechteckigen (bevorzugt quadratischen) Form derart ändert, wie durch eine strichpunktierte Linie angezeigt ist, die in 18 gezeigt ist. Das siebte Beispiel E7, das in 5 als der Wabenstrukturkörper 1 gezeigt ist, hat eine Struktur, in der sich die Zellendichte der Zellen 12 mit einer hexagonalen Form derart ändert, wie durch die durchgezogene Linie angezeigt ist, die in 18 gezeigt ist. Das heißt, wie in 13, 16 und 18 gezeigt ist, hat jedes von dem zweiten Beispiel E2, dem fünften Beispiel E5 und dem siebten Beispiel E7 eine konstante Zellendichte in jedem von dem ersten Bereich 21 und dem dritten Bereich 23. Die Zellendichte in dem ersten Bereich 21 und dem dritten Bereich 23 ändert sich nicht.
Andererseits ändert sich die Zellendichte in dem zweiten Bereich 22 in jedem von dem zweiten Beispiel E2, dem fünften Beispiel E5 und dem siebten Beispiel E7, d.h. sie wird allmählich verringert. Des Weiteren haben das zweite Beispiel E2, das fünfte Beispiel E5 und das siebte Beispiel E7 eine konstante Zellendichteänderungsrate in jedem von dem ersten Bereich 21, dem zweiten Bereich 22 und dem dritten Bereich 23. In anderen Worten ist, wie durch die durchgezogene Linie angezeigt ist, die in 13, 16 und 18 gezeigt ist, die Zellendichteänderungsrate in dem ersten Bereich 21 und dem dritten Bereich 23 null und ist die Zellendichteänderungsrate in dem zweiten Bereich 22 2,5 und ist daher in dem zweiten Bereich 22 nicht null.
6 ist eine Ansicht, die einen Teilquerschnitt in einer radialen Richtung von jedem von dem dritten Beispiel E3, dem sechsten Beispiel E6, dem neunten Beispiel E9 und dem zehnten Beispiel E10 als der Wabenstrukturkörper 1 gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 6 gezeigt ist, hat jedes von dem dritten Beispiel E3, dem sechsten Beispiel E6, dem neunten Beispiel E9 und dem zehnten Beispiel E10 die Zellen 12 mit einer rechteckigen (bevorzugt quadratischen) Form. 7 ist eine Ansicht, die einen Teilquerschnitt in einer radialen Richtung von jedem von dem dritten Beispiel E3, dem sechsten Beispiel E6, dem neunten Beispiel E9 und dem zehnten Beispiel E10 als der Wabenstrukturkörper 1 gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 7 gezeigt ist, hat jedes von dem dritten Beispiel E3, dem sechsten Beispiel E6, dem neunten Beispiel E9 und dem zehnten Beispiel E10 die Zellen 12 mit einer hexagonalen Form.
14 ist eine Ansicht, die ein Verhältnis zwischen einem Abstand R gemessen von der Mitte 10 des dritten Beispiels E3, eine Zellendichte und eine Zellendichteänderungsrate des dritten Beispiels E3 zeigt. In 14 ist die Zellendichte durch eine strichpunktierte Linie angezeigt und ist die Zellendichteänderungsrate durch eine durchgezogene Linie angezeigt. Das dritte Beispiel E3, das in 6 als der Wabenstrukturkörper 1 gezeigt ist, hat eine Struktur, in der sich die Zellendichte der Zellen 12 mit einer rechteckigen (bevorzugt quadratischen) Form derart ändert, wie durch die strichpunktierte Linie gezeigt ist, die in 14 gezeigt ist.
Das dritte Beispiel E3, das in 7 als der Wabenstrukturkörper 1 gezeigt ist, hat eine Struktur, in der sich die Zellendichte der Zellen 12 mit einer hexagonalen Form derart ändert, wie durch die strichpunktierte Linie angezeigt ist, die in 14. gezeigt ist. Das heißt, in der Struktur des dritten Beispiels E3, das in 6 und 7 gezeigt ist und auf der Grundlage des Verhältnisses, das in 14 gezeigt ist, ändert sich die Zellendichte der Zellen 12 in dem dritten Beispiel E3, d.h. sie wird in jedem von dem ersten Bereich 21, dem zweiten Bereich 22 und dem dritten Bereich 23 allmählich verringert.
Insbesondere wird, wie durch die strichpunktierte Linie, die in 14 gezeigt ist, angezeigt ist, die Zellendichte der Zellen 12 in dem zweiten Bereich 22 stärker verringert als die Zellendichte der Zellen in jedem von dem ersten Bereich 21 und dem dritten Bereich 23. In anderen Worten ist, wie durch die durchgezogene Linie, die in 14 gezeigt ist, angezeigt ist, die Zellendichteänderungsrate in dem zweiten Bereich 22 größer als die Zellendichteänderungsrate in jedem von dem ersten Bereich 21 und dem dritten Bereich 23.
17 ist eine Ansicht, die ein Verhältnis zwischen einem Abstand R gemessen von der Mitte 10 des sechsten Beispiels E6, einer Zellendichte und einer Zellendichteänderungsrate des sechsten Beispiels E6 zeigt. In 17 ist die Zellendichte durch eine strichpunktierte Linie angezeigt und ist die Zellendichteänderungsrate durch eine durchgezogene Linie angezeigt. Das sechste Beispiel E6, das in 6 als der Wabenstrukturkörper 1 gezeigt ist, hat eine Struktur, in der sich die Zellendichte der Zellen 12 mit einer rechteckigen (bevorzugt quadratischen) Form auf Grundlage des Verhältnisses ändert, das in 17 gezeigt ist.
Das sechste Beispiel E6, das in 7 als der Wabenstrukturkörper 1 gezeigt ist, hat eine Struktur, in der die Zellendichte der Zellen 12 mit einer hexagonalen Form sich auf der Grundlage des Verhältnisses ändert, das in 17 gezeigt ist. Das heißt, eine Struktur des sechsten Beispiels E6, das in 6 und 7 gezeigt ist und auf der Grundlage des Verhältnisses, das in 17 gezeigt ist, ändert sich die Zellendichte der Zellen 12 in dem sechsten Beispiel E6, d.h. sie verringert sich allmählich in jedem von dem ersten Bereich 21, dem zweiten Bereich 22 und dem dritten Bereich 23.
