CN112627944A - 电加热式载体及废气净化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电加热式载体，其具备：陶瓷制的柱状蜂窝结构体，该柱状蜂窝结构体具有外周壁以及间隔壁，该间隔壁配设于外周壁的内侧、且区划形成从一个端面贯通至另一个端面而形成流路的多个隔室；电极层，该电极层配设于柱状蜂窝结构体的外周壁的表面；2个以上具有导电性的基底层，这些基底层彼此分离地设置于电极层上；以及金属电极，该金属电极设置于基底层上，基底层的表面具有与金属电极之间构成空间的凹部。
Description
技术领域
本发明涉及电加热式载体及废气净化装置。特别是涉及通过良好地抑制通电时基底层内产生的温差、且良好地抑制朝向金属电极的热传导而能够抑制基底层的裂纹的电加热式载体及废气净化装置。
背景技术
近年来，为了改善发动机刚启动后的废气净化性能降低的情况而提出了电加热催化器(EHC)。EHC是如下催化器：将金属电极与由导电性陶瓷形成的柱状的蜂窝结构体连接，通过通电而使得蜂窝结构体本身发热，由此能够在发动机启动前升温至活性温度。关于EHC，为了充分获得催化效果，希望减少蜂窝结构体内的温度不均现象而形成为均匀的温度分布。
金属电极的材质与陶瓷制的蜂窝结构体的材质不同。因此，关于如汽车的排气管内等那样在高温氧化气氛中使用的用途，要求确保高温环境下的蜂窝结构体与金属端子之间的机械接合及电接合的可靠性。
针对上述问题，专利文献1中公开了如下技术，即，从金属端子(金属电极)侧施加热能，通过焊接而使得金属电极接合于蜂窝结构体的电极层上。并且，还记载有如下内容：根据上述结构，能够提供与金属电极之间的接合可靠性得到提高的导电性蜂窝结构体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2018－172258号公报
发明内容
对于专利文献1的蜂窝结构体，为了避免电极层和金属电极的界面的裂纹或断裂而期待应力缓和效果，从而在电极层与金属电极之间形成基底层。然而，当在对金属电极进行固定的整个范围形成有基底层时，产生如下问题：在固定有金属电极的基底层与未固定有金属电极的基底层之间产生由温差引起的应力差，从而导致基底层产生裂纹。因此，需要保持作为基底层的缓和热膨胀差的功能，并且还需要缓和基底层内产生的温差。
为了解决上述问题，本发明的发明人考虑了在电极层与金属电极之间呈点状地配置基底层的结构。根据上述呈点状地配置基底层的结构，基底层内产生的温差得到缓和，从而能够抑制基底层的裂纹。然而，如果呈点状地形成基底层，则对蜂窝结构体通电时产生的热更容易朝向金属电极传导而不会在基底层内扩散。因此，热膨胀率大的金属电极进一步膨胀，有可能因与基底层之间的膨胀差而在基底层和金属电极的界面产生裂纹或断裂。
本发明是鉴于上述情形而完成的，其课题在于，提供通过良好地抑制通电时基底层内产生的温差、且良好地抑制朝向金属电极的热传导而能够抑制基底层的裂纹的电加热式载体及废气净化装置。
本发明的发明人进行了潜心研究，结果发现，形成为如下结构而能够解决上述课题：将隔着彼此分离的2个以上具有导电性的基底层而设置的金属电极设置于在柱状蜂窝结构体的外周壁的表面配设的电极层上，并且，基底层具有与金属电极之间构成空间的凹部、或者金属电极在基底层侧的表面具有构成空间的凹部。即，以如下方式限定本发明。
(1)一种电加热式载体，其中，所述电加热式载体具备：
陶瓷制的柱状蜂窝结构体，该柱状蜂窝结构体具有外周壁以及间隔壁，该间隔壁配设于所述外周壁的内侧、且区划形成从一个端面贯通至另一个端面而形成流路的多个隔室；
电极层，该电极层配设于所述柱状蜂窝结构体的外周壁的表面；
2个以上具有导电性的基底层，这些基底层彼此分离地设置于所述电极层上；以及
金属电极，该金属电极设置于所述基底层上，
所述基底层的表面具有与所述金属电极之间构成空间的凹部。
(2)一种电加热式载体，其中，所述电加热式载体具备：
陶瓷制的柱状蜂窝结构体，该柱状蜂窝结构体具有外周壁以及间隔壁，该间隔壁配设于所述外周壁的内侧、且区划形成从一个端面贯通至另一个端面而形成流路的多个隔室；
电极层，该电极层配设于所述柱状蜂窝结构体的外周壁的表面；
2个以上具有导电性的基底层，这些基底层彼此分离地设置于所述电极层上；以及
金属电极，该金属电极设置于所述基底层上，
所述金属电极的表面具有与所述基底层之间构成空间的凹部。
(3)一种废气净化装置，其中，所述废气净化装置具有：
(1)或(2)所述的电加热式载体；以及
罐体，该罐体对所述电加热式载体进行保持。
发明效果
根据本发明，能够提供通过良好地抑制通电时基底层内产生的温差、且良好地抑制朝向金属电极的热传导而能够抑制基底层的裂纹的电加热式载体及废气净化装置。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的电加热式载体的与隔室的延伸方向垂直的截面示意图。
图2是本发明的实施方式1中的柱状蜂窝结构体及电极层的外观示意图。
图3是本发明的一实施方式中的柱状蜂窝结构体、电极层、基底层及金属电极的截面示意图。
图4是本发明的另一实施方式中的柱状蜂窝结构体、电极层、基底层及金属电极的截面示意图。
图5是本发明的又一实施方式中的柱状蜂窝结构体、电极层、基底层及金属电极的截面示意图。
图6是本发明的又一实施方式中的柱状蜂窝结构体、电极层、基底层及金属电极的截面示意图。
图7是具有设置成网状的凹凸区域的基底层的表面观察照片。
图8是表示本发明的一实施方式中的基底层的配置的图。
图9是表示本发明的另一实施方式中的基底层的配置的图。
图10是表示本发明的一实施方式中的电极部的固定状态的图。
图11是表示本发明的另一实施方式中的电极部的固定状态的图。
图12是本发明的实施方式2的电加热式载体的与隔室的延伸方向垂直的截面示意图。
图13是用于说明本发明的实施方式的电加热式载体的基底层的沟部的形成方法的、与柱状蜂窝结构体的延伸方向垂直的截面示意图。
图14是用于说明本发明的实施方式的电加热式载体的基底层的设置成网状的凹凸区域的形成方法的、与柱状蜂窝结构体的延伸方向垂直的截面示意图。
图15是表示本发明的实施方式的电加热式载体的基底层的配置例的平面示意图。
图16是表示本发明的实施方式的电加热式载体的基底层的配置例的平面示意图。
图17是表示本发明的实施方式的电加热式载体的基底层的配置例的平面示意图。
附图标记说明
