CN115848099A - 附带有含功能材料层的加热器构件及车室净化系统 - Google Patents

附带有含功能材料层的加热器构件及车室净化系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种附带有含功能材料层的加热器构件及车室净化系统，改善了附带有含功能材料层的加热器构件的性价比。加热器构件具备：蜂窝结构体，其具有外周壁和隔壁，该隔壁配设于所述外周壁的内侧并区划形成多个隔室，该多个隔室形成从入口端面延伸至出口端面的流路，且至少所述隔壁由具有PTC特性的材料构成；以及含功能材料层，其设置于所述隔壁的表面，且厚度从入口端面趋向出口端面而增大。

Description

附带有含功能材料层的加热器构件及车室净化系统
技术领域
本发明涉及附带有含功能材料层的加热器构件及车室净化系统。
背景技术
汽车等各种车辆中，针对车室环境提高的需求增大。作为具体的需求，可以举出：降低车室内的CO2而抑制司机犯困、对车室内进行调湿以及将车室内的异味成分或致敏成分等有害挥发成分除去等。作为对于像这样的需求最有效的对策，可以举出换气，不过，换气为使冬季的加热器能量大幅损耗的主要原因，导致冬季的能量效率恶化。特别是，电动汽车(BEV：Battery Electric Vehicle)中，因其能量损耗，存在续航距离大幅减少的问题。
作为解决上述问题的方法，专利文献1及专利文献2中公开一种车室净化系统，其将车室的空气中的水蒸汽及CO2等除去对象成分捕捉于吸附材料等功能材料后，通过加热使除去对象成分反应或脱离，并释放到车外，将功能材料再生。对于像这样的车室净化系统，为了确保除去对象成分的捕捉性能而要求空气与功能材料的接触尽量多，另外，为了促进功能材料的再生而要求能够将功能材料加热到规定的温度。对于再生，例如通过将吸附于功能材料的物质利用氧化反应除去的方法及使吸附于功能材料的物质脱离并排出的方法等来进行，但是，无论何种方法都需要根据吸附物质而将功能材料加热到适当温度。
另一方面，专利文献3中公开一种加热器构件，其具备柱状蜂窝结构部，该柱状蜂窝结构部具有外周侧壁和隔壁，该隔壁配设于外周侧壁的内侧，且区划形成多个隔室，该多个隔室从第一端面至第二端面而形成流路，隔壁具有PTC特性，隔壁的平均厚度为0.13mm以下，第一及第二端面处的开口率为0.81以上。该加热器构件用于车室供暖用加热器。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2020-104774号公报
专利文献2：日本特开2020-111282号公报
专利文献3：国际公开第2020/036067号
发明内容
专利文献3中记载的加热器构件用于车室的供暖用途，由于通过具有蜂窝结构而能够使加热面积增大，所以是效率良好的加热机构。因此，认为：若将像这样的加热器构件用作功能材料的载体，则能够有助于缩短功能材料的再生时间。
特别是，对于专利文献3中记载的加热器构件，认为：由于能够通电加热且具有PTC特性，所以能够容易地加热功能材料，另一方面，还能够抑制过度发热，从而抑制功能材料的热劣化。另外，由于避免了变成过剩温度的可能性，所以，即便将初始电阻设定得较小而加快加热速度，也能够确保安全，能够以短时间进行升温。
然而，本发明的发明人研究发现，专利文献3中记载的加热器构件的区划形成隔室的隔壁的表面设置有含功能材料层的情况下，加热器构件的入口侧附近的温度不易上升，担载于入口侧附近的功能材料不易升温。因此，担载于入口侧附近的功能材料的再生效率较低，无法有效利用。另外，功能材料为催化剂时，有时为了使催化剂活化而需要加热，如果担载于入口侧附近的催化剂的升温不充分，则无法将催化剂有效利用。设置无法有效利用的含功能材料层成为使加热器构件的性价比降低的主要原因。
本发明是鉴于上述情况而创作的，在一个实施方式中，其课题在于，提供性价比得以改善的附带有含功能材料层的加热器构件。另外，本发明在另一实施方式中，其课题在于，提供具备像这样的附带有含功能材料层的加热器构件的车室净化系统。