Insbesondere wird, wie durch die strichpunktierte Linie, die in 17 gezeigt ist, angezeigt ist, die Zellendichte der Zellen 12 in dem zweiten Bereich 22 stärker verringert als die Zellendichte der Zellen in jedem von dem ersten Bereich 21 und dem dritten Bereich 23. In anderen Worten ist, wie durch die durchgezogene Linie, die in 17 gezeigt ist, angezeigt ist, die Zellendichteänderungsrate in dem zweiten Bereich 22 größer als die Zellendichteänderungsrate in jedem von dem ersten Bereich 21 und dem dritten Bereich 23.
19 ist eine Ansicht, die ein Verhältnis zwischen einem Abstand R gemessen von der Mitte 10 des neunten Beispiels E9, einer Zellendichte und eine Zellendichteänderungsrate des neunten Beispiel E9 zeigt. Das neunte Beispiel E9, das in 6 als der Wabenstrukturkörper 1 gezeigt ist, hat eine Struktur, in der die Zellendichte der Zellen 12 mit einer rechteckigen (bevorzugt quadratischen) Form auf der Grundlage des Verhältnisses geändert wird, das in 19 gezeigt ist. Das neunte Beispiel E9, das in 7 als der Wabenstrukturkörper 1 gezeigt ist, hat eine Struktur, in der die Zellendichte der Zellen 12 mit einer hexagonalen Form auf der Grundlage des Verhältnisses geändert wird, das in 19 gezeigt ist. Das heißt, in der Struktur des neunten Beispiels E9, das in 6 und 7 gezeigt ist, und auf der Grundlage des Verhältnisses, das in 19 gezeigt ist, wird die Zellendichte der Zellen 12 in dem neunten Beispiel E9 geändert, d.h., sie wird in jedem von dem ersten Bereich 21 und dem zweiten Bereich 22 und dem dritten Bereich 23 allmählich verringert. Insbesondere ist, wie durch die strichpunktierte Linie, die in 19 gezeigt ist, angezeigt ist, die Zellendichte der Zellen 12 in dem zweiten Bereich 22 stärker verringert als die Zellendichte der Zellen in jedem von dem ersten Bereich 21 und dem dritten Bereich 23. In anderen Worten ist, wie durch die durchgezogene Linie, die in 19 gezeigt ist, angezeigt ist, die Zellendichteänderungsrate in dem zweiten Bereich 22 größer als die Zellendichteänderungsrate in jedem von dem ersten Bereich 21 und dem dritten Bereich 23.
20 ist eine Ansicht, die ein Verhältnis zwischen einem Abstand R gemessen von der Mitte 10 des zehnten Beispiels E10, einer Zellendichte und einer Zellendichtenänderungsänderungsrate des zehnten Beispiels E10 zeigt. Das zehnte Beispiel E10, das in 6 als der Wabenstrukturkörper 1 gezeigt ist, hat eine Struktur, in der die Zellendichte der Zellen 12 mit einer rechteckigen (bevorzugt quadratischen) Form auf der Grundlage des Verhältnisses geändert wird, das in 20 gezeigt ist. Das zehnte Beispiel E10, das in 7 als der Wabenstrukturkörper 1 gezeigt ist, hat eine Struktur, in der die Zellendichte der Zellen 12 mit einer hexagonalen Form auf der Grundlage des Verhältnisses geändert wird, das in 20 gezeigt ist. Das heißt, in der Struktur des zehnten Beispiels E10, das in 6 und 7 gezeigt ist, und auf der Grundlage des Verhältnisses, das in 20 gezeigt ist, wird die Zellendichte der Zellen 12 in dem zehnten Beispiel E10 geändert, d.h. sie verringert sich allmählich in jedem von dem ersten Bereich 21, dem zweiten Bereich 22 und dem dritten Bereich 23. Insbesondere ist, wie durch die strichpunktierte Linie, die in 20 gezeigt ist, angezeigt ist, die Zellendichte der Zellen 12 in dem zweiten Bereich 22 stärker verringert als die Zellendichte der Zellen in jedem von dem ersten Bereich 21 und dem dritten Bereich 23. In anderen Worten ist, wie durch die durchgezogene Linie, die in 20 gezeigt ist, angezeigt ist, die Zellendichteänderungsrate in dem zweiten Bereich 22 größer als die Zellendichteänderungsrate in jedem von dem ersten Bereich 21 und dem dritten Bereich 23.
8 ist eine Ansicht, die einen Teilquerschnitt in der radialen Richtung des vierten Beispiels E4 als der Wabenstrukturkörper 1 gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 9 gezeigt ist, hat das vierte Beispiel E4 die Zellen 12 mit einer rechteckigen (bevorzugt quadratischen) Form. 9 ist eine Ansicht, die einen Teilquerschnitt in der radialen Richtung des vierten Beispiels E4 als der Wabenstrukturkörper 1 gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 9 gezeigt ist, hat das vierte Beispiel E4 die Zellen 12 mit einer hexagonalen Form. Das vierte Beispiel E4 hat grundsätzlich dieselbe Struktur wie das Beispiel E1. Die Struktur des ersten Beispiels E1 ist vorstehend beschrieben.
15 ist eine Ansicht, die ein Verhältnis zwischen einem Abstand R gemessen von der Mitte 10 des vierten Beispiels E4, einer Zellendichte und einer Zellendichteänderungsrate des vierten Beispiels E4 zeigt. In 15 ist die Zellendichte durch eine strichpunktierte Linie angezeigt und ist die Zellendichteänderungsrate durch eine durchgezogene Linie angezeigt. Wie durch die strichpunktierte Linie und die durchgezogene Linie, die in 15 gezeigt sind, angezeigt ist, ändert sich die Zellendichte der Zellen 12 in dem vierten Beispiel E4 nicht von der Mitte 10 zu einem ersten Punkt P1 in dem ersten Bereich 21. Des Weiteren ändert sich die Zellendichte der Zellen 12 allmählich, d.h. sie verringert sich allmählich mit einer konstanten Rate von dem ersten Punkt P1 in dem ersten Bereich 21 zu einem zweiten Punkt P2 in dem zweiten Bereich 22. Die Zellendichte der Zellen 12 wird weiter mit einer konstanten Rate von dem zweiten Punkt P2 in dem zweiten Bereich 22 zu einem dritten Punkt P3 in dem zweiten Bereich 22 verringert. Die Zellendichte der Zellen 12 wird dann allmählich mit einer konstanten Rate von einem dritten Punkt P3 in dem zweiten Bereich 22 zu einem vierten Punkt P4 in dem dritten Bereich 23 verringert. Schließlich ändert sich die Zellendichte der Zellen 12 nicht von dem vierten Punkt P4 bis zu dem Außenumfang des vierten Beispiels E4. Die Zellendichteänderungsrate in der Zelle 12 des vierten Beispiels E4 ist durch die durchgezogene Linie, die in 15 gezeigt ist, angezeigt.
