CN115111028A - 电加热式催化剂装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

提供电加热式催化剂装置及其制造方法。电加热式催化剂装置具备圆筒状的催化剂载体。在催化剂载体的侧面安装一对电极部。在催化剂载体的侧面形成有分别在催化剂载体的轴向上延伸的多个缝隙。在多个缝隙的各自填充有具有比催化剂载体的杨氏模量低的杨氏模量的填充剂。平均杨氏模量是将缝隙的每个部位的填充剂的杨氏模量遍及沿着轴向的缝隙的全长进行平均而得到的值。多个缝隙包含平均杨氏模量是第一值的第一缝隙和平均杨氏模量是第二值的第二缝隙。第二值比第一值小。

Description

电加热式催化剂装置及其制造方法

技术领域

本公开涉及电加热式催化剂装置。而且，本公开涉及电加热式催化剂装置的制造方法。

背景技术

作为内燃机等的排气净化用的催化剂装置，已知有例如在日本特开2014-198296号公报中可看到的电加热式催化剂装置。上述文献所记载的电加热式催化剂装置具备呈蜂巢构造的圆筒状的催化剂载体。在所述催化剂载体的侧面(外周面)安装有一对电极部。通过向电极部彼此之间施加电压而向催化剂载体通电，由此进行催化剂载体的电加热。

而且，在所述文献的电加热式催化剂装置中，在催化剂载体的侧面形成有多个缝隙。在多个缝隙填充有填充剂。

发明内容

由本公开的一侧面提供的电加热式催化剂装置具备圆筒状的催化剂载体。在所述催化剂载体的侧面安装有一对电极部。在所述电加热式催化剂层中的催化剂载体的侧面形成有分别在催化剂载体的轴向上延伸的多个缝隙。在这多个缝隙的各自填充有具有比催化剂载体的杨氏模量低的杨氏模量的填充剂。在此，将缝隙的每个部位的填充剂的杨氏模量遍及缝隙的全长进行平均而得到的值被称作平均杨氏模量。此时，上述多个缝隙包含平均杨氏模量成为第一值的第一缝隙和平均杨氏模量成为第二值的第二缝隙。第二值比第一值小。

若催化剂载体热膨胀，则会向缝隙内的填充剂施加压缩应力。与填充剂相对于压缩应力的形变相应地，容许催化剂载体的外周部在周向上热膨胀。容许的催化剂载体的热膨胀量越大，则催化剂载体的热应力的下降量越大。即，容许的催化剂载体的热膨胀量越大，则催化剂载体的热应力越进一步下降。催化剂载体的热应力的下降量由填充剂相对于压缩应力的形变容易性即填充剂的杨氏模量确定。需要说明的是，也存在填充剂的杨氏模量不遍及缝隙的全长恒定的情况。若考虑这样的情况，则可以说热应力的下降量由上述平均杨氏模量确定。具体而言，在填充有具有低的平均杨氏模量的填充剂的缝隙中，与填充有具有高的平均杨氏模量的填充剂的缝隙相比，催化剂载体的热应力的下降量变大。不过，若以使平均杨氏模量变小的方式将填充剂向缝隙填充，则催化剂载体整体的刚性下降。另外，若以使平均杨氏模量变小的方式将填充剂向缝隙填充，则也存在通过缝隙而穿过电加热式催化剂装置的未净化的排气的量增加的可能性。

另一方面，对于在催化剂载体中产生的热应力，因催化剂载体的每个部位的温度分布、刚性分布而产生催化剂载体的每个部位的偏差。催化剂载体的温度分布因在内燃机的运转中在催化剂载体的内部流动的排气的流量及温度的每个部位的偏差而产生。另外，在电加热时，也因催化剂载体的发热量的每个部位的偏差而产生催化剂载体内的温度分布。由此，在电加热时，催化剂载体的每个部位的热应力的偏差容易变大。