10、30…电加热式载体，11…柱状蜂窝结构体，12…外周壁，13a、13b…电极层，14a、14b…金属电极，15…电极部，16…基底层，17…固定层，18…隔室，19…间隔壁，21…凹部，22、25、26、27…沟部，23…凹陷区域，24…凸出区域，39、40…制版，31…封孔，32…浆糊，41…细线，42…开口部。
具体实施方式
接下来，参照附图，对用于实施本发明的方式进行详细说明。本发明并不限定于以下实施方式，应当理解：可以在不脱离本发明的主旨的范围内基于本领域技术人员的常识而适当地施加设计的变更、改良等。
＜实施方式1＞
(1.电加热式载体)
图1是本发明的实施方式1的电加热式载体10的与隔室的延伸方向垂直的截面示意图。电加热式载体10具备：柱状蜂窝结构体11；电极层13a、13b，它们配设于柱状蜂窝结构体11的外周壁12的表面；2个以上基底层16，它们设置于电极层上且彼此分离；以及金属电极14a、14b。
(1－1.柱状蜂窝结构体)
图2示出了本发明的实施方式1中的柱状蜂窝结构体11及电极层13a、13b的外观示意图。柱状蜂窝结构体11具有外周壁12及间隔壁19，该间隔壁19配设于外周壁12的内侧、且区划形成从一个端面贯通至另一个端面而形成流路的多个隔室18。
只要柱状蜂窝结构体11的外形为柱状即可，并未特别限定，例如可以设为底面呈圆形的柱状(圆柱形状)、底面呈椭圆形状的柱状、底面呈多边形(四边形、五边形、六边形、七边形、八边形等)的柱状等形状。另外，对于柱状蜂窝结构体11的大小，根据能提高耐热性(抑制外周壁在周向上产生裂纹)的理由，底面的面积优选为2000mm2～20000mm2，更优选为5000mm2～15000mm2。
柱状蜂窝结构体11由陶瓷制成且具有导电性。只要对导电性的柱状蜂窝结构体11通电而能够利用焦耳热发热即可，关于该陶瓷的电阻率并未特别限制，优选为1Ωcm～200Ωcm，更优选为10Ωcm～100Ωcm。本发明中，柱状蜂窝结构体11的电阻率设为通过四端子法在400℃的温度下测定所得的值。
作为柱状蜂窝结构体11的材质并未限定，可以从氧化铝、多铝红柱石、氧化锆及堇青石等氧化物系陶瓷、以及碳化硅、氮化硅及氮化铝等非氧化物系陶瓷构成的组中选择。另外，也可以采用碳化硅－金属硅复合材料、碳化硅/石墨复合材料等。其中，从兼顾耐热性和导电性的观点考虑，柱状蜂窝结构体11的材质优选含有以硅－碳化硅复合材料或碳化硅为主成分的陶瓷。柱状蜂窝结构体11的材质以硅－碳化硅复合材料为主成分时是指：柱状蜂窝结构体11含有整体的90质量％以上的硅－碳化硅复合材料(总质量)。此处，硅－碳化硅复合材料含有作为骨料的碳化硅粒子、以及使得碳化硅粒子粘结的作为粘结材料的硅，优选以使得碳化硅粒子之间形成细孔的方式利用硅将多个碳化硅粒子粘结。柱状蜂窝结构体11的材质以碳化硅为主成分时是指：柱状蜂窝结构体11含有整体的90质量％以上的碳化硅(总质量)。
在柱状蜂窝结构体11含有硅－碳化硅复合材料的情况下，柱状蜂窝结构体11中含有的“作为粘结材料的硅的质量”相对于柱状蜂窝结构体11中含有的“作为骨料的碳化硅粒子的质量”与柱状蜂窝结构体11中含有的“作为粘结材料的硅的质量”之和的比率优选为10质量％～40质量％，更优选为15质量％～35质量％。如果该比率为10质量％以上，则能充分维持柱状蜂窝结构体11的强度。如果该比率为40质量％以下，则烧成时容易保持形状。
与隔室18的延伸方向垂直的截面中的隔室的形状并未受到限制，优选为四边形、六边形、八边形或它们的组合。其中，优选为四边形及六边形。通过将隔室形状设为上述形状，能使得废气在柱状蜂窝结构体11流通时的压力损失减小，从而使得催化剂的净化性能变得优异。从容易兼顾结构强度及加热均匀性的观点考虑，特别优选为四边形。
区划形成隔室18的间隔壁19的厚度优选为0.1mm～0.3mm，更优选为0.15mm～0.25mm。通过将间隔壁19的厚度设为0.1mm以上，能够抑制蜂窝结构体的强度降低。通过将间隔壁19的厚度设为0.3mm以下，在将蜂窝结构体用作催化剂载体并担载有催化剂的情况下，能够抑制废气流通时的压力损失增大。本发明中，间隔壁19的厚度定义为：与隔室18的延伸方向垂直的截面中的、将相邻的隔室18的重心彼此连结的线段中的从间隔壁19通过的部分的长度。
对于柱状蜂窝结构体11，在与隔室18的流路方向垂直的截面中，隔室密度优选为40隔室/cm2～150隔室/cm2，更优选为70隔室/cm2～100隔室/cm2。通过将隔室密度设为上述范围，能够以减小废气流通时的压力损失的状态而提高催化剂的净化性能。如果隔室密度为40隔室/cm2以上，则能充分确保催化剂担载面积。如果隔室密度为150隔室/cm2以下，则在将柱状蜂窝结构体11用作催化剂载体并担载有催化剂的情况下能抑制废气流通时的压力损失变得过大。隔室密度是由除了外侧壁12部分以外的柱状蜂窝结构体11的一个底面部分的面积除隔室数所得的值。
从确保柱状蜂窝结构体11的结构强度、且抑制在隔室18流通的流体从外周壁12泄漏的观点考虑，设置柱状蜂窝结构体11的外周壁12较为有用。具体而言，外周壁12的厚度优选为0.1mm以上，更优选为0.15mm以上，进一步优选为0.2mm以上。不过，如果外周壁12过厚，则强度变得过高，相对于间隔壁19的强度失衡而导致耐热冲击性降低，因此，外周壁12的厚度优选为1.0mm以下，更优选为0.7mm以下，进一步优选为0.5mm以下。此处，外周壁12的厚度定义为：以与隔室的延伸方向垂直的截面观察待测定厚度的外周壁12的部位时的、该测定部位处的外周壁12的切线的法线方向上的厚度。
间隔壁19可以设为多孔质。间隔壁19的气孔率优选为35％～60％，更优选为35％～45％。如果气孔率为35％以上，则容易进一步抑制烧成时的变形。如果气孔率为60％以下，则能充分维持蜂窝结构体的强度。气孔率为利用水银孔率计测定所得的值。
柱状蜂窝结构体11的间隔壁19的平均细孔径优选为2μm～15μm，更优选为4μm～8μm。如果平均细孔径为2μm以上，则能抑制电阻率变得过大。如果平均细孔径为15μm以下，则能抑制电阻率变得过小。平均细孔径为利用水银孔率计测定所得的值。
在柱状蜂窝结构体11的外周壁12的表面配设有一对电极层13a、13b。一对电极层13a、13b的一个电极层设置成相对于一对电极层13a、13b的另一个电极层隔着柱状蜂窝结构体11的中心轴而对置。