10 ist eine Ansicht, die einen Teilquerschnitt in einer radialen Richtung des achten Beispiels E8 als den Wabenstrukturkörper 1 gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 10 gezeigt ist, hat das achte Beispiel E8 die Zellen 12 mit einer rechteckigen (bevorzugt quadratischen) Form. 11 ist eine Ansicht, die einen Teilquerschnitt in der radialen Richtung des achten Beispiels E8 als den Wabenstrukturkörper 1 gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 11 gezeigt ist, hat das achte Beispiel E8 die Zellen 12 mit einer hexagonalen Form. Wie aus dem Verhältnis, das in 13 gezeigt ist, erkannt werden kann, ändert sich die Zellendichte der Zellen 12 in dem achten Beispiel E8 kontinuierlich in dem zweiten Bereich 22. Wie vorstehend beschrieben ist, ist in 12 die Zellendichte durch die strichpunktierte Linie angezeigt und ist die Zellendichteänderungsrate durch die durchgezogene Linie angezeigt.
Wie durch die strichpunktierte Linie und die durchgezogene Linie, die in 13 gezeigt sind, angezeigt ist, ändert sich die Zellendichte der Zellen 12 in dem achten Beispiel E8 nicht in dem ersten Bereich 21 und dem dritten Bereich 23. Des Weiteren ändert sich die Zellendichte der Zellen 12 allmählich, d.h. sie verringert sich allmählich in dem zweiten Abschnitt 22.
Wie in 10 gezeigt ist, hat der äußerste Umfangsbereich 24 in dem achten Beispiel E8 eine Region, die sich um einen radialen Abstand von fünf Prozent (5%) des gesamten Außendurchmessers von dem Außenumfang nach innen hin erstreckt. Insbesondere ist eine Durchschnittszellendichte des äußersten Umfangsbereichs 24 größer als eine Durchschnittszellendichte eines restlichen Bereichs in dem dritten Bereich 23, der durch Abziehen des äußersten Umfangsbereichs 24 von dem dritten Bereich 23 erhalten wird. 10 zeigt den äußersten Umfangsbereich 24 und den restlichen Bereich 25 in dem dritten Bereich 23 des Beispiels E8. Der äußerste Umfangsbereich 24 hat die Zellendichte von 400 cpsi (46,5/cm²) und der restliche Bereich 25 hat die Durchschnittszellendichte von 400 cpsi (62/cm²).
Tabelle 1, die nachstehend erläutert ist, zeigt eine Durchschnittszellendichte M1 des ersten Bereichs 21, eine Durchschnittszellendichte M2 des zweiten Bereichs 22, eine Durchschnittszellendichte M3 des dritten Bereichs 23 in jedem von dem ersten bis zehnten Beispiel E1 bis E10, eine Durchschnittszellendichteänderungsrate K1 des ersten Bereichs 21, eine Durchschnittszellendichteänderungsrate K2 des zweiten Bereichs 22, eine Durchschnittszellendichteänderungsrate K3 des dritten Bereichs 23 und eine Durchschnittszellendichte des gesamten Wabenstrukturkörpers 1 für das erste bis zehnte Beispiel E1 bis E10.
Wie aus der Tabelle 1 erkannt werden kann, hat der Wabenstrukturkörper 1 als das erste bis zehnte Beispiel E1 bis E10 die Verhältnisse, nämlich die Verhältnisse M1 > M2 > M3, das Verhältnis K1 < K2 und das Verhältnis K2 > K3. Die Tabelle 1 zeigt ein Verhältnis zwischen den Zellendichteänderungsraten K1 und K2.
Das erste Beispiel E1 bis zu dem sechsten Beispiel E6 und das achte Beispiel E8 bis zu dem zehnten Beispiel E10 als der Wabenstrukturkörper 1 gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel erfüllen das Verhältnis 1,1 ≤ D1/D2 ≤ 2,0, wobei D1 eine Durchschnittszellendichte eines zentralen Bereichs 26 ist und D2 eine Durchschnittszellendichte eines Außenumfangsbereichs 27 ist. Der zentrale Bereich 26 ist eine Region von der Mitte 10 jedes Beispiels bis zu einem Abstand von 1/5 R und der Außenumfangsbereich 27 ist eine Region von der Mitte 10 in einem Abstand, der 4/5 R übersteigt, wobei R ein Außendurchmesser jedes Beispiels ist.
Das fünfte Beispiel E5, das sechste Beispiel E6, das neunte Beispiel E9 und das zehnte Beispiel E10 als der Wabenstrukturkörper 1 gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel erfüllen das Verhältnis 1,15 ≤ D1/D2 ≤ 1,5.
Zur Vereinfachung sind übrigens der zentrale Bereich 26 und der Außenumfangsbereich 27 nur in 2 gezeigt und sie sind in den anderen Zeichnungen weggelassen.
Die Tabelle 1 zeigt des Weiteren die Durchschnittszellendichte D1 und das Verhältnis D1/D2 der Durchschnittszellendichten D1 und D2 in jedem von dem zentralen Bereich 26 und dem Außenumfangsbereich 27 in jedem von dem ersten Beispiel E1 bis zu dem zehnten Beispiel E10. Die Tabelle 1 ist nachstehend erläutert.
Nachstehend sind das erste bis dritte Vergleichsbeispiel C1, C2 und C3 in Bezug auf 21 bis 28 beschrieben.
21 ist eine Ansicht, die einen Teilquerschnitt in einer radialen Richtung des ersten Vergleichsbeispiels C1 mit Zellen einer rechteckigen (bevorzugt quadratischen) Form als einen Wabenstrukturkörper 9 zeigt. 22 ist eine Ansicht, die ein Verhältnis zwischen einem Abstand R gemessen von der Mitte 10 des ersten Vergleichsbeispiels C1, einer Zellendichte und einer Zellendichteänderungsrate des ersten Vergleichsbeispiels C1 zeigt. Wie in 21 und 22 gezeigt ist, hat das erste Vergleichsbeispiel C1 eine konstante Zellendichte von der Mitte 10 zu der Außenumfangsfläche. In 22 ist die Zellendichte durch eine strichpunktierte Linie angezeigt und ist die Zellendichteänderungsrate durch eine durchgezogene Linie angezeigt. Wie eindeutig in 22 gezeigt ist, ändern sich in dem ersten Vergleichsbeispiel C1 die Zellendichte und die Zellendichteänderungsrate nicht. Weitere Komponenten des ersten Vergleichsbeispiels C1 sind grundsätzlich gleich wie jene des ersten bis neunten Beispiels E1 bis E9.