在此，考虑在全部的缝隙以在缝隙彼此中平均杨氏模量成为一样的值的方式填充填充剂的情况。在该情况下，需要以在热应力成为最大的部位处也能够将热应力降低为能够容许的值以下的方式减小全部缝隙的平均杨氏模量。

相对于此，上述结构的电加热式催化剂装置具有平均杨氏模量互相不同的多个缝隙。由此，能够将填充有填充剂的缝隙以与在各部位产生的热应力的大小相符的合适的方式设置。例如，产生大的热应力的部位的缝隙被设为具有低的平均杨氏模量的第二缝隙。另一方面，不怎么产生大的热应力的部位的缝隙被设为具有高的平均杨氏模量的第一缝隙。

考虑在催化剂载体的侧面形成多个缝隙且在这多个缝隙填充有具有比催化剂载体的杨氏模量低的杨氏模量的填充剂的情况。通过该缝隙及填充剂，可谋求电加热时在催化剂载体产生的热应力的缓和。可考虑通过使位于电极部的正下方的缝隙的深度比其他的缝隙大来提高通电时的催化剂载体的耐热冲击性。

由于电加热时的催化剂载体的温度分布不是均匀的，所以在催化剂载体产生的热应力也按照催化剂载体的每个部位存在偏差。若增大缝隙的深度，则能够缓和的热应力也变大。然而，若缝隙的深度变大，则会招致催化剂载体的刚性的下降或者招致排气净化面积的下降。由此，对于缝隙的深度的增大，存在界限。即使使缝隙的深度增大，在催化剂载体中与其他的部位相比成为高温的部位处，也可能会无法充分缓和热应力。上述结构抑制这样的可能性。

需要说明的是，第一缝隙及第二缝隙例如能够以以下的方式形成。第二缝隙的平均杨氏模量比第一缝隙的平均杨氏模量小。即，使第一缝隙中的填充有填充剂的部分的长度比第二缝隙中的填充有填充剂的部分的长度长。另外，通过将具有比填充于第一缝隙的填充剂的杨氏模量低的杨氏模量的填充剂向第二缝隙填充，也能够使第二缝隙的平均杨氏模量比第一缝隙的杨氏模量小。需要说明的是，在使用烧结体作为填充剂的情况下，通过烧结体的气孔率，能够调整填充剂的杨氏模量。由此，在该情况下，也可以将具有比填充于第一缝隙的填充剂的气孔率大的气孔率的填充剂向第二缝隙填充。

需要说明的是，在很多电加热式催化剂装置的结构中，在隔着催化剂载体的中心轴而互相为相反侧的位置配置一对电极部的各自。在这样的结构的电加热式催化剂装置中，在电加热时产生比其他的部位大的热应力的催化剂载体的部位可能成为催化剂载体的周向上的电极部的端的附近的部分。在这样的情况下，电极部分别具有所述催化剂载体的周向上的端。可构成为第二缝隙位于催化剂载体的周向上的电极部的端的附近。

根据本公开的别的侧面，提供电加热式催化剂装置的制造方法。制造方法包括准备圆筒状的催化剂载体的步骤。制造方法包括在所述催化剂载体的侧面形成分别在所述催化剂载体的轴向上延伸的多个缝隙的步骤。制造方法包括在所述多个缝隙的各自填充具有比所述催化剂载体的杨氏模量低的杨氏模量的填充剂的步骤。平均杨氏模量是将所述缝隙的每个部位的所述填充剂的杨氏模量遍及沿着所述轴向的所述缝隙的全长进行平均而得到的值。制造方法包括在所述催化剂载体的侧面安装一对电极部的步骤。在所述多个缝隙填充所述填充剂的步骤包括在所述多个缝隙中的第一缝隙以使所述平均杨氏模量是第一值的方式填充填充剂的步骤和在所述多个缝隙中的第二缝隙以使所述平均杨氏模量是第二值的方式填充填充剂的步骤。所述第二值比所述第一值小。