根据本发明的一个实施方式，提供一种加热器构件，其中，具备：
蜂窝结构体，该蜂窝结构体具有外周壁和隔壁，该隔壁配设于所述外周壁的内侧且区划形成多个隔室，该多个隔室形成从入口端面延伸至出口端面的流路，且至少所述隔壁由具有PTC特性的材料构成；以及
含功能材料层，该含功能材料层设置于所述隔壁的表面，且厚度从入口端面趋向出口端面而增大。
根据本发明的另一实施方式，提供一种车室净化系统，其中，具备：
至少一个上述加热器构件；
电源，该电源用于向所述加热器构件施加电压；
流入配管，该流入配管将车室和所述加热器构件的所述入口端面进行连通；
流出配管，该流出配管具有将所述加热器构件的所述出口端面和所述车室进行连通的第一路径；以及
通风机，该通风机使来自所述车室的空气经由所述流入配管而向所述加热器构件的所述入口端面流入。
发明效果
根据本发明的一个实施方式，能够改善附带有含功能材料层的加热器构件的性价比。更具体而言，该加热器构件的温度容易上升、即功能材料的再生容易的部位处的含功能材料层的厚度较大，因此，能够减少再生困难无法有效利用的功能材料和/或因升温不充分而不发挥功能、无法有效利用的功能材料的比例。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式所涉及的加热器构件的示意性立体图。
图2是本发明的一个实施方式所涉及的加热器构件的与流路方向正交的截面的示意图。
图3A是本发明的一个实施方式所涉及的加热器构件的从沿着流路方向延伸的中心轴O通过的与流路方向平行的截面的示意图(形态1)。
图3B是本发明的一个实施方式所涉及的加热器构件的从沿着流路方向延伸的中心轴O通过的与流路方向平行的截面的示意图(形态2)。
图3C是本发明的一个实施方式所涉及的加热器构件的从沿着流路方向延伸的中心轴O通过的与流路方向平行的截面的示意图(形态3)。
图3D是本发明的一个实施方式所涉及的加热器构件的从沿着流路方向延伸的中心轴O通过的与流路方向平行的截面的示意图(形态4)。
图3E是本发明的一个实施方式所涉及的加热器构件的从沿着流路方向延伸的中心轴O通过的与流路方向平行的截面的示意图(形态5)。
图3F是本发明的一个实施方式所涉及的加热器构件的从沿着流路方向延伸的中心轴O通过的与流路方向平行的截面的示意图(形态6)。
图4是表示本发明的一个实施方式所涉及的车室净化系统的构成的示意图。
图5是通过模拟得到的表示蜂窝结构体内部的温度分布的等高线图。
符号说明
10…蜂窝结构体，11…外周壁，12a…入口端面，12b…出口端面，13…隔室，14…隔壁，20…含功能材料层，30a…电极，30b…电极，100…加热器构件，200…电源，300…切换阀，310…旋转轴，312…开闭门，314…致动器，400…流入配管，500…流出配管，500a…第一路径，500b…第二路径，600…通风机，810…电线，820…电线，830…电线，900…控制部，910…电源开关，1000…车室净化系统。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式具体地进行说明。本发明并不限定于以下的实施方式，应当理解：在不脱离本发明的主旨的范围内，基于本领域技术人员的通常知识，对以下的实施方式适当加以变更、改良等得到的方案也落在本发明的范围内。
(1.附带有含功能材料层的加热器构件)
本发明的一个实施方式所涉及的附带有含功能材料层的加热器构件(以下简称为“加热器构件”)可以优选作为用于汽车等各种车辆中的车室净化系统的加热器构件加以利用。作为车辆，没有特别限定，可以举出汽车及电车。作为汽车，没有特别限定，可以举出：汽油车、柴油车、采用CNG(压缩天然气)、LNG(液化天然气)等的气体燃料车、燃料电池汽车、电动汽车及插电式混合动力汽车。本发明的实施方式所涉及的加热器构件可以优选用于特别是像电动汽车及电车这样的不具有内燃机的车辆。