23 ist eine Ansicht, die einen Teilquerschnitt in einer radialen Richtung des zweiten Vergleichsbeispiels C2 mit Zellen einer hexagonalen Form als einen Wabenstrukturkörper 9 zeigt. 24 ist eine Ansicht, die einen Teilquerschnitt in einer radialen Richtung des zweiten Vergleichsbeispiels C2 mit Zellen einer rechteckigen (bevorzugt quadratischen) Form als einen Wabenstrukturkörper 9 zeigt. 25 ist eine Ansicht, die ein Verhältnis zwischen einem Abstand R gemessen von der Mitte 10 des zweiten Vergleichsbeispiels C2, einer Zellendichte und einer Zellendichteänderungsrate des zweiten Vergleichsbeispiels C2 zeigt.
Wie aus dem Verhältnis, das in 25 gezeigt ist, erkannt werden kann, verringert sich die Zellendichte der Zellen des Vergleichsbeispiels C2 kontinuierlich von der Mitte 10 zu der Außenumfangsfläche. Das zweite Vergleichsbeispiel C2 hat eine konstante Zellendichteänderungsrate. Weitere Komponenten des zweiten Ausführungsbeispiels C2 sind grundsätzlich gleich wie jene des ersten Ausführungsbeispiels E1.
26 ist eine Ansicht, die einen Teilquerschnitt in der radialen Richtung eines dritten Vergleichsbeispiels C3 mit Zellen einer rechteckigen (bevorzugt quadratischen) Form als den Wabenstrukturkörper 9 zeigt. 27 ist eine Ansicht, die einen Teilquerschnitt in der radialen Richtung des dritten Vergleichsbeispiels C3 mit Zellen einer hexagonalen Form als den Wabenstrukturkörper 9 zeigt. 28 ist eine Ansicht, die ein Verhältnis zwischen einem Abstand R gemessen von der Mitte 10 des dritten Vergleichsbeispiels C3, einer Zellendichte und einer Zellendichteänderungsrate des dritten Vergleichsbeispiels C3 zeigt.
Wie aus 28 erkannt werden kann, ändert sich die Zellendichte der Zellen kontinuierlich, d.h. sie verringert sich allmählich in dem ersten Bereich 21, dem zweiten Bereich 22 und dem dritten Bereich 23 des dritten Vergleichsbeispiels C3. Insbesondere ist die Zellendichteänderungsrate in dem zweiten Bereich 22 kleiner als die Zellendichteänderungsrate von jedem von dem ersten Bereich 21 und dem dritten Bereich 23.
Eine Tabelle 2, die nachstehend erläutert ist, zeigt eine Durchschnittszellendichte M1 des ersten Bereichs 21, eine Durchschnittszellendichte M2 des zweiten Bereichs 22, eine Durchschnittszellendichte M3 des dritten Bereichs 23 in jedem von dem ersten, zweiten und dritten Vergleichsbeispiel C1, C2 und C3, eine Durchschnittszellendichteänderungsrate K1 des ersten Bereichs 21, eine Durchschnittszellendichteänderungsrate K2 des zweiten Bereichs 22, eine Durchschnittszellendichteänderungsrate K3 des dritten Bereichs 23, und eine Durchschnittszellendichte des gesamten Wabenstrukturkörpers 9 für das erste, zweite und dritte Vergleichsbeispiel C1, C2 und C3.
Wie aus der Tabelle 2 erkannt werden kann, hat der Wabenstrukturkörper 9 als das erste Vergleichsbeispiel C1 ein Verhältnis M1 = M2 = M3 und ein Verhältnis K1 = K2 = K3, so dass das Verhältnis M1 > M2 > M3 nicht erfüllt ist und des Weiteren das Verhältnis K1 < K2 nicht erfüllt ist und auch das Verhältnis K2 > K3 nicht erfüllt ist.
Wie aus der Tabelle 2 erkannt werden kann, hat der Wabenstrukturkörper 9 als das zweite Vergleichsbeispiel C2 das Verhältnis M1 > M2 > M3. Jedoch hat das zweite Vergleichsbeispiel C2 das Verhältnis K1 = K2 = K3, so dass das Verhältnis K1 < K2 und das Verhältnis K2 > K3 nicht erfüllt sind. Des Weiteren hat, wie aus der Tabelle 2 erkannt werden kann, der Wabenstrukturkörper 9 als das dritte Vergleichsbeispiel C3 ein Verhältnis M1 > M2 < M3, so dass das Verhältnis M1 > M2 > M3 nicht erfüllt ist. Zusätzlich hat das dritte Vergleichsbeispiel C3 ein Verhältnis K1 > K2 < K3, so dass das Verhältnis K1 < K2 nicht erfüllt ist und auch das Verhältnis K2 > K3 nicht erfüllt ist.
Nachstehend ist ein Verfahren zum Herstellen des Wabenstrukturkörpers gemäß dem ersten bis zehnten Beispiel E1 bis E10 und dem ersten bis dritten Vergleichsbeispiel C1 bis C3 beschrieben. Bei dem Verfahren zum Herstellen eines Wabenstrukturkörpers wird in einem ersten Schritt ein Keramikrohmaterial bereitgestellt, das sich aus Kaolin, Quarzglas, Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid, Kohlenstoffpartikel, etc. zusammensetzt, so dass Cordierit als das Keramikrohmaterial eine chemische Zusammensetzung von SiO₂ innerhalb eines Bereichs von 45 bis 50 Gewichts-%, Al₂O₃ innerhalb eines Bereichs von 33 bis 42 Gewichts-% und MgO innerhalb eines Bereichs von 12 bis 18 Gewichts-% aufweist. In einem zweiten Schritt wird Wasser, Bindemittel, etc. zu dem Cordierit als das Keramikrohmaterial hinzugefügt, um ein Gemisch bereitzustellen. In einem dritten Schritt wird das Gemisch vermischt, um das gemischte Keramikrohmaterial herzustellen.
In einem vierten Schritt wird das gemischte Keramikrohmaterial mittels einer Extrusionsmetallmatrize extrudiert, um einen geformten Wabenstrukturkörper herzustellen. Die Extrusionsmetallmatrize hat einen Querschnitt mit einem Muster aus Schlitznuten, die zu einer Zellenanordnung korrespondieren, die durch die Trennwände ausgebildet wird, die in dem Wabenstrukturkörper angeordnet sind.