对于电极层13a、13b的形成区域并未特别限制，从提高柱状蜂窝结构体11的均匀发热性的观点考虑，优选各电极层13a、13b在外周壁12的外表面上沿着外周壁12的周向及隔室的延伸方向呈带状地延伸设置。具体而言，从使得电流容易在电极层13a、13b的轴向上扩散的观点考虑，使得各电极层13a、13b达到柱状蜂窝结构体11的两个底面之间的80％以上的长度，优选达到90％以上的长度，更优选遍及其全长地延伸。
各电极层13a、13b的厚度优选为0.01mm～5mm，更优选为0.01mm～3mm。通过设为上述范围而能够提高均匀发热性。如果各电极层13a、13b的厚度为0.01mm以上，则能适当地控制电阻，从而能够更均匀地发热。如果各电极层13a、13b的厚度为5mm以下，则能降低装罐时破损的可能性。各电极层13a、13b的厚度定义为：以与隔室的延伸方向垂直的截面观察待测定厚度的电极层的部位时的、各电极层13a、13b的外表面的该测定部位处的切线的法线方向上的厚度。
通过将各电极层13a、13b的电阻率设为低于柱状蜂窝结构体11的电阻率，使得电流容易优先在电极层流通，从而通电时电流容易在隔室的流路方向及周向上扩散。电极层13a、13b的电阻率优选为柱状蜂窝结构体11的电阻率的1/10以下，更优选为1/20以下，进一步优选为1/30以下。不过，如果二者的电阻率之差过大，则电流在对置的电极层的端部之间集中而导致柱状蜂窝结构部的发热产生偏差，因此，电极层13a、13b的电阻率优选为柱状蜂窝结构体11的电阻率的1/200以上，更优选为1/150以上，进一步优选为1/100以上。本发明中，电极层13a、13b的电阻率设为通过四端子法在400℃的温度下测定所得的值。
对于各电极层13a、13b的材质，可以使用金属与导电性陶瓷的复合材料(金属陶瓷)。作为金属，例如能举出Cr、Fe、Co、Ni、Si或Ti的金属单质、或者含有选自这些金属构成的组中的至少一种金属的合金。作为导电性陶瓷并未限定，能举出碳化硅(SiC)，还能举出硅化钽(TaSi2)及硅化铬(CrSi2)等金属硅化物等金属化合物。作为金属与导电性陶瓷的复合材料(金属陶瓷)的具体例，能举出金属硅与碳化硅的复合材料、硅化钽、硅化铬等金属硅化物与金属硅、碳化硅的复合材料、以及从减弱热膨胀的观点考虑而在上述一种或两种以上金属中添加氧化铝、多铝红柱石、氧化锆、堇青石、氮化硅及氮化铝等绝缘性陶瓷中的一种或二种以上而得到的复合材料。作为电极层13a、13b的材质，在上述各种金属及导电性陶瓷中，根据因能够与柱状蜂窝结构部同时进行烧成从而有助于简化制造工序的理由，优选为硅化钽、硅化铬等金属硅化物与金属硅、碳化硅的复合材料的组合。
(1－2.基底层)
图3中示出了本发明的实施方式1中的柱状蜂窝结构体11、电极层13a、13b、基底层16及金属电极14a、14b的截面示意图。
本发明的实施方式1的电加热式载体10构成为：在电极层13a、13b上设置有彼此分离地设置的2个以上具有导电性的基底层16。基底层16具有导电性。基底层16能够形成于电极层13a、13b的表面上、且形成为近似平板状(具体而言，沿着电极层13a、13b的外侧表面而呈弯曲状)。基底层16可以由具有电极层13a、13b的热膨胀率(电极层13a、13b的线膨胀系数较小)与金属电极14a、14b的热膨胀率(金属电极14a、14b的线膨胀系数较大。)之间的热膨胀率的金属材料(例如NiCr系材料)形成，具有吸收电极层13a、13b与金属电极14a、14b之间产生的热膨胀差的功能。
如上所述，当在对金属电极14a、14b进行固定的整个范围内形成有以往的基底层时，存在如下问题：在固定有金属电极14a、14b的基底层与未固定有金属电极14a、14b的基底层之间产生温差，由该温差引起的应力差导致基底层产生裂纹。因此，分别在对金属电极14a、14b进行固定所需的范围内设置基底层16而不在对金属电极14a、14b进行固定的整个范围内形成基底层，由此使得基底层16彼此分离，并使得固定有金属电极14a、14b的基底层16与未固定有金属电极14a、14b的基底层16之间的温差得到缓和，能够有效地抑制基底层16的裂纹。应予说明，图1中示出了在电极层13a、13b的外侧表面分别形成有3个基底层16的实施方式，不过，基底层16也可以彼此分离地形成有3个以上，其数量及配置的方式并未受到限制，可以在对金属电极14a、14b进行固定所需的范围内适当地设定。另外，作为基底层16的具体配置例，如图15所示，可以以沿柱状蜂窝结构体11的延伸方向延伸的方式并列配置2列基底层组，其中，该基底层组由6个基底层以直线状且以等间隔分离的方式配置而成。另外，如图16所示，虽然设置有2列由6个基底层16排列而成的基底层组，不过，这2列基底层组可以以在中央彼此分离的程度最大的方式分别配置成曲线状。另外，如图17所示，虽然并列配置有2列由6个基底层以直线状且以等间隔分离的方式配置而成的基底层组，不过，可以配置成一个基底层组中的基底层16和并列的另一个基底层组中的相邻的基底层16处于彼此相邻且错开的位置。应予说明，在图15～17中，基底层16在各平面示意图中形成为圆形，不过，对于形状也未特别限定，可以形成为椭圆形、多边形等任意形状。
不过，如果仅将基底层设置为彼此在金属电极14a、14b上分离，则对电加热式载体10通电时会过度地从基底层朝向金属电极传导热。在这种情况下，热膨胀率大的金属电极14a、14b进一步膨胀，因与基底层之间的膨胀差而在基底层和金属电极14a、14b的界面产生破坏。因此，对于本发明的实施方式1的电加热式载体10而言，基底层16的表面进一步具有与金属电极14a、14b之间构成空间的凹部21。根据上述结构，基底层16与金属电极14a、14b的接触面积减小，从基底层16朝向金属电极14a、14b的热传导得到抑制，从而能够抑制过度地从基底层16朝向金属电极14a、14b传导热。因此，因通电时发热而产生的金属电极14a、14b的热膨胀量减小，能够抑制金属电极14a、14b和基底层16的界面的破坏。另外，基底层16自身所产生的应力得到缓和，能够抑制因通电时发热而在基底层16产生裂纹。
凹部21可以是与基底层16的平面方向平行地延伸的沟部22。图3所示的实施方式中，在与沟部22延伸的方向垂直的截面中，沟部22具有矩形。另外，在俯视基底层16时，沟部22可以具有直线状、抛物线状、或者一边折曲一边延伸的形状等任意形状。
凹部21可以在基底层16沿着基底层16的截面方向而贯通。图4示出了沿着基底层16的截面方向而贯通的沟部25构成凹部21的实施方式。如果凹部21为沿着基底层16的截面方向而贯通的沟部25，则能够进一步抑制从基底层16朝向金属电极14a、14b的热传导。