请理解：本说明书中的记述“A及B中的至少一个”意味着“仅A”或“仅B”或“A和B双方”。

附图说明

图1是第一实施方式的电加热式催化剂装置的主视图。

图2是图1的电加热式催化剂装置的侧视图。

图3是图2的电加热式催化剂装置中的催化剂载体的侧面的展开图。

图4是示出图2的电加热式催化剂装置的通电时的电流的流动方式的图。

图5是第二实施方式的电加热式催化剂装置中的催化剂载体的外周面的展开图。

图6的(a)部分是示出图2的第一实施方式的电加热式催化剂装置中的全填充缝隙的填充剂的杨氏模量的分布的坐标图。图6的(b)部分是示出图2的第一实施方式的电加热式催化剂装置中的部分填充缝隙的填充剂的杨氏模量的分布的坐标图。

图7的(a)部分是示出图5的第二实施方式的电加热式催化剂装置中的高杨氏模量缝隙的填充剂的杨氏模量的分布的坐标图。图7的(b)部分是示出图5的第二实施方式的电加热式催化剂装置中的低杨氏模量缝隙的填充剂的杨氏模量的分布的坐标图。

具体实施方式

(第一实施方式)

以下，参照图1～图4来详细说明电加热式催化剂装置的第一实施方式。需要说明的是，本实施方式的电加热式催化剂装置10为了净化车载等的内燃机的排气而设置于所述内燃机的排气通路内。

<电加热式催化剂装置10的结构>

首先，参照图1及图2来说明电加热式催化剂装置10的结构。电加热式催化剂装置10具备圆筒状的催化剂载体11。需要说明的是，在以下的说明中，将将催化剂载体11设为圆筒时的与所述圆筒的中心轴O平行的方向记载为催化剂载体11的轴向A。另外，将中心轴O的绕轴方向记载为催化剂载体11的周向C。

催化剂载体11呈具有将所述催化剂载体11在轴向A上贯通的许多孔室的整体式构造。催化剂载体11例如是以硅及碳化硅的复合物为主成分的烧结体。在催化剂载体11的各孔室的壁面担载有铂、钯、铑等金属催化剂。需要说明的是，在以下的说明中，将催化剂载体11中的图2的左侧的端记载为所述催化剂载体11的前端11a。另外，将催化剂载体11中的图2的右侧的端记载为所述催化剂载体11的后端11b。

在催化剂载体11的侧面(换言之，催化剂载体11的外周面)设置有一对电极部12。电极部12分别设置于催化剂载体11的侧面中的隔着中心轴O而互相成为相反侧的位置。各电极部12具有第一基底层13、第二基底层14、金属电极板15及固定层16。第一基底层13是以与催化剂载体11的侧面(外周面)相接的方式形成的由具有导电性的陶瓷构成的层。第二基底层14形成于第一基底层13的表面。第二基底层14是由金属基体和分散于该金属基体内的氧化矿物颗粒构成的层。作为金属基体，例如使用NiCr合金、MCrAlY合金。需要说明的是，这里的记载的“M”表示Fe、Co、Ni中的一个以上。另一方面，作为氧化矿物颗粒，例如使用以二氧化硅、氧化铝等氧化物为主成分且包含膨润土、云母的颗粒。金属电极板15是由Fe-Cr合金等具有导电性的金属构成的梳状的板。金属电极板15通过由与第二基底层14相同的材料构成的固定层16而固定于第二基底层14的表面。各电极部12具有周向C上的端12a和中央12b。在本实施方式中，第一基底层13具有电极部12的周向C的端12a。

在这样的电加热式催化剂装置10中，能够进行向催化剂载体11的电加热。即，若通过向2个电极部12之间施加电压而向催化剂载体11通电，则通过与该通电对应的发热而加热催化剂载体11。在电加热式催化剂装置10组装于内燃机时，通过这样的催化剂载体11的电加热，谋求电加热式催化剂装置10的催化剂活性的促近。