如图1、图2及图3A～图3F所示，加热器构件100具备：蜂窝结构体10，其具有外周壁11和隔壁14，该隔壁14配设于外周壁11的内侧，且区划形成多个隔室13，该多个隔室13形成从入口端面12a延伸至出口端面12b的流路；以及含功能材料层20，其设置在隔壁14的表面。另外，加热器构件100可以进一步具备：在蜂窝结构体10的入口端面12a及出口端面12b所设置的一对电极30a、30b。应予说明，本说明书中，将从加热器构件100中去掉含功能材料层20后由蜂窝结构体10及一对电极30a、30b构成的部件称为“蜂窝加热器设备”。
以下，对加热器构件100的各构成部件详细地进行说明。
(1-1.蜂窝结构体)
蜂窝结构体10的形状没有特别限定。例如可以使蜂窝结构体10的与流路方向(隔室13延伸的方向)正交的截面的外形为多边形(四边形(长方形、正方形)、五边形、六边形、七边形、八边形等)、圆形、带弧边的形状(卵形、椭圆形、长圆形、圆角长方形等)等。应予说明，端面(入口端面12a及出口端面12b)为与该截面相同的形状。另外，截面及端面为多边形的情况下，角部可以进行倒角。
隔室13的形状没有特别限定，蜂窝结构体10的与流路方向正交的截面处，可以为多边形(四边形、五边形、六边形、七边形、八边形等)、圆形、带弧边的形状。这些形状可以单一，也可以二种以上组合。另外，这些形状中，优选为四边形或六边形。通过设置像这样的形状的隔室13，能够使空气流通时的压力损失减小。应予说明，图1及图2示出与流路方向正交的截面处、截面的外形及隔室13的形状为四边形的蜂窝结构体10作为一例。
蜂窝结构体10可以为蜂窝接合体，其具有多个蜂窝单元和将多个蜂窝单元的外周侧面彼此间接合的接合层。通过采用蜂窝接合体，能够抑制发生开裂且使对于确保空气流量而言非常重要的隔室13的总截面积增加。
应予说明，接合层可以采用接合材料来形成。作为接合材料，没有特别限定，可以采用在陶瓷材料中加入水等溶剂而制成糊料状的材料。接合材料可以含有具有PTC(Positive Temperature Coefficient)特性的材料，也可以含有与外周壁11及隔壁14相同的材料。接合材料除了具有将蜂窝单元彼此接合的作用以外，还能够用作将蜂窝单元接合后的外周涂层材料。
从确保蜂窝结构体10的强度、降低空气从隔室13通过时的压力损失、确保功能材料的担载量、以及确保与流通于隔室13内的空气之间的接触面积等观点出发，优选将隔壁14的厚度、隔室密度及隔室间距(或隔室的开口率)进行优选组合。
本说明书中，隔壁14的厚度是指：蜂窝结构体10的与流路方向正交的截面处，将相邻的隔室13的重心彼此以线段连结时，该线段横切隔壁14的长度。隔壁14的厚度是指：全部隔壁14的厚度的平均值。
本说明书中，隔室密度是：隔室数除以蜂窝结构体10的一个端面的面积(除外周壁11以外的隔壁14及隔室13的合计面积)而得到的值。
本说明书中，隔室间距是指通过以下的计算而求出的值。首先，蜂窝结构体10的一个端面的面积(除外周壁11以外的隔壁14及隔室13的合计面积)除以隔室数，计算出每1个隔室的面积。接下来，计算出每1个隔室的面积的平方根，将其设为隔室间距。
本说明书中，隔室的开口率是：蜂窝结构体10的与流路方向正交的截面中，由隔壁区划形成的隔室13的合计面积除以一个端面的面积(除外周壁11以外的隔壁14及隔室13的合计面积)得到的值。应予说明，在计算隔室的开口率时，不考虑含功能材料层20。
从担载足够量的功能材料的观点出发有利的实施方式中，隔壁的厚度为0.125mm以下，隔室密度为100隔室/cm2以下，且隔室间距为1.0mm以上。优选的实施方式中，隔壁的厚度为0.100mm以下，隔室密度为70隔室/cm2以下，且隔室间距为1.2mm以上。更优选的实施方式中，隔壁的厚度为0.080mm以下，隔室密度为65隔室/cm2以下，且隔室间距为1.3mm以上。
上述的各实施方式中，从确保蜂窝结构体的强度及保持电阻较低的观点出发，隔壁的厚度的下限优选为0.010mm以上，更优选为0.020mm以上，进一步优选为0.030mm以上。
上述的各实施方式中，从确保蜂窝结构体的强度、保持电阻较低、以及增加表面积而促进反应、吸附、脱离的观点出发，隔室密度的下限优选为30隔室/cm2以上，更优选为35隔室/cm2以上，进一步优选为40隔室/cm2以上。