沟部22可以在与沟部延伸的方向垂直的截面中具有V字状。图5示出了V字状的沟部26构成凹部21的实施方式。另外，沟部22可以在与沟部延伸的方向垂直的截面中具有U字状。图6示出了U字状的沟部27构成凹部21的实施方式。
基底层16可以在金属电极14a、14b侧的表面具有设置成网状的凹凸区域(凹陷区域23、凸出区域24)，凹部21为该凹凸区域中的凹陷区域23。图7中示出了具有设置成网状的凹凸区域的基底层的表面观察照片。本发明中，该网状也可以称为网眼状。即，本发明中，具有设置成网状的凹凸区域的结构可以为如下结构：例如，基底层16形成为网眼状，从而形成为存在基底层16的区域(凸出区域)和开设有孔之类的不存在基底层16的区域(凹陷区域)大致交错地排列(例如呈锯齿状排列)的结构。
基底层16与金属电极14a、14b的接触面相对于基底层16的金属电极14a、14b侧的表面的面积率优选为40％～85％。如果基底层16与金属电极14a、14b的接触面相对于基底层16的金属电极14a、14b侧的表面的面积率为40％以上，则能够实现基底层16相对于金属电极14a、14b的更好的接合强度，如果基底层16与金属电极14a、14b的接触面相对于基底层16的金属电极14a、14b侧的表面的面积率为85％以下，则能够更好地抑制因金属电极14a、14b的膨胀引起的应力而进一步在基底层16内部发生破坏。基底层16与金属电极14a、14b的接触面相对于基底层16的金属电极14a、14b侧的表面的面积率优选为40％～70％，更优选为50％～70％。
凹部21构成的、基底层16与金属电极14a、14b之间的空间的大小并未特别限定，可以根据期望的基底层16与金属电极14a、14b的接触面积而适当地设计。另外，只要存在凹部21即可(在基底层16与金属电极14a、14b之间存在空间即可)，可以在沟部22、25、26、27的内部置入某种程度的量的构成金属电极的金属材料。
对于基底层16的平面形状，只要形成于对金属电极14a、14b进行固定所需的范围且根据与相对于金属电极14a、14b的接触面的期望的面积率之间的关系而形成为所需的面积即可，并未特别限定，从生产率及实用性的观点考虑，优选为圆形或矩形。
图8是在电加热式载体10的隔室的延伸方向上示出电加热式载体10的外周表面上的结构的图。另外，为了方便说明，并未示出金属电极14a、14b。在与基底层16的平面方向垂直的投影面中，在基底层16的外形为具有直径B的圆形的情况下，优选基底层16之间的间距A和各基底层16的直径B满足B/A≤0.9的关系。此处，基底层16之间的间距A是指：相邻的基底层16的圆心之间的距离。通过将B/A设为0.9以下，能够使基底层16彼此充分分离，从而使得固定有金属电极14a、14b的基底层16与未固定有金属电极14a、14b的基底层16之间的温差进一步得到缓和。从该观点考虑，B/A更优选为0.7以下。
图9是相对于图8的实施方式而将基底层16的形状变更为矩形的图。在与基底层16的平面方向垂直的投影面中，在各基底层16的外形为具有长度为C的长边的矩形的情况下，基底层16之间的间距A和各基底层16的长边的长度C优选满足C/A≤0.9的关系。此处，基底层16之间的间距A是指：相邻的基底层16各自的对角线的交点之间的距离。通过将C/A设为0.9以下，能够使基底层16彼此充分分离，从而使得固定有金属电极14a、14b的基底层16与未固定有金属电极14a、14b的基底层16之间的温差进一步得到缓和。从该观点考虑，C/A更优选为0.7以下。
另外，可以以能兼顾电极层13a、13b与电极部15之间的热应力的降低和通电效率的方式设定基底层16的厚度。
并且，如后所述，在利用固定层17将金属电极14a、14b固定于基底层16的外表面的情况下，从实现固定层17与基底层16的接合强度的观点考虑，基底层16的表面粗糙度Ra优选为3μm以上。
作为基底层16的形成方法，可以以如下方式制备基底层形成浆糊，利用曲面印刷机等使得该基底层形成浆糊在柱状蜂窝结构体的电极层上形成涂膜并对其进行烧成，由此形成基底层16。作为基底层形成浆糊，首先，以金属比率为20体积％～85体积％、氧化物粉末比率为15体积％～80体积％的体积比例对金属粉末(NiCr系材料、不锈钢等金属粉末)和氧化物粉末(Cd、氧化铝、多铝红柱石等氧化物粉末)进行混合而制备陶瓷原料。接下来，向该陶瓷原料中加入1质量％的粘合剂、1质量％的表面活性剂、20质量％～40质量％的水，由此能够制备基底层形成浆糊。
(1－3.金属电极)
金属电极14a、14b设置为借助2个以上具有导电性的基底层而电接合。金属电极14a、14b可以是配设成一个金属电极14a相对于另一个金属电极14b隔着柱状蜂窝结构体11的中心轴而对置的一对金属电极。如果借助电极层13a、13b而施加有电压，则能够对金属电极14a、14b通电而利用焦耳热使柱状蜂窝结构体11发热。因此，电加热式载体10还可以优选用作加热器。施加的电压优选为12V～900V，更优选为64V～600V，不过，施加的电压可以适当地变更。
作为金属电极14a、14b的材质，只要是金属即可，并未特别限制，可以采用金属单质及合金等，不过，从耐腐蚀性、电阻率及线膨胀率的观点考虑，优选为例如含有选自Cr、Fe、Co、Ni及Ti构成的组中的至少一种的合金，更优选为不锈钢及Fe－Ni合金。金属电极14a、14b的形状及大小并未特别限定，可以根据电加热式载体10的大小、通电性能等而适当地设计。
金属电极14a、14b可以具有2个以上电极部15。各电极部15固定于基底层16的外表面。此处，电极部15可以通过焊接而固定于基底层16，也可以如后所述那样借助通过喷镀形成的固定层17而固定于基底层16(参照图11)。
图10所示的实施方式中，金属电极14a、14b分别具有3个梳状电极部15，各电极部15固定于2个基底层16。这样，梳状电极部15与电极层13a、13b的电连接通过彼此分离地设置的2个以上基底层16而实现。
应予说明，电极部15在图10及图11中成型为梳状，不过，只要能够固定于基底层16并与电极层13a、13b实现电连接即可，可以采用任意形状。
(1－4.固定层)
如图11所示，金属电极14a、14b的电极部15可以借助固定层17而固定于基底层16的外表面。固定层17与金属电极14a、14b的电极部15及基底层16的双方接合。由此，使得电极层13a、13b与金属电极14a、14b电接合。应予说明，在这种情况下，由于能够经由固定层17而进行电传导，因此，金属电极14a、14b的电极部15可以不与基底层16直接接触。