需要说明的是，若通过电加热、来自排气的受热而催化剂载体11成为高温，则会在催化剂载体11产生热应力。若这样的热应力过大，则可认为可能会在催化剂载体11产生裂纹。在本实施方式的电加热式催化剂装置10中，在催化剂载体11的侧面设置有用于缓和热应力的缝隙30～37。

<关于催化剂载体11的缝隙30～37>

接着，说明催化剂载体11的缝隙30～37的结构。在催化剂载体11的侧面上，从催化剂载体11的前端11a向后端11b在轴向A上延伸的多个缝隙30～37在周向C上隔开间隔而形成。在本实施方式的情况下，设置有8条缝隙30～37。各缝隙30～37呈矩形的截面形状。需要说明的是，在本实施方式的电加热式催化剂装置10中，各缝隙30～37均被设为相同的尺寸形状。

各缝隙30～37设置于如以下这样说明的位置。在此，如图1所示，将通过周向C上的各电极部12的中央部分并且也通过催化剂载体11的中心轴O的平面称作第一平面P1。另外，将通过催化剂载体11的中心轴O且与第一平面P1正交的平面称作第二平面P2。需要说明的是，电加热式催化剂装置10构成为相对于第二平面P2而面对称。缝隙30、34沿着催化剂载体11的侧面(外周面)与第一平面P1的交线而形成。另外，缝隙32、36沿着催化剂载体11的侧面与第二平面P2的交线而形成。在催化剂载体11的侧面中的缝隙30、32、34、36彼此的中间的部分分别形成有剩余的4条缝隙31、33、35、37。需要说明的是，这4条缝隙31、33、35、37位于周向C上的两电极部12的端12a的附近。

图3示出了催化剂载体11的侧面(外周面)的半周量的展开构造。在各缝隙30～37填充有填充剂38。填充剂38具有比催化剂载体11的基材的杨氏模量小的杨氏模量。在本实施方式中，使用以硅及其氧化物为主成分的烧结体作为填充剂38。在形成于作为两电极部12的周向C上的侧缘的端12a的附近的4条缝隙31、33、35、37中，仅在轴向A的两端部填充有填充剂38。相对于此，在剩余的4条缝隙30、32、34、36中，遍及轴向A的全长而填充有填充剂38。在以下的说明中，将遍及全长而填充有填充剂38的缝隙30、32、34、36记载为全填充缝隙。相对于此，将仅在轴向A的两端部填充有填充剂38的缝隙31、33、35、37记载为部分填充缝隙。在部分填充缝隙31、33、35、37中的催化剂载体11的前端11a的附近和后端11b的附近填充有填充剂38。在部分填充缝隙31、33、35、37的轴向A的中间部分未填充填充剂38。

<实施方式的作用、效果>

对本实施方式的作用及效果进行说明。

电加热式催化剂装置10向内燃机的排气通路内组装。这样的电加热式催化剂装置10的催化剂载体11在内燃机的运转中，因接受电加热、来自排气的热而成为高温。在电加热式催化剂装置10组装于排气通路内的状态下，伴随于温度上升的催化剂载体11的热膨胀被限制。由此，在催化剂载体11产生热应力。在本实施方式的电加热式催化剂装置10中，在催化剂载体11的侧面设置有用于缓和热应力的缝隙30～37。将一部分的缝隙30、32、34、36构成为遍及轴向A的全长而填充有填充剂38的全填充缝隙。另一方面，将剩余的缝隙31、33、35、37构成为仅在轴向A的两端部填充有填充剂38的部分填充缝隙。