上述的各实施方式中，从确保蜂窝结构体的强度、保持电阻较低、以及增加表面积而促进反应、吸附、脱离的观点出发，隔室间距的上限优选为2.0mm以下，更优选为1.8mm以下，进一步优选为1.6mm以下。
从兼具有压力损失的降低和强度的维持的观点出发有利的实施方式中，隔壁的厚度为0.08mm以上0.36mm以下，隔室密度为2.54隔室/cm2以上140隔室/cm2以下，隔室的开口率为0.80以上。优选的实施方式中，隔壁的厚度为0.09mm以上0.35mm以下，隔室密度为15隔室/cm2以上100隔室/cm2以下，隔室的开口率为0.83以上。更优选的实施方式中，隔壁的厚度为0.14mm以上0.30mm以下，隔室密度为20隔室/cm2以上90隔室/cm2以下，隔室的开口率为0.85以上。
上述的各实施方式中，从确保蜂窝结构体的强度的观点出发，隔室的开口率的上限优选为0.94以下，更优选为0.92以下，进一步优选为0.90以下。
外周壁11的厚度没有特别限定，优选基于如下观点进行确定。首先，从对蜂窝结构体10进行补强的观点出发，外周壁11的厚度优选为0.05mm以上，更优选为0.06mm以上，进一步优选为0.08mm以上。另一方面，从使电阻增大而抑制初始电流的观点及降低空气流通时的压力损失的观点出发，外周壁11的厚度优选为1.0mm以下，更优选为0.5mm以下，进一步优选为0.4mm以下，更进一步优选为0.3mm以下。
本说明书中，外周壁11的厚度是指：蜂窝结构体10的与流路方向正交的截面中，从外周壁11与最外周侧的隔室13或隔壁14的边界至蜂窝结构体10的侧面为止的该侧面的法线方向上的长度。
蜂窝结构体10的流路方向上的长度及与流路方向正交的截面积根据所要求的加热器构件100的尺寸进行调整即可，没有特别限定。例如，在确保规定的功能且紧凑的加热器构件100中使用的情况下，蜂窝结构体10中，可以使流路方向上的长度为2～20mm，与流路方向正交的截面积为10cm2以上。应予说明，与流路方向正交的截面积的上限值没有特别限定，例如为300cm2以下。
构成蜂窝结构体10的隔壁14由能够通过通电发热的材料构成，具体而言，由具有PTC特性的材料构成。根据需要，外周壁11也可以与隔壁14同样地由具有PTC特性的材料构成。
能够通过来自发热的隔壁14(及根据需要来自外周壁11)的传热而对含功能材料层20进行加热。另外，具有PTC特性的材料具有如下特性，即，当温度上升而超过居里点时，电阻值急剧上升，电流难以流通。因此，对于隔壁14(及根据需要对于外周壁11)，在加热器构件100达到高温时，向隔壁14(及根据需要向外周壁11)流动的电流被限制，因此，加热器构件100的过剩发热得以抑制。因此，还能够抑制由过剩发热所引起的含功能材料层20的热劣化。
从得到适度发热的观点出发，具有PTC特性的材料于25℃的体积电阻率的下限优选为0.5Ω·cm以上，更优选为1Ω·cm以上，进一步优选为5Ω·cm以上。从使其以低驱动电压发热的观点出发，具有PTC特性的材料于25℃的体积电阻率的上限优选为20Ω·cm以下，更优选为18Ω·cm以下，进一步优选为16Ω·cm以下。本说明书中，按照JIS K6271：2008，测定具有PTC特性的材料于25℃的体积电阻率。
从能够通电发热且具有PTC特性的观点出发，外周壁11及隔壁14优选为以钛酸钡(BaTiO3)为主成分的材料，更优选为由以Ba的一部分利用稀土元素进行置换后的钛酸钡(BaTiO3)系结晶粒子为主成分的材料构成的陶瓷。应予说明，本说明书中“主成分”是指：在成分整体中所占据的比例超过50质量％的成分。BaTiO3系结晶粒子的含量可以利用例如荧光X射线分析等进行求解。其他结晶粒子也可以与该方法同样地进行测定。
Ba的一部分利用稀土元素进行置换后的BaTiO3系结晶粒子的组成式可以由(Ba1- xAx)TiO3进行表示。组成式中，A表示一种以上的稀土元素，0.0001≤x≤0.010。