固定层17由具有金属电极14a、14b的热膨胀率与基底层16的热膨胀率之间的热膨胀率的金属材料(例如NiCr系材料、CoNiCr系材料)构成、且具有导电性。固定层17设置成分散于梳状电极部15及基底层16的表面上的多处部位，并与梳状电极部15及基底层16在局部接合。另外，图11的实施方式中，固定层17的表面积小于基底层16的表面积。
各固定层17分别在梳状电极部15及基底层16的表面上形成为半球状。各固定层17分别具有大于各梳状电极部15的线宽x的直径。各固定层17的顶点分别位于梳状电极部15的中心线上，由此形成为将梳状电极部15和基底层16的隔着梳状电极部15而位于与梳状电极部15的长度方向正交的方向上的两侧的表面部位彼此连结。即，各固定层17分别与梳状电极部15接合，并且，与基底层16的隔着该梳状电极部15而位于与梳状电极部15的长度方向正交的方向上的两侧的表面部位同时接合。
面对与梳状电极部15的长度方向正交的方向的侧面在两侧均由固定层17覆盖。通过从载置于基底层16上的金属电极14a、14b的上方朝向梳状电极部15的中心对固定层17进行喷镀而实现利用固定层17将梳状电极部15与基底层16接合的结构。
固定层17在金属电极14a、14b的各梳状电极部15分别设置有多个(图11中为2处)，并配置于彼此分离的位置。各梳状电极部15分别在多个彼此分离的位置与固定层17在局部接合。固定层17在多个彼此分离的位置与梳状电极部15及基底层16在局部接合而使得各梳状电极部15分别固定于电极层13a、13b。相对于在电极层13a、13b的轴向上排列的彼此相邻的梳状电极部15彼此，固定层17在基底层16的表面上配置于倾斜的位置。应予说明，在具有固定层17的实施方式中，电加热型催化剂用载体的其他结构也与前述的实施方式通用。
使得催化剂担载于电加热式载体10而能够将电加热式载体10用作催化器。例如，可以使汽车废气等流体在多个隔室18的流路流通。作为催化剂，例如能举出贵金属系催化剂或贵金属系催化剂以外的催化剂。作为贵金属系催化剂，能举例示出：将铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)等贵金属担载于氧化铝细孔表面并含有二氧化铈、氧化锆等助催化剂的三元催化剂、氧化催化剂、或者含有碱土金属和铂作为氮氧化物(NOx)的吸储成分的NOx吸储还原催化剂(LNT催化剂)。作为未使用贵金属的催化剂，能举例示出含有铜置换沸石或铁置换沸石的NOx选择还原催化剂(SCR催化剂)等。另外，可以采用选自上述催化剂构成的组中的2种以上催化剂。应予说明，对于催化剂的担载方法也未特别限制，可以基于以往使得催化剂担载于蜂窝结构体的担载方法而进行。
(2.电加热式载体的制造方法)
接下来，利用示例对制造本发明所涉及的电加热式载体10的方法进行说明。在一实施方式中，本发明的电加热式载体10的制造方法包括：获得带有电极层形成浆糊的未烧成蜂窝结构部的工序A1；对带有电极层形成浆糊的未烧成蜂窝结构部进行烧成而获得柱状蜂窝结构体的工序A2；以及将金属电极焊接于柱状蜂窝结构体的工序A3。
工序A1是如下工序：制作作为蜂窝结构部的前驱体的蜂窝成型体，在蜂窝成型部的侧面涂敷电极层形成浆糊，由此获得带有电极层形成浆糊的未烧成蜂窝结构部。可以基于公知的蜂窝结构部的制造方法中的蜂窝成型体的制作方法而进行蜂窝成型体的制作。例如，首先在碳化硅粉末(碳化硅)中添加金属硅粉末(金属硅)、粘合剂、表面活性剂、造孔材料、水等而制作成型原料。相对于碳化硅粉末的质量与金属硅的质量之和，金属硅的质量优选为10质量％～40质量％。碳化硅粉末中的碳化硅粒子的平均粒径优选为3μm～50μm，更优选为3μm～40μm。金属硅(金属硅粉末)的平均粒径优选为2μm～35μm。碳化硅粒子及金属硅(金属硅粒子)的平均粒径是指：利用激光衍射法测定粒度的频率分布时的、体积基准下的算术平均粒径。碳化硅粒子为构成碳化硅粉末的碳化硅的微粒，金属硅粒子为构成金属硅粉末的金属硅的微粒。应予说明，这是将蜂窝结构部的材质设为硅－碳化硅系复合材料时的成型原料的配比，在将蜂窝结构部的材质设为碳化硅的情况下，不添加金属硅。
作为粘合剂，能举出甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙氧基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯醇等。其中，优选一并使用甲基纤维素和羟丙氧基纤维素。当碳化硅粉末及金属硅粉末的总质量设为100质量份时，粘合剂的含量优选为2.0质量份～10.0质量份。
当碳化硅粉末及金属硅粉末的总质量设为100质量份时，水的含量优选为20质量份～60质量份。
作为表面活性剂，可以采用乙二醇、糊精、脂肪酸皂、多元醇等。对于这些表面活性剂，可以单独使用1种，也可以组合使用2种以上。当碳化硅粉末及金属硅粉末的总质量设为100质量份时，表面活性剂的含量优选为0.1质量份～2.0质量份。
作为造孔材料，只要在烧成后形成气孔即可，并未特别限定，例如能举出石墨、淀粉、发泡树脂、吸水性树脂、硅胶等。当碳化硅粉末及金属硅粉末的总质量设为100质量份时，造孔材料的含量优选为0.5质量份～10.0质量份。造孔材料的平均粒径优选为10μm～30μm。如果小于10μm，则有时无法充分形成气孔。如果大于30μm，则有时在成型时会将口模堵塞。造孔材料的平均粒径是指利用激光衍射法测定粒度的频率分布时的、体积基准下的算术平均粒径。在造孔材料为吸水性树脂的情况下，造孔材料的平均粒径为吸水后的平均粒径。
接下来，对获得的成型原料进行混炼而形成坯料，然后，对坯料进行挤出成型而制作蜂窝成型体。在挤出成型时，可以使用具有期望的整体形状、隔室形状、间隔壁厚度、隔室密度等的口模。接下来，优选对获得的蜂窝成型体进行干燥。在蜂窝成型体的中心轴方向长度并非期望的长度的情况下，可以将蜂窝成型体的两个底部切断而形成为期望的长度。干燥后的蜂窝成型体称为蜂窝干燥体。
接下来，制备用于形成电极层的电极层形成浆糊。可以在根据电极层的需求特性而调配的原料粉末(金属粉末及陶瓷粉末等)中适当地添加各种添加剂进行混炼，由此形成电极层形成浆糊。在将电极层设为层叠结构的情况下，呈现出如下趋势：通过将第二电极层用的浆糊中的金属粉末的平均粒径设为大于第一电极层用的浆糊中的金属粉末的平均粒径，金属端子与电极层的接合强度得到提高。金属粉末的平均粒径是指利用激光衍射法测定粒度的频率分布时的、体积基准下的算术平均粒径。