若催化剂载体11成为高温而要热膨胀，则缝隙30～37内的填充剂38被压缩。与由该压缩引起的填充剂38的形变相应地，催化剂载体11的周向C的热膨胀被容许，因此催化剂载体11的热应力被缓和。填充剂38相对于压缩的形变越大，即，填充剂38的杨氏模量越低，则此时的热应力的缓和量越大。在部分填充缝隙中，存在未填充填充剂38的部分(即，能够认为填充剂38的杨氏模量是“0”的部分)。由此，部分填充缝隙31、33、35、37具有比全填充缝隙30、32、34、36高的热应力的缓和效果。

另一方面，在催化剂载体11中产生的热应力因催化剂载体11内的温度分布、刚性分布而产生每个部位的偏差。催化剂载体11内的温度分布因在内燃机的运转中在催化剂载体11的内部流动的排气的流量而产生，因排气温度在催化剂载体11的每个部位的偏差而产生。另外，电加热时的催化剂载体11的发热量因催化剂载体11的部位而不同，因此，由此也会产生温度分布。由此，在电加热式催化剂装置10的电加热时，催化剂载体11的每个部位的热应力的偏差容易变大。

参照图4来对本实施方式的电加热式催化剂装置10中的电加热时的催化剂载体11的温度分布及热应力分布进行说明。在图4中示意性地示出了与中心轴O正交的催化剂载体11的截面中的电加热式催化剂装置10的电加热时的电流的流动。如上所述，在催化剂载体11的侧面上，在隔着中心轴O而互相成为相反侧的位置设置有2个电极部12。在电加热时的催化剂载体11的内部以从一方的电极部12去往另一方的电极部12的方式流动电流。如图4所示，关于催化剂载体11的内部的电极部12彼此间的导电路径长，两侧的端12a的部分与周向C上的电极部12的中央12b的部分相比变短。导电路径越短，则电阻越小，并且电流密度越高。电流密度越高，则发热量越大。由此，在催化剂载体11的侧周中，电极部12的周向C的两侧的端12a的附近的部分与其他的部分相比成为高温，因此成为了容易产生大的热应力的部分。

相对于此，在本实施方式的电加热式催化剂装置10中，在容易成为高温的部分设置有发挥对于热应力具有高的缓和效果的部分填充缝隙31、33、35、37。由此，过大的热应力的产生被抑制。需要说明的是，若将全部的缝隙30～37设为部分填充缝隙，则催化剂载体11的刚性大幅下降。这一点，在本实施方式中，在容易成为高温的部分以外的缝隙30、32、34、36中，遍及全长而填充有填充剂38。由此，催化剂载体11的刚性的下降被抑制。

根据以上的本实施方式的电加热式催化剂装置10，能够起到以下的效果。

(1)设置于容易成为高温的部分的缝隙31、33、35、37被设定为发挥对于热应力具有高的缓和效果的部分填充缝隙。相对于此，设置于不怎么成为高温的部分的缝隙30、32、34、36被设定为热应力的缓和效果比部分填充缝隙低的全填充缝隙。由此，能够配合催化剂载体11的温度分布而实现准确的热应力的缓和。

(2)可认为：通过增大缝隙的深度、宽度，也能够提高热应力的缓和效果。然而，若增大缝隙的深度、宽度，则催化剂载体11的排气净化面积相应地减少。相对于此，在本实施方式中，通过限定填充剂38的填充范围来提高缝隙31、33、35、37的热应力的缓和效果。由此，能够不使排气净化面积减少地缓和催化剂载体11的热应力。

(第二实施方式)

接着，一并参照图5来详细说明电加热式催化剂装置的第二实施方式。需要说明的是，在本实施方式中，关于与上述实施方式共通的结构，标注相同的附图标记，其详细的说明省略。

在图2及图3所示的第一实施方式中，在设置于容易成为高温的部分的缝隙31、33、35、37和设置于其他的部分的缝隙30、32、34、36中，改变了填充剂38的填充范围。填充剂38的杨氏模量共通。相对于此，在本实施方式中，在设置于容易成为高温的部分的缝隙31、33、35、37和其他的缝隙30、32、34、36中，改变向缝隙填充的填充剂的杨氏模量。