A为稀土元素即可，没有特别限定，优选为选自由La、Ce、Pr、Nd、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Y及Yb构成的组中的一种以上，更优选为La。对于x，从抑制于室温的电阻过高的观点出发，优选为0.001以上，更优选为0.0015以上。另一方面，对于x，从抑制烧结不足而使得于室温的电阻过高的观点出发，优选为0.009以下。
Ba的一部分利用稀土元素进行置换后的BaTiO3系结晶粒子在陶瓷中的含量为成为主成分的量即可，没有特别限定，优选为90质量％以上，更优选为92质量％以上，进一步优选为94质量％以上。应予说明，BaTiO3系结晶粒子的含量的上限值没有特别限定，通常为99质量％，优选为98质量％。
该BaTiO3系结晶粒子的含量可以通过例如荧光X射线分析进行测定。其他结晶粒子也可以与该方法同样地进行测定。
从减轻环境负荷的观点出发，用于外周壁11及隔壁14的材料优选实质上不含铅(Pb)。具体而言，外周壁11及隔壁14中，Pb含量优选为0.01质量％以下，更优选为0.001质量％以下，进一步优选为0质量％。通过Pb含量较少，例如能够使因与发热中的隔壁14接触而加温的空气安全地吹向人等生物。应予说明，外周壁11及隔壁14中，Pb含量若换算为PbO则优选小于0.03质量％，更优选小于0.01质量％，进一步优选为0质量％。铅的含量可以利用ICP-MS(电感耦合等离子体质量分析)进行求解。
从将空气效率良好地加热的观点出发，构成外周壁11及隔壁14的材料的居里点的下限优选为100℃以上，更优选为110℃以上，进一步优选为125℃以上。另外，从作为置于车室或车室附近的零部件的安全性的观点出发，居里点的上限优选为250℃以下，更优选为225℃以下，进一步优选为200℃以下，更进一步优选为150℃以下。
构成外周壁及隔壁的材料的居里点可以通过移相剂的种类及添加量进行调整。例如，钛酸钡(BaTiO3)的居里点为约120℃，不过，通过将Ba及Ti的一部分利用Sr、Sn及Zr中的一种以上进行置换，能够使居里点向低温侧位移。
本说明书中，居里点利用以下的方法进行测定。将试样安装于测定用的试样保持件，并装配于测定槽(例：MINI-SUBZERO MC-810P Espec株式会社制)内，采用直流电阻表(例：万用表3478A YOKOGAWA HEWLETT PACKARD，LTD制)，对试样的相对于自10℃开始升温时的温度变化的电阻变化进行测定。根据测定得到的电阻-温度图，将电阻值达到于室温(20℃)的电阻值的2倍时的温度设为居里点。
(1-2.含功能材料层)
含功能材料层20设置于蜂窝结构体10的隔壁14的表面。具体而言，含功能材料层20设置于蜂窝结构体10的面对隔室13的隔壁14的表面、即隔室13的内壁。含功能材料层20也可以设置于面对隔室13的外周壁11。
作为含功能材料层20含有的功能材料，只要为能够发挥出所期望的功能的材料即可，没有特别限定，可以采用吸附材料、催化剂等。吸附材料优选具有对空气中的除去对象成分、例如从水蒸汽、二氧化碳及异味成分中选择的一种或二种以上进行吸附的功能。此外，还优选具有对有害的挥发成分进行吸附的功能。另外，通过采用催化剂，能够将除去对象成分净化。进而，出于提高吸附材料对除去对象成分的捕捉功能等目的，可以将吸附材料和催化剂组合使用。
吸附材料优选具有能够将除去对象成分、例如水蒸汽、二氧化碳及有害的挥发成分(例如醛、异味成分等)等于-20～40℃进行吸附并于60℃以上的高温进行脱离的功能。作为具有像这样的功能的吸附材料，可以举出：沸石、二氧化硅凝胶、活性炭、氧化铝、二氧化硅、低结晶性粘土、非晶质铝硅酸盐复合体等。吸附材料的种类根据除去对象成分的种类进行适当选择即可。吸附材料可以单独使用一种，也可以组合使用二种以上。
作为催化剂，优选具有能够促进氧化还原反应的功能。作为具有像这样的功能的催化剂，可以举出：Pt、Pd、Ag等金属催化剂、CeO2、ZrO2等氧化物催化剂等。催化剂可以单独使用一种，也可以组合使用二种以上。