In einem fünften Schritt wird der geformte Wabenstrukturkörper mittels Mikrowellen getrocknet. In einem sechsten Schritt wird der getrocknete Wabenstrukturkörper in eine Vielzahl von Teilen mit einer gewünschten Länge geschnitten. Danach wird in einem siebten Schritt der Wabenstrukturkörper mit der gewünschten Länge bei einer maximalen Temperatur (z.B. innerhalb eines Bereichs von 1390° C bis 1430° C) gebrannt. Die Herstellung des Wabenstrukturkörpers ist dann abgeschlossen. Tabelle 1

		Beispiele
		E1	E2	E3	E4	E5	E6	E7	E8	E9	E10
Erster Bereich 21	Durchschnittszellendichte M1 (cpsi)	554	600	567	583	600	567	600	600	413	430
	Durchschnittszellendichte M1 (Anzahl/cm²)	85.8	93.0	87.8	90.3	93.0	87.8	93.0	93.0	64.0	66.7
	Durchschnittszellendichteänderungsrate K1	0.67	0.00	0.39	0.39	0.00	0.32	0.00	0.00	0.08	0.23
Zweiter Bereich 22	Durchschnittszellendichte M2 (cpsi)	438	433	439	438	489	494	406	433	399	398
	Durchschnittszellendichte M2 (Anzahl/cm²)	67.9	67.2	68.0	67.8	75.8	76.6	62.9	67.2	61.8	61.7
	Durchschnittszellendichteänderungsrate K2	0.96	2.38	1.54	1.58	1.33	0.65	3.08	2.38	0.15	0.31
Dritter Bereich 23	Durchschnittszellendichte M3 (cpsi)	324	300	323	307	400	423	250	300	385	364
	Durchschnittszellendichte M3 (Anzahl/cm²)	50.3	46.5	50.1	47.6	62.0	65.6	38.8	46.5	59.7	56.4
	Durchschnittszellendichteänderungsrate K3	0.67	0.00	0.39	0.39	0.00	0.32	0.00	0.00	0.08	0.23
Gesamt	Durchschnittszellendichte (cpsi)	418	378	389	381	452	463	314	378	393	383
	Durchschnittszellendichte (Anzahl/cm²)	60.6	58.6	60.3	59.1	70.0	71.8	52.8	58.6	60.9	59.4
Zentraler Bereich	Durchschnittszellendichte D1 (cpsi)	600	600	589	600	600	589	600	600	418	444
	Durchschnittszellendichte D1 (Anzahl/cm²)	93.0	93.0	91.3	93.0	93.0	91.3	93.0	93.0	64.8	68.8
Außenumfangsbereich	Durchschnittszellendichte D2 (cpsi)	300	300	308	300	400	408	250	300	351	354
	Durchschnittszellendichte D2 (Anzahl/cm²)	46.5	46.5	47.8	46.5	62.0	63.3	38.8	46.5	54.4	54.9
Verhältnis D1/D2 der Durchschnittszellendichte		2	2	1.91	2	1.5	1.44	2.4	2	1.19	1.25
Verhältnis K1/K2 der Durchschnittszellendichteänderungsrate		0.7	0	0.25	0.25	0	0.49	0	0	0.53	0.74

Tabelle 2

	Vergleichsbeispiel
		C1	C2	C3
Erster	Durchschnittszellen-	400	530	437
Bereich 21	dichte M1 (cpsi)
	Durchschnittszellendichte M1 (Anzahl/cm²)	62.0	82.7	67.7
	Durchschnittszellendichteänderungsrate K1	0.00	0.69	0.39
Zweiter Bereich 22	Durchschnittszellendichte M2 (cpsi)	400	433	298
	Durchschnittszellendichte M2 (Anzahl/cm²)	62.0	67.2	46.2
	Durchschnittszellendichteänderungsrate K2	0.00	0.69	0.31
Dritter Bereich 23	Durchschnittszellendichte M3 (cpsi)	400	347	353
	Durchschnittszellendichte M3 (Anzahl/cm²)	62.0	53.7	54.7
	Durchschnittszellendichteänderungsrate K3	0.00	0.69	0.39
Gesamt	Durchschnittszellendichte(cpsi)	400	433	377
	Durchschnittszellendichte (Anzahl/cm²)	62.0	67.2	58.4
Zentraler Bereich	Durchschnittszellendichte D1 (cpsi)	400	580	460
	Durchschnittszellendichte D1 (Anzahl/cm²)	62.0	89.9	71.3
Außenumfangsbereich	Durchschnittszellendichte D2 (cpsi)	400	315	337
	Durchschnittszellendichte D2 (Anzahl/cm²)	62.0	48.8	52.2
Verhältnis D1/D2 der Durchschnittszellendichte		1	1.84	1.36
Verhältnis K1/K2 der Durchschnittszellendichteänderungsrate		-	1	1.26

Nachstehend sind Bewertungsergebnisse des ersten bis zehnten Beispiels E1 bis E10 und des ersten bis dritten Vergleichsbeispiels C1, C2 und C3 hinsichtlich einer Verteilung der Strömungsgeschwindigkeit und einer Leistungsfähigkeit zum Reinigen eines Abgases, etc. beschrieben.
29 ist eine Ansicht, die einen Katalysatorkonverter 8 zeigt, der mit einem Wabenstrukturkörper wie z.B. dem Wabenstrukturkörper 1 (wie in dem ersten bis zehnten Beispiel E1 bis E10) und dem Wabenstrukturkörper 9 (wie in dem ersten bis dritten Vergleichsbeispiel C1 bis C3) ausgestattet ist. Wie in 29 gezeigt ist, ist der Wabenstrukturkörper mit einer Aluminiumoxidmatte 81 umhüllt und ist der Wabenstrukturkörper in dem Abgasrohr 82 angeordnet, um den Katalysatorkonverter 8 auszubilden, der in 29 gezeigt ist. Ein Strömungsgeschwindigkeitsmessgerät oder -sensor (in 29 weggelassen, Modell 6155 hergestellt durch KANOMAX JAPAN INCORPORATED) ist an einer stromabwärtigen Seite des Katalysatorkonverters 8 in dem Abgasrohr 82 angeordnet.