图5示出了本实施方式的电加热式催化剂装置中的催化剂载体11的侧面中的半周量的展开构造。在图5的范围中，在催化剂载体11的容易成为高温的部分(例如，电极部12的周向C的端12a的附近)设置有缝隙31、33。在催化剂载体11的不怎么成为高温的部分(例如电极部12的周向C的中央12b的附近)设置有缝隙32、34。在本实施方式中，在设置于容易成为高温的部分的缝隙31、33、35、37填充有具有比向其他的缝隙30、32、34、36填充的填充剂38的杨氏模量低的杨氏模量的填充剂39。在以下的说明中，将填充有作为杨氏模量较高的填充剂的高杨氏模量填充剂38的缝隙30、32、34、36记载为高杨氏模量缝隙。相对于此，将填充有作为杨氏模量较低的填充剂的低杨氏模量填充剂39的缝隙31、33、35、37记载为低杨氏模量缝隙。需要说明的是，对于填充剂38、39，使用共通材料的烧结体。通过调整烧结体的气孔率来改变两填充剂38、39的杨氏模量。

低杨氏模量填充剂39与高杨氏模量填充剂38相比，接受了压缩时的形变变大。由此，低杨氏模量缝隙31、33、35、37具有比高杨氏模量缝隙30、32、34、36高的热应力的缓和效果。在本实施方式中，设置于容易成为高温的部分的缝隙31、33、35、37构成为热应力的缓和效果高的低杨氏模量缝隙。由此，过大的热应力的产生被抑制。

另一方面，高杨氏模量填充剂38具有比低杨氏模量填充剂39的刚性高的刚性。在本实施方式中，在设置于不怎么成为高温的部分的缝隙30、32、34、36填充有高杨氏模量填充剂38。由此，例如，与将低杨氏模量填充剂39填充于全部的缝隙30～37的情况相比，在本实施方式中，催化剂载体11的刚性下降被抑制。

(填充剂的填充方式与热应力的缓和效果的关系)

接着，对填充剂的填充方式对缝隙的热应力的缓和效果带来的影响进行考察。若催化剂载体热膨胀，则会向缝隙内的填充剂施加压缩应力。与填充剂相对于该压缩应力的形变相应地，容许催化剂载体的外周部在周向上热膨胀。催化剂载体的被容许的热膨胀量越大，则催化剂载体的热应力的下降量越大。即，填充剂的杨氏模量越低，则催化剂载体的热应力的下降量越大。也就是说，催化剂载体的被容许的热膨胀量越大，则催化剂载体的热应力越进一步下降。填充剂的杨氏模量越低，则催化剂载体的热应力越进一步下降。这样，填充剂的杨氏模量成为催化剂载体的热应力的缓和效果的指标。

需要说明的是，也存在如上述的图2及图3的部分填充缝隙31、33、35、37那样以使杨氏模量不遍及缝隙的全长而恒定的方式填充填充剂的情况。作为也包括填充剂的杨氏模量不均匀的缝隙在内的缝隙的催化剂载体的热应力的缓和效果的指标值，能够使用能够如以下这样记载的平均杨氏模量。平均杨氏模量是将缝隙的每个部位的填充剂的杨氏模量遍及缝隙的全长进行平均而得到的值。需要说明的是，在这里的杨氏模量的平均时，缝隙中的未填充填充剂的部位的填充剂的杨氏模量视为“0”。在这样的情况下，作为一般规则，能够说：被填充具有小的平均杨氏模量的填充剂的缝隙与被填充具有大的平均杨氏模量的填充剂的缝隙相比，催化剂载体的热应力的缓和效果变高。