接下来，将获得的电极层形成浆糊涂敷于蜂窝成型体(典型的为蜂窝干燥体)的侧面，由此获得带有电极层形成浆糊的未烧成蜂窝结构部。可以基于公知的蜂窝结构体的制造方法而执行制备电极层形成浆糊的方法、以及将电极层形成浆糊涂敷于蜂窝成型体的方法，不过，为了使电极层的电阻率小于蜂窝结构部的电阻率，与蜂窝结构部相比，可以提高金属的含有比率或减小金属粒子的粒径。
作为柱状蜂窝结构体的制造方法的变更例，在工序A1中，可以在涂敷电极层形成浆糊之前暂时对蜂窝成型体进行烧成。即，该变更例中，对蜂窝成型体进行烧成而制作蜂窝烧成体，并将电极层形成浆糊涂敷于该蜂窝烧成体。
在工序A2中，对带有电极层形成浆糊的未烧成蜂窝结构部进行烧成而获得柱状蜂窝结构体。可以在进行烧成之前对带有电极层形成浆糊的未烧成蜂窝结构部实施干燥。另外，可以在烧成之前进行脱脂，以便除去粘合剂等。作为烧成条件，优选在氮、氩等惰性气氛中以1400℃～1500℃的温度进行1小时～20小时的加热。另外，优选在烧成后以1200℃～1350℃的温度进行1小时～10小时的氧化处理，以便提高耐久性。脱脂及烧成的方法并未特别限定，可以利用电炉、煤气炉等进行烧成。
在工序A3中，利用曲面印刷机等以实现规定的配置的方式将导电性材料的浆糊涂敷于柱状蜂窝结构体上的电极层的表面，在对其实施干燥之后进行烧成，由此形成彼此分离的2个以上基底层。另外，对于基底层，可以通过喷镀而使得导电性材料形成为规定的配置、形状。
作为基底层的凹部的制作例，利用附图对与基底层的平面方向平行地延伸的沟部的形成方法、以及设置成网状的凹凸区域的形成方法进行说明。
图13是用于说明本发明的实施方式的电加热式载体的基底层的沟部的形成方法的、与柱状蜂窝结构体的延伸方向垂直的截面示意图。在上述的曲面印刷中使用的制版39的浆糊32透过的范围以使得浆糊32不会在局部通过的方式设置封孔31，由此，使得浆糊32通过的部分形成为凸部、且使得浆糊32未通过的部分形成为凹部，从而能够在基底层形成沟部(该凹部)。
图14是用于说明本发明的实施方式的电加热式载体的基底层的设置成网状的凹凸区域的形成方法的、与柱状蜂窝结构体的延伸方向垂直的截面示意图。在利用上述曲面印刷机形成基底层时，使浆糊32从细线41编成的网状的制版40通过，从而，浆糊32从网状的开口部42通过而形成凸出区域，浆糊32未从网眼部分通过而形成凹陷区域。这样，能够在基底层形成设置为网状的凹凸区域。
接下来，通过焊接或喷镀而将金属电极固定于彼此分离的2个以上基底层上。以下，对焊接及喷镀的方法进行详细说明。作为焊接方法，从焊接面积的控制及生产效率的观点考虑，优选为激光焊接的方法。
作为基于喷镀的固定方法，例如能举出如下方法：在形成有基底层的柱状蜂窝结构体上配置梳状电极，根据各基底层的位置，将开设有孔的喷镀掩模载置于蜂窝结构体上并将表面覆盖，以便仅在基底层上进行喷镀，由此从喷镀掩模上对喷镀材料进行喷镀，并使得喷镀材料沉积而形成固定层。利用该固定层而将梳状电极的各电极层固定于基底层的外表面。应予说明，各电极部与基底层电连接，因此，固定层也可以不与各电极及基底层直接接触。作为喷镀材料，例如能举出NiCrAlY和多铝红柱石的混合喷镀材料。
作为基于焊接的固定方法，例如能举出如下方法：在形成有多个基底层的各蜂窝结构体上配置梳状电极，对各梳状电极和基底层重叠的部分进行激光焊接。作为进行激光焊接时的激光点直径，能举出0.5mm～3.0mm的范围。
＜实施方式2＞
图12是本发明的实施方式2的电加热式载体30的与隔室的延伸方向垂直的截面示意图。电加热式载体30具备：柱状蜂窝结构体11；电极层13a、13b，它们配设于柱状蜂窝结构体11的外周壁12的表面；2个以上基底层36，它们设置于电极层13a、13b上且彼此分离；以及金属电极34a、34b。基底层36与实施方式1中的基底层16不同，不具有与电极层13a、13b之间构成空间的凹部。实施方式2中，金属电极34a、34b在基底层36侧的表面具有构成空间的凹部31。
本发明的实施方式2的电加热式载体30与实施方式1的电加热式载体10相同，具备彼此分离的2个以上基底层36。因此，可以分别在对金属电极34a、34b进行固定所需的范围内设置基底层36而不在对金属电极34a、34b进行固定的整个范围内形成基底层，由此使得基底层36彼此分离，从而使得固定有金属电极34a、34b的基底层36与未固定有金属电极34a、34b的基底层36之间的温差得到缓和，能够有效地抑制基底层36的裂纹。
另外，关于本发明的实施方式2的电加热式载体30，金属电极34a、34b具有与基底层36之间构成空间的凹部31。根据上述结构，基底层36与金属电极34a、34b的接触面积减小，能抑制从基底层36朝向金属电极34a、34b的热传导，使得由通电时的发热引起的金属电极34a、34b的热膨胀量减小，能够抑制在金属电极34a、34b和基底层36的界面产生破坏。
(3.废气净化装置)
上述的本发明的各实施方式所涉及的电加热式载体可以分别用于废气净化装置。该废气净化装置具有电加热式载体以及对该电加热式载体进行保持的罐体。关于废气净化装置，电加热式载体设置于供来自发动机的废气流通的废气流路的中途。作为罐体，可以采用对电加热式载体进行收纳的金属制的筒状部件等。
实施例
以下，举例示出用于更好地理解本发明及其优点的实施例，但是，本发明并不限定于实施例。
＜实施例1＞
(1.圆柱状的坯料的制作)
以80：20的质量比例对碳化硅(SiC)粉末和金属硅(Si)粉末进行混合而制备陶瓷原料。然后，在陶瓷原料中添加作为粘合剂的羟丙基甲基纤维素、作为造孔材料的吸水性树脂并添加水，由此制成成型原料。然后，利用真空练泥机对成型原料进行混炼而制作圆柱状的坯料。当碳化硅(SiC)粉末与金属硅(Si)粉末的总质量设为100质量份时，粘合剂的含量设为7质量份。当碳化硅(SiC)粉末与金属硅(Si)粉末的总质量设为100质量份时，造孔材料的含量设为3质量份。当碳化硅(SiC)粉末与金属硅(Si)粉末的总质量设为100质量份时，水的含量设为42质量份。碳化硅粉末的平均粒径为20μm，金属硅粉末的平均粒径为6μm。另外，造孔材料的平均粒径为20μm。碳化硅粉末、金属硅粉末及造孔材料的平均粒径是指利用激光衍射法测定粒度的频率分布时的、体积基准下的算术平均粒径。
(2.蜂窝干燥体的制作)
利用具有棋盘格状的口模结构的挤出成型机对获得的圆柱状的坯料进行成型，由此获得与隔室的流路方向垂直的截面中的各隔室形状为正方形的圆柱状蜂窝成型体。在对该蜂窝成型体进行高频感应加热干燥之后，使用热风干燥机以120℃的温度进行2小时的干燥，并以规定量将两底面切断而制作蜂窝干燥体。