Dann wird Luft A1 mit einer vorbestimmten Strömungsrate von 4 m³/Minute zu dem Katalysatorkonverter 8 zugeführt. Das Strömungsgeschwindigkeitsmessgerät erfasst die Strömungsgeschwindigkeit der Luft A1 unmittelbar nachdem die Luft A1 durch den Katalysatorkonverter 8 hindurch tritt. Zu dieser Zeit erfasst das Strömungsgeschwindigkeitsmessgerät elf Punkte in gleichen Intervallen von der Mitte 10 zu der Außenumfangsfläche. Eine Standardabweichung der erfassten Strömungsgeschwindigkeitswerte wird berechnet. Die Bewertungsergebnisse bezüglich der Verteilung der Strömungsgeschwindigkeit der Luft A1 haben die nachstehenden Bedeutungen:

Wenn die berechnete Standardabweichung der Strömungsgeschwindigkeit in den Beispielen E1 bis E10 kleiner ist als die der Vergleichsbeispiele C1 und C2, ist das Bewertungsergebnis durch ein Bezugszeichen „O“ angezeigt. Wenn die berechnete Standardabweichung der Strömungsgeschwindigkeit in den Beispielen E1 bis E10 größer ist als die von einem der Vergleichsbeispiele C1 und C2, ist das Bewertungsergebnis durch ein Bezugszeichen „X“ angezeigt.

Wie in 29 gezeigt ist, wurde die Bewertung der Leistungsfähigkeit zum Reinigen des Abgases in dem Zustand ausgeführt, in dem der Wabenstrukturkörper mit der Aluminiumoxidmatte 81 umhüllt ist und der Wabenstrukturkörper in dem Abgasrohr 82 angeordnet ist, um somit den Katalysatorkonverter 8 auszubilden. Der Katalysatorkonverter 8, der mit jedem der Beispiele E1 bis E10 und der Vergleichsbeispiele C1 bis C3 ausgestattet ist, wurde in einem Abgasrohr in einem Fahrzeugmotor zur Bewertung montiert, um den Katalysator, der in jedem Beispiel gestützt ist, zu verschlechtern. Tabelle 3 zeigt die Bewertungsergebnisse jedes Beispiels zum Verschlechtern des Katalysators bei einer Startkatalysator-Position (S/C-Position). Die S/C-Position liegt nahe an einer Brennkraftmaschine an einer stromaufwärtigen Seite des Abgasrohrs 82. Die Tabelle 3 zeigt des Weiteren die Bewertungsergebnisse jedes Beispiels zum Verschlechtern eines Katalysators an einer Unterbodenkatalysatorposition (UF/C-Position). Die UF/C-Position ist von der Brennkraftmaschine entfernt nämlich an einer stromabwärtigen Seite des Abgasrohrs 82 angeordnet.
Nach dem Montieren des Wabenstrukturkörpers jedes Beispiels an der S/C-Position und der UF/C-Position in dem Abgasrohr wurde das Motorfahrzeug, das mit dem Beispiel ausgestattet ist, in einem vorbestimmten Antriebsmodus (LA#4 Bewertungsmodus) angetrieben und wurde eine Menge an Emissionen, wie z.B. HC, CO und NOx, die in dem Abgas beinhaltet sind, das von der Brennkraftmaschine des Motorfahrzeugs ausgestoßen wird, an der S/C-Position und der UF/C-Position erfasst. Bei der Bewertung wurde ein Emissionsverhältnis jedes der ersten bis zehnten Beispiele E1 bis E10 und des zweiten Vergleichsbeispiels C2 zu dem ersten Vergleichsbeispiel C1 gemacht. In der Tabelle 3 zeigt Bezugszeichen „O“ ein geringes Emissionsverhältnis an, nämlich dann wenn die Menge an Emissionen dieses Beispiels kleiner ist (das Emissionsverhältnis ein kleiner Wert ist). Andererseits zeigt ein Bezugszeichen „X“ ein großes Emissionsverhältnis an, nämlich dann wenn die Menge an Emissionen jedes Beispiels größer ist (das Emissionsverhältnis ein großer Wert ist).
Es ist möglich, einen Katalysator, der sich aus γ-Aluminiumoxid und zumindest einem aus Platin (Pt), Rhodium (Rh) und Palladium (Pd) zusammengesetzt ist, als einen Dreiwegekatalysator zu verwenden, oder einen Katalysator, der sich aus γ-Aluminiumoxid, Sauerstoffspeichermaterial wie z.B. Cerdioxid und zumindest einem von Platin (Pt), Rhodium (Rh) und Palladium (Pd) zusammengesetzt ist, als einen Dreiwegekatalysator zu verwenden.
Die Bewertung einer isostatischen Festigkeit jedes Beispiels wurde auf der Grundlage eines isostatischen Bruchfestigkeitstests ausgeführt, der durch Standard 505-87 von JASO (Japanese Automotive Standards Organization) definiert ist. Insbesondere wird das Beispiel als der Wabenstrukturkörper in einem Zylindergehäuse festgelegt, das aus Gummi hergestellt ist und mit einer Abdeckung abgedichtet wird, die aus Aluminium hergestellt ist. Das isostatische Drücken jedes Beispiels wurde in Wasser ausgeführt, um eine Last zu erfassen, wenn der Wabenstrukturkörper jedes Beispiels bricht bzw. zerstört wird, und um die isostatische Bruchfestigkeit auf der Grundlage der erfassten Last zu berechnen. Das beispielhafte Ausführungsbeispiel berechnet das Verhältnis der isostatischen Bruchfestigkeit des Beispiels E8 zu der isostatischen Bruchfestigkeit des Beispiels E2.

Die nachstehende Tabelle 3 zeigt die Bewertungsergebnisse einer Verteilung der Strömungsgeschwindigkeit des Abgases und einer Leistungsfähigkeit zum Reinigen des Abgases jedes Beispiels. Tabelle 3

	Beispiele
	C1	C2	C3	E1	E2	E3	E4	E5	E6	E7	E8	E9	E10
Strömungsgeschwindigkeitsverhältnis (Standardabweichung)	0.29	0.26	0.28	0.22	0.22	0.2	0.2	0.18	0.17	0.25	0.22	0.19	0.22
Verteilung der Strömungsgeschwindigkeit	*	*	×	○	○	○	○	○	○	○	○	○	○
Verhältnis der Emissionen (UF/C)	1	0.88	-	0.87	0.85	0.82	0.77	0.69	0.67	1.01	0.85	0.75	0.7
Leistungsfähigkeit zum Reinigen des Abgases (UF/C)	*	*	-	○	○	○	○	○	○	×	○	○	○
Verhältnis der Emissionen (S/C)	1	0.8	-	1.09	1.07	1.1	1.08	0.75	0.77	1.18	-	0.78	0.77
Leistungsfähigkeit zum Reinigen des Abgases (S/C)	*	*	-	×	×	×	×	○	○	x	-	○	○
Verhältnis der isostatischen Festigkeit	-	-	-	-	1	-	-	-	-	-	1.2	-	-
* zeigt den Referenzwert im Vergleich

Wie aus Tabelle 3 erkannt werden kann, erfüllt jedes des ersten bis zehnten Beispiels E1 bis E10 gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung das Verhältnis M1 > M2 > M3 zwischen einer Durchschnittszellendichte und einer Durchschnittszellendichteänderungsrate in jedem Bereich und erfüllt des Weiteren das Verhältnis K1 < K2. Demgemäß hat jedes des ersten bis zehnten Beispiels E1 bis E10 eine geringe Standardabweichung der Strömungsgeschwindigkeit des Abgases verglichen zu einer Standardabweichung in jedem von dem ersten bis dritten Vergleichsbeispiel C1 bis C3.