图6的(a)部分示出了图2及图3的第一实施方式中的全填充缝隙30、32、34、36的沿着轴向A的从催化剂载体11的前端11a到后端11b为止的各部位的填充剂38的杨氏模量。另外，图6的(b)部分同样示出了第一实施方式中的部分填充缝隙31、33、35、37的从催化剂载体11的前端11a到后端11b为止的各部位的填充剂38的杨氏模量。需要说明的是，图6中的“E1”表示作为填充剂38使用的烧结体的杨氏模量。另外，图6中的“L”表示催化剂载体11的轴向A的长度、也就是全长。在遍及全长而均等地填充有填充剂38的全填充缝隙30、32、34、36中，填充剂38的杨氏模量遍及全长而呈现恒定的值“E1”。另一方面，在仅在轴向A的两端部填充有填充剂38的部分填充缝隙31、33、35、37中，两端部以外的填充剂38的杨氏模量呈现“0”。全填充缝隙30、32、34、36及部分填充缝隙31、33、35、37各自的平均杨氏模量对应于将图6中的影线所示的区域的面积除以长度L而得到的商。从图6明显可知：图6的(b)部分所示的部分填充缝隙31、33、35、37的平均杨氏模量比图6的(a)部分所示的全填充缝隙30、32、34、36的平均杨氏模量小。在第一实施方式中，作为全填充缝隙的缝隙30、32、34、36对应于平均杨氏模量呈现第一值的第一缝隙。另外，作为部分填充缝隙的缝隙31、33、35、37对应于平均杨氏模量呈现比上述第一值小的第二值的第二缝隙。

图7的(a)部分示出了图5的第二实施方式中的高杨氏模量缝隙30、32、34、36的从催化剂载体11的轴向A的前端11a到后端11b为止的各部位的填充剂38的杨氏模量。另外，图7的(b)部分同样示出了第二实施方式中的低杨氏模量缝隙31、33、35、37的从催化剂载体11的前端11a到后端11b为止的各部位的填充剂39的杨氏模量。需要说明的是，图7中的“E1”表示作为高杨氏模量填充剂38使用的烧结体的杨氏模量。“E2”表示作为低杨氏模量填充剂39使用的烧结体的杨氏模量。高杨氏模量缝隙30、32、34、36及低杨氏模量缝隙31、33、35、37各自的平均杨氏模量对应于将图7中的影线所示的区域的面积除以长度L而得到的商。从图7明显可知：低杨氏模量缝隙31、33、35、37的平均杨氏模量比高杨氏模量缝隙30、32、34、36的平均杨氏模量小。在第二实施方式中，作为高杨氏模量缝隙的缝隙30、32、34、36对应于平均杨氏模量呈现第一值的第一缝隙。另外，作为低杨氏模量缝隙的缝隙31、33、35、37对应于平均杨氏模量呈现比上述第一值小的第二值的第二缝隙。

上述实施方式能够如以下这样变更而实施。本实施方式及以下的变更例能够在技术上不矛盾的范围内互相组合而实施。

·在上述实施方式中，在催化剂载体11的侧面(外周面)中，电极部12的周向C的两侧的端12a的附近的部分成为了最容易成为高温的部分。根据电极部的结构、配置，有时其以外的部分(例如位于电极部的正下方的催化剂载体11的部分)成为在催化剂载体11的侧面中最容易成为高温的部分。在这样的情况下，最好将全填充缝隙/高杨氏模量缝隙的配置和部分填充缝隙/低杨氏模量缝隙的配置配合催化剂载体11的温度分布而适当变更。具体而言，将设置于容易成为高温的部分(例如电极部12的周向的中央12b)的缝隙设为部分填充缝隙/低杨氏模量缝隙。若构成为将设置于其他的部分(例如电极部12的周向C的端12a)的缝隙设为全填充缝隙/高杨氏模量缝隙，则能够实现。