(3.电极层形成浆糊的制备)
利用自转公转搅拌机对金属硅(Si)粉末、碳化硅(SiC)粉末、甲基纤维素、甘油以及水进行混合，由此制备电极层形成浆糊。以Si粉末：SiC粉末＝40：60的体积比对Si粉末及SiC粉末进行调配。另外，当TaSi2粉末、Si粉末及SiC粉末的总质量设为100质量份时，甲基纤维素为0.5质量份，甘油为10质量份，水为38质量份。金属硅粉末的平均粒径为6μm。碳化硅粉末的平均粒径为35μm。上述平均粒径是指利用激光衍射法测定粒度的频率分布时的、体积基准下的算术平均粒径。
(4.电极层形成浆糊的涂敷及烧成)
接下来，利用曲面印刷机以适当的面积及膜厚将该电极层形成浆糊涂敷于蜂窝干燥体，进而，利用热风干燥机以120℃的温度进行30分钟的干燥，然后与蜂窝干燥体一同在Ar气氛中以1400℃的温度进行3小时的烧成，由此制成柱状蜂窝结构体。
(5.基底层形成浆糊的制备)
以金属比率为40％、氧化物粉末为60％的体积比例对金属粉(NiCr系材料、不锈钢等金属粉末)和氧化物粉末(Cd、氧化铝、多铝红柱石等氧化物粉末)进行混合，由此制作陶瓷原料。在该陶瓷原料中加入1质量％的粘合剂、1质量％的表面活性剂、30质量％的水而制作浆糊原料。利用激光衍射法测定所得的金属粉末的平均粒径为10μm，氧化物粉末的平均粒径为5μm。
(6.基底层形成浆糊的涂敷及烧成)
利用曲面印刷机以上述图15所示的平面配置而将上述基底层形成浆糊涂敷于柱状蜂窝结构体的电极层。另外，以形成为上述图3所示的截面结构的方式在基底层形成沟部，由此以使得金属电极与基底层的接触面积率达到85％、70％、50％、40％的方式分别进行涂敷。此外，还准备了基底层并未形成沟部、且以使得金属电极与基底层的接触面积率达到100％的方式涂敷有基底层形成浆糊的柱状蜂窝结构体。关于该沟部的形成，如上述图13所示，在曲面印刷中使用的制版的浆糊透过的范围以使得浆糊不会在局部通过的方式设置封孔，由此，使得浆糊通过的部分形成为凸部、且使得浆糊未通过的部分形成为凹部，从而在基底层形成沟部(该凹部)。接下来，利用热风干燥机以120℃的温度进行30分钟的干燥，然后在Ar气氛中以1100℃的温度进行1小时的烧成。
柱状蜂窝结构体的底面是直径为100mm的圆形，高度(隔室的流路方向上的长度)为100mm。隔室密度为93隔室/cm2，间隔壁的厚度为101.6μm，间隔壁的气孔率为45％，间隔壁的平均细孔径为8.6μm。电极层的厚度为0.3mm，各基底层的厚度为0.2mm。利用与蜂窝结构部、电极层及基底层相同材质的试验片并通过四端子法而测定了400℃的温度下的电阻率，其结果，分别为5Ωcm、0.01Ωcm、0.001Ωcm。
(7.电极的固定)
基于焊接的固定方法：
在形成有多个基底层的各蜂窝结构体上配置梳状电极，针对各梳状电极和基底层重叠的部分以φ0.5mm的直径而进行激光焊接。
(8.金属电极固定试验)
针对利用上述方法而固定有1对金属电极的蜂窝结构体进行了金属电极固定试验。对一对梳状电极之间施加50V的电压而进行了60秒的金属电极固定试验。以目视观察的方式确认基底层－梳状电极之间(20处)有无裂纹、破坏，在未产生裂纹、破坏的情况下，设为“接合OK”。
另外，对通电时的金属电极及基底层部分的温度进行测定，并根据金属电极及基底层的热膨胀率而对应变量进行计算，由此计算出在金属电极及基底层分别产生的应力值，并利用这些值对“金属电极－基底层产生的应力差(MPa)”进行计算。
【表1】
(9.考察)
根据表1的结果可知，在基底层未形成凹部(沟部)且接触面积率为100％(金属电极整面接触)的比较例1中，金属电极－基底层产生的应力差较大，在针对20处部位的评价中，在18处部位产生了裂纹。
另一方面，关于实施例1～4，由于在基底层形成有凹部(沟部)，因此，金属电极－基底层产生的应力差得到抑制，产生的裂纹的数量较少。
Claims (13)
1.一种电加热式载体，其中，
所述电加热式载体具备：
陶瓷制的柱状蜂窝结构体，该柱状蜂窝结构体具有外周壁以及间隔壁，该间隔壁配设于所述外周壁的内侧、且区划形成从一个端面贯通至另一个端面而形成流路的多个隔室；
电极层，该电极层配设于所述柱状蜂窝结构体的外周壁的表面；
2个以上具有导电性的基底层，这些基底层彼此分离地设置于所述电极层上；以及
金属电极，该金属电极设置于所述基底层上，
所述基底层的表面具有与所述金属电极之间构成空间的凹部。
2.根据权利要求1所述的电加热式载体，其中，
所述基底层在所述金属电极侧的表面具有设置成网状的凹凸区域，所述凹部为所述凹凸区域中的凹陷区域。
3.根据权利要求1所述的电加热式载体，其中，
所述凹部为与所述基底层的平面方向平行地延伸的沟部。
4.根据权利要求3所述的电加热式载体，其中，
在与所述沟部延伸的方向垂直的截面中，所述沟部具有V字状、U字状或矩形。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的电加热式载体，其中，
所述凹部在所述基底层沿着所述基底层的截面方向贯通。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的电加热式载体，其中，
所述基底层与所述金属电极的接触面相对于所述基底层的所述金属电极侧的表面的面积率为40％～85％。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的电加热式载体，其中，
在与所述基底层的平面方向垂直的投影面中，所述基底层的外形为具有直径B的圆形，基底层之间的间距A以及各基底层的直径B满足B/A≤0.9的关系。
8.根据权利要求7所述的电加热式载体，其中，
满足B/A≤0.7的关系。
9.根据权利要求1～6中任一项所述的电加热式载体，其中，
在与所述基底层的平面方向垂直的投影面中，各基底层的外形为具有长度为C的长边的矩形，基底层之间的间距A以及各基底层的长边的长度C满足C/A≤0.9的关系。
10.根据权利要求9所述的电加热式载体，其中，
满足C/A≤0.7的关系。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的电加热式载体，其中，
在所述柱状蜂窝结构体的外周壁的表面配设的电极层是以隔着所述柱状蜂窝结构体的中心轴而对置的方式配设于所述柱状蜂窝结构体的外周壁的表面的一对电极层。
12.一种电加热式载体，其中，