Das heißt, dies ermöglicht es, eine Verteilung einer gleichmäßigen Strömungsgeschwindigkeit an der inneren Seite und der äußeren Seite des Wabenstrukturkörpers bereitzustellen. Zusätzlich ermöglicht dies, die vorstehenden Wirkungen wie z.B. eine gleichmäßige Verteilung einer Strömungsgeschwindigkeit des Abgases durch jedes von dem ersten bis zehnten Beispiel E1 bis E10 weiter zu unterstützen, da diese das Verhältnis K2 > K3 aufweisen.
30 ist eine Ansicht, die ein Verhältnis zwischen einem Abstand R, der von der Mitte 10 des Wabenstrukturkörpers aus in jedem von dem ersten bis vierten Beispiel E1 bis E4, dem ersten Vergleichsbeispiel C1 und dem zweiten Vergleichsbeispiel C2 gemessen wird, und einem Verhältnis der Strömungsgeschwindigkeit des Abgases zeigt, die durch jedes Beispiel strömt. Wie aus den Ergebnissen, die in 30 gezeigt sind, erkannt werden kann, ist es für jedes von dem ersten bis vierten Beispiel E1 bis E4 möglich, die vorstehenden Wirkungen wie z.B. eine gleichmäßige Verteilung der Strömungsgeschwindigkeit des Abgases durch jedes des ersten bis vierten Beispiels E1 bis E4 verglichen zu den Vergleichsbeispielen C1 und C2 weiter zu unterstützen.
31 ist eine Ansicht, die ein Verhältnis zwischen einem Verhältnis K1/K2 der Zellendichteänderungsrate und einem Verhältnis der Strömungsgeschwindigkeit des Abgases von jedem der Beispiel E1 bis E10 und dem ersten bis dritten Vergleichsbeispiel C1 bis C3 zeigt. Wie aus den Ergebnissen, die in 31 gezeigt sind, erkannt werden kann, ist es für jedes von dem ersten bis zehnten Beispiel E1 bis E10 möglich, die vorstehenden Wirkungen wie z.B. eine gleichmäßige Verteilung der Strömungsgeschwindigkeit des Abgases durch jedes von dem ersten bis zehnten Beispiel E1 bis E10 verglichen zu dem Vergleichsbeispielen C1, C2 und C3 weiter zu unterstützen.
Es ist für das erste bis zehnte Beispiel E1 bis E10 als der Wabenstrukturkörper 1 möglich, eine Verteilung einer gleichmäßigen Strömungsgeschwindigkeit des Abgases in diesem aufzuweisen, und die Leistungsfähigkeit zum Reinigen des Abgases auf der Grundlage der Bewertungsergebnisse und Erfassungsergebnisse, die vorstehend beschrieben sind, zu erhöhen.
Wenn jeder der Bereiche 21, 22 und 23 in jedem der Beispiele E1 bis E10 das Verhältnis M1 > M2 > M3 bei der Durchschnittszellendichte erfüllt und das Verhältnis K1 < K2 und das Verhältnis K2 > K3 bei der Zellendichteänderungsrate erfüllen, ist es möglich, das Öffnungsverhältnis des zentralen Bereichs zu verringern und das Öffnungsverhältnis in dem Außenumfangsbereich zu erhöhen. Diese Struktur ermöglicht es, dass verhindert wird, dass die Strömung des Abgases in dem zentralen Bereich konzentriert wird, und dadurch ist es möglich, einen Druckverlust jedes Beispiels zu verringern.
32 ist eine Ansicht, die ein Verhältnis zwischen einem Verhältnis D1/D2 der Durchschnittszellendichte und einem Emissionsverhältnis (UF/C) von jedem des ersten bis zehnten Beispiels E1 bis E10 und dem ersten und zweiten Vergleichsbeispiel C1 und C2 bei der UF/C-Position zeigt. Wie aus den Ergebnissen, die in 32 gezeigt sind, erkannt werden kann, hat jedes von dem ersten bis sechsten Beispiel E1 bis E6 und dem achten bis zehnten Beispiel E8 bis E10 ein geringes Emissionsverhältnis an der UF/C-Position, da das Verhältnis 1,1 ≤ D1/D2 ≤ 2 erfüllt ist, verglichen zu jenen Verhältnissen des ersten und zweiten Vergleichsbeispiels C1 und C2. Das heißt, jedes von dem ersten bis sechsten Beispiel E1 bis E6 und dem achten bis zehnten Beispiel E8 bis E10 kann die Menge an Emissionen verringern, die in dem Abgas an der UF/C-Position beinhaltet ist.
33 ist eine Ansicht, die ein Verhältnis zwischen dem Verhältnis D1/D2 der Durchschnittszellendichte und einem Emissionsverhältnis S/C von jedem von dem ersten bis siebten Beispiel E1 bis E7, dem neunten und zehnten Beispiel E9 bis E10 und dem ersten und zweiten Vergleichsbeispiel C1 und C2 an der S/C-Position zeigt. Wie aus den Ergebnissen, die in 33 gezeigt sind, erkannt werden kann, hat jedes von dem fünften, sechsten, neunten und zehnten Beispiel E5, E6, E9 und E10 ein geringes Emissionsverhältnis an der S/C-Position, da diese das Verhältnis 1,1 < D1/D2 < 1,5 erfüllen, verglichen zu jenen Verhältnissen des ersten und zweiten Vergleichsbeispiels C1 und C2. Das heißt, jedes von dem fünften, sechsten, neunten und zehnten Vergleichsbeispiel E5, E6, E9 und E10 kann die Menge an Emissionen verringern, die in dem Abgas an der S/C-Position beinhaltet ist.