·也可以适当变更图2和图7的(b)部分的第一实施方式的部分填充缝隙31、33、35、37中的被填充填充剂38的填充部分。例如，也可以不在部分填充缝隙31、33、35、37的轴向A的两端部填充填充剂38，仅在部分填充缝隙31、33、35、37的轴向A即延伸方向的中央的部分填充填充剂38。另外，也可以在图2和图7的(a)部分的在第一实施方式中构成为全填充缝隙的缝隙30、32、34、36的一部分设置未填充填充剂38的部分。缝隙30、32、34、36中的填充有填充剂38的部分的长度构成为比部分填充缝隙31、33、35、37中的填充有填充剂38的部分的长度长。在这样的情况下，缝隙30、32、34、36的平均杨氏模量也比部分填充缝隙31、33、35、37的平均杨氏模量大。

·在图2和图6的第一实施方式中，通过改变填充剂38的填充范围而改变了缝隙的平均杨氏模量，在图5和图7的第二实施方式中，通过改变填充剂38、39的杨氏模量而改变了缝隙的平均杨氏模量。也可以以其以外的方式改变缝隙的平均杨氏模量。例如，在第一实施方式的部分填充缝隙31、33、35、37中的未填充填充剂38的部分填充杨氏模量比其他的部位低的低杨氏模量填充剂39。在这样的情况下，表示部分填充缝隙31、33、35、37的平均杨氏模量的第二值也成为比表示全填充缝隙30、32、34、36的平均杨氏模量的第一值小的值。

·包括设置于催化剂载体11的缝隙的数量和电极部12的配置、结构等在内的电加热式催化剂装置的结构也可以适当变更。

Claims (6)

1.一种电加热式催化剂装置，具备：

圆筒状的催化剂载体；及

一对电极部，安装于所述催化剂载体的侧面，其中，

在所述催化剂载体的所述侧面形成有分别在所述催化剂载体的轴向上延伸的多个缝隙，

在所述多个缝隙的各自填充有具有比所述催化剂载体的杨氏模量低的杨氏模量的填充剂，

平均杨氏模量是将所述缝隙的每个部位的所述填充剂的杨氏模量遍及沿着所述轴向的所述缝隙的全长进行平均而得到的值，

所述多个缝隙包含所述平均杨氏模量是第一值的第一缝隙和所述平均杨氏模量是第二值的第二缝隙，所述第二值比所述第一值小。

2.根据权利要求1所述的电加热式催化剂装置，

所述第一缝隙中的填充有所述填充剂的部分的长度比所述第二缝隙中的填充有所述填充剂的部分的长度长。

3.根据权利要求1或2所述的电加热式催化剂装置，

在所述第二缝隙填充有具有比填充于所述第一缝隙的填充剂的杨氏模量低的杨氏模量的填充剂。

4.根据权利要求1或2所述的电加热式催化剂装置，

所述填充剂是烧结体，

在所述第二缝隙填充有具有比填充于所述第一缝隙的填充剂的气孔率大的气孔率的填充剂。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的电加热式催化剂装置，

所述电极部分别具有所述催化剂载体的周向上的端，

所述第二缝隙位于所述催化剂载体的周向上的所述电极部的所述端的附近。

6.一种电加热式催化剂装置的制造方法，其中，

所述制造方法包括：

准备圆筒状的催化剂载体的步骤；

在所述催化剂载体的侧面形成分别在所述催化剂载体的轴向上延伸的多个缝隙的步骤；

在所述多个缝隙的各自填充具有比所述催化剂载体的杨氏模量低的杨氏模量的填充剂并且平均杨氏模量是将所述缝隙的每个部位的所述填充剂的杨氏模量遍及沿着所述轴向的所述缝隙的全长进行平均而得到的值的在所述多个缝隙填充所述填充剂的步骤；及

在所述催化剂载体的所述侧面安装一对电极部的步骤，

在所述多个缝隙的各自填充所述填充剂的步骤包括：

在所述多个缝隙中的第一缝隙以使所述平均杨氏模量是第一值的方式填充填充剂的步骤；及

在所述多个缝隙中的第二缝隙以使所述平均杨氏模量是第二值的方式填充填充剂并且所述第二值比所述第一值小的步骤。

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