所述电加热式载体具备：
陶瓷制的柱状蜂窝结构体，该柱状蜂窝结构体具有外周壁以及间隔壁，该间隔壁配设于所述外周壁的内侧、且区划形成从一个端面贯通至另一个端面而形成流路的多个隔室；
电极层，该电极层配设于所述柱状蜂窝结构体的外周壁的表面；
2个以上具有导电性的基底层，这些基底层彼此分离地设置于所述电极层上；以及
金属电极，该金属电极设置于所述基底层上，
所述金属电极的表面具有与所述基底层之间构成空间的凹部。
13.一种废气净化装置，其中，
所述废气净化装置具有：
权利要求1～12中任一项所述的电加热式载体；以及
罐体，该罐体对所述电加热式载体进行保持。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (2)
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| DE102021207900A1 (de) | 2021-07-22 | 2023-01-26 | Psa Automobiles Sa | Stromzufuhrvorrichtung mit magnetischer Kopplung |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011212577A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Ngk Insulators Ltd | ハニカム構造体 |
| US20120121476A1 (en) * | 2010-11-11 | 2012-05-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Electrically-heated catalyst |
| US20130199165A1 (en) * | 2012-02-06 | 2013-08-08 | Denso Corporation | Electrically heated catalyst device |
| US20140127085A1 (en) * | 2011-07-11 | 2014-05-08 | Ngk Insulators, Ltd. | Honeycomb structure |
| US20160271561A1 (en) * | 2013-12-04 | 2016-09-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Electrically heated catalyst device and its manufacturing method |
| CN108350783A (zh) * | 2015-11-16 | 2018-07-31 | 日本碍子株式会社 | 蜂窝型加热装置及其使用方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5259190A (en) * | 1991-08-01 | 1993-11-09 | Corning Incorporated | Heated cellular structures |
| CN102781555B (zh) * | 2010-02-26 | 2014-09-17 | 日本碍子株式会社 | 蜂窝构造体 |
| JP5791925B2 (ja) * | 2010-04-09 | 2015-10-07 | イビデン株式会社 | ハニカム構造体及び排ガス浄化装置 |
| JP5170164B2 (ja) * | 2010-06-11 | 2013-03-27 | 株式会社デンソー | 電気加熱式触媒装置 |
| JP5691848B2 (ja) * | 2010-09-27 | 2015-04-01 | 株式会社デンソー | ハニカム構造体及び電気加熱式触媒装置 |
| JP2013136967A (ja) * | 2011-12-28 | 2013-07-11 | Toyota Motor Corp | 通電加熱式触媒装置及びその製造方法 |
| JP6716488B2 (ja) * | 2017-03-31 | 2020-07-01 | 日本碍子株式会社 | 導電性ハニカム構造体 |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011212577A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Ngk Insulators Ltd | ハニカム構造体 |
| US20120121476A1 (en) * | 2010-11-11 | 2012-05-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Electrically-heated catalyst |
| US20140127085A1 (en) * | 2011-07-11 | 2014-05-08 | Ngk Insulators, Ltd. | Honeycomb structure |
| US20130199165A1 (en) * | 2012-02-06 | 2013-08-08 | Denso Corporation | Electrically heated catalyst device |
| US20160271561A1 (en) * | 2013-12-04 | 2016-09-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Electrically heated catalyst device and its manufacturing method |
| CN108350783A (zh) * | 2015-11-16 | 2018-07-31 | 日本碍子株式会社 | 蜂窝型加热装置及其使用方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115151715A (zh) * | 2020-03-05 | 2022-10-04 | 日本碍子株式会社 | 电加热式转换器及电加热式载体 |
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