Des Weiteren hat, wie aus den Ergebnissen die in 3 gezeigt sind, erkannt werden kann, da der äußerste Umfangsbereich 24 (siehe 10) in dem achten Beispiel E8 eine hohe Durchschnittszellendichte hat, das achte Beispiel E8 eine isostatische Festigkeit, die stärker ist als die isostatische Festigkeit des zweiten Beispiels E2. Das heißt, es ist möglich, die Festigkeit des Wabenstrukturkörpers zu erhöhen, wenn der äußerste Umfangsbereich 24 eine hohe Durchschnittszellendichte hat, die größer ist als die Durchschnittszellendichte in dem dritten Bereich 23 mit Ausnahme des äußersten Umfangsbereichs 24.
34 ist eine Ansicht, die ein Verhältnis zwischen einem Verhältnis einer verstärkten Weite der Zellen und dem isostatischen Festigkeitsverhältnis der Zellen in einem Wabenstrukturkörper zeigt. Die verstärkte Weite zeigt eine Weite an, die eine erhöhte Durchschnittszellendichte an dem Außendurchmesser des Wabenstrukturkörpers hat. Das Verhältnis der isostatischen Festigkeit in jedem Bereich wird auf der Grundlage der isostatische Festigkeit (= 1) eines Standardbereichs ohne Verstärkung (0%) erhalten. Die Struktur des Wabenstrukturkörpers, der zum Erhalten der Ergebnisse, die in 34 gezeigt sind, verwendet wird, ist grundsätzlich gleich wie die Struktur des achten Beispiels E8. Wie aus den Ergebnissen, die in 34 gezeigt sind, erkannt werden kann, ist, je stärker die verstärkte Weite der Zellen erhöht wird, desto stärker erhöht sich deren isostatische Festigkeit. Wenn die verstärkte Weite der Zellen 5% des Außendurchmessers des Wabenstrukturkörpers überschreitet, erhöht sich die isostatische Festigkeit des Wabenstrukturkörpers nicht weiter. Daher ist es wahrscheinlich, dass die Wirkung zum Vergleichmäßigen einer Verteilung der Strömungsgeschwindigkeit des Abgases in dem Wabenstrukturkörper nicht erreicht wird, wenn die Zellen eine verstärkte Weite außerhalb von 5% des Außendurchmessers des Wabenstrukturkörpers haben. Das heißt, es ist für den Wabenstrukturkörper bevorzugt, dass dieser die Zellen mit einer verstärkten Weite von 5% des Außendurchmessers des Wabenstrukturkörpers hat.

Claims

Wabenstrukturkörper (1), der aus Cordieritkeramik hergestellt ist und aus einer Vielzahl von Trennwänden (11) und Zellen (12) gebildet ist, wobei jede Zelle (12) durch die Trennwände (11) umgeben ist und in Gitterform in einem Querschnitt senkrecht zu einer axialen Richtung des Wabenstrukturkörpers (1) angeordnet ist, wobei sich eine Zellendichte der Zellen (12) kontinuierlich oder schrittweise von einem zentralen Bereich (26) zu einem Außenumfangsbereich (27) in einen Querschnitt ändert, der senkrecht zu einer axialen Richtung des Wabenstrukturkörpers (1) ist, der Wabenstrukturkörper (1) in einen ersten Bereich (21), einen zweiten Bereich (22) und einen dritten Bereich (23) unterteilt ist, die von einer Mitte (10) zu einem Außenumfang des Wabenstrukturkörpers (1) radial konzentrisch sind, der erste Bereich (21) in einem Bereich von der Mitte (10) des Wabenstrukturkörpers (1) bis zu einem Abstand ausgebildet ist, der von der Mitte (10) aus nicht größer ist als 1/3 R, der zweite Bereich (22) in einem Bereich von einem Abstand, der von der Mitte (10) aus größer ist als 1/3 R, bis zu einem Abstand ausgebildet ist, der von der Mitte (10) aus nicht größer ist als 2/3 R, der dritte Bereich (23) in einem Bereich, der von der Mitte (10) aus größer ist als 2/3 R, bis zu einer Außenumfangsfläche (13) des Wabenstrukturkörpers (1) liegt, wobei R ein Radius des Wabenstrukturkörpers (1) ist, der Wabenstrukturkörper (1) ein Verhältnis von M1 > M2 > M3 hat, wobei M1 eine Durchschnittszellendichte des ersten Bereichs (21) ist, M2 eine Durchschnittszellendichte des zweiten Bereichs (22) ist, und M3 eine Durchschnittszellendichte des dritten Bereichs (23) ist, wobei sich die Zellendichte des ersten Bereichs (21) nicht ändert und sich die die Zellendichte des dritten Bereichs (23) nicht ändert, der Wabenstrukturkörper (1) des Weiteren ein Verhältnis von K1 < K2 hat, wobei K1 eine Durchschnittszellendichteänderungsrate des ersten Bereichs (21) ist und K2 eine Durchschnittszellendichteänderungsrate des zweiten Bereichs ist (22), wobei der Wabenstrukturkörper (1) ein Verhältnis von K2 > K3 hat und K3 eine Durchschnittszellendichteänderungsrate des dritten Bereichs (23) ist.
Wabenstrukturkörper (1) nach Anspruch 1, wobei der Wabenstrukturkörper (1) des Weiteren ein Verhältnis von 1,1 ≤ D1/D2 ≤ 2 hat, wobei D1 eine Durchschnittszellendichte eines zentralen Bereichs (26) ist, D2 eine Durchschnittszellendichte des Außenumfangsbereichs (27) ist, der zentrale Bereich (26) in einem Bereich von der Mitte (10) bis zu einem Abstand ausgebildet ist, der von der Mitte (10) aus nicht größer ist als 1/5 R, und der Außenumfangsbereich (27) in einem Bereich von einem Abstand, der von der Mitte (10) aus außerhalb von 4/5 R liegt, bis zu der Außenumfangsfläche (13) des Wabenstrukturkörpers (1) ausgebildet ist.
Wabenstrukturkörper (1) nach Anspruch 2, wobei der Wabenstrukturkörper (1) ein Verhältnis von 1,15 ≤ D1/D2 ≤ 1,5 hat.
Wabenstrukturkörper (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Wabenstrukturkörper (1) eine einzelne geformte Einheit ist, die eine monolithische Form hat.
Wabenstrukturkörper (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Durchschnittszellendichte eines äußersten Umfangsbereichs (24) größer ist als eine Durchschnittszellendichte des dritten Bereichs (23) mit Ausnahme des äußersten Umfangsbereichs (24), wobei der äußerste Umfangsbereich (24) in einer radialen Richtung in einem Bereich von der Außenumfangsfläche (13) bis zu einem Abstand von 5% eines Außendurchmessers des Wabenstrukturkörpers (1) von der Außenumfangsfläche (13) aus ausgebildet ist.