车室的空气中包含的有害的挥发成分为例如挥发性有机化合物(VOC)、异味成分等。作为有害的挥发成分的具体例，可以举出：氨、乙酸、异戊酸、壬烯醛、甲醛、甲苯、二甲苯、对二氯苯、乙苯、苯乙烯、毒死蜱、邻苯二甲酸二正丁酯、十四烷、邻苯二甲酸二-2-乙基己酯、二嗪农、乙醛、2-(1-甲基丙基)苯基N-甲基氨基甲酸酯等。
使加热器构件100通电发热以将功能材料再生时，从蜂窝结构体10的入口端面12a向隔室13内流入的空气在入口侧附近温度不易上升。因此，即便在入口附近设置功能材料，再生也较为困难，因此，无法有效利用。于是，从入口端面12a趋向出口端面12b而使含功能材料层20的厚度增大，由此能够提高加热器构件100内所设置的功能材料中的可再生的功能材料的比例，因此，性价比提高。
从入口端面12a趋向出口端面12b而使含功能材料层20的厚度增大是指：具有在区划形成隔室13的内壁的隔壁表面所设置的含功能材料层20的厚度随着从入口端面12a接近于出口端面12b而呈阶梯状或连续地(逐渐地)增大的区域，但不存在随着从入口端面12a接近于出口端面12b而呈阶梯状或连续地(逐渐地)减小的区域。
优选的实施方式中，具有：自入口端面12a开始到在所述流路延伸的方向上的规定的长度以内，含功能材料层20的厚度为0的区域(没有设置含功能材料层的区域)。这是因为：在入口端面12a的附近很难有效利用功能材料。所述规定的长度相对于蜂窝结构体10在流路延伸的方向上的长度而言优选为1/10以上1/2以下，更优选为1/8以上2/5以下，进一步优选为1/6以上3/10以下。
作为从入口端面12a趋向出口端面12b而使含功能材料层20的厚度增大的形态，没有限定，例如可以举出以下的(形态1)～(形态6)。
(形态1)
该形态为：从入口端面12a至出口端面12b，隔室13内部的含功能材料层20的厚度始终超过0，且具有第一区域和第二区域，该第一区域自入口端面12a开始到在所述流路延伸的方向上的规定的长度以内延伸且含功能材料层20的厚度恒定，该第二区域为含功能材料层20的厚度大于第一区域中的厚度的区域，其与第一区域的出口侧端部邻接，在所述流路延伸的方向上延伸至出口端面12b，且含功能材料层20的厚度恒定(图3A)。
(形态1)中，第一区域在所述流路延伸的方向上的规定的长度相对于蜂窝结构体10在流路延伸的方向上的长度(入口端面12a至出口端面12b的距离)而言优选为1/10以上1/2以下的长度，更优选为1/8以上2/5以下的长度，进一步优选为1/6以上3/10以下的长度。
(形态1)中，“厚度恒定”意味着：厚度实质上恒定，其是容许若干变化的概念。具体而言，将含功能材料层20的厚度为第一区域的入口侧端部处的厚度±10％的范围且从入口端面12a趋向出口端面12b而连续的区域视为第一区域。同样地，将含功能材料层20的厚度为第二区域的出口侧端部处的厚度±10％的范围且从出口端面12b趋向入口端面12a而连续的区域视为第二区域。
(形态2)
该形态为：从入口端面12a至出口端面12b，隔室13内部的含功能材料层20的厚度始终超过0，随着从入口端面12a接近于出口端面12b，含功能材料层20的厚度连续地增大(图3B)。
(形态3)
该形态为：从入口端面12a至出口端面12b，隔室13内部的含功能材料层20的厚度始终超过0，且具有第一区域和第二区域，该第一区域自入口端面12a开始到在所述流路延伸的方向上的规定的长度以内延伸，含功能材料层20的厚度随着接近于出口端面12b而连续地增大，该第二区域与第一区域的出口侧端部邻接，在所述流路延伸的方向上延伸至出口端面12b，含功能材料层20的厚度直至出口端面12b(以第一区域中的最大厚度)恒定(图3C)。
(形态3)中，第一区域在所述流路延伸的方向上的规定的长度相对于蜂窝结构体10在流路延伸的方向上的长度(入口端面12a至出口端面12b的距离)而言优选为1/10以上1/2以下的长度，更优选为1/8以上2/5以下的长度，进一步优选为1/6以上3/10以下的长度。
(形态3)中，“厚度恒定”意味着：厚度实质上恒定，其是容许若干变化的概念。具体而言，将含功能材料层20的厚度为第二区域的出口侧端部处的厚度±10％的范围且从出口端面12b趋向入口端面12a而连续的区域视为第二区域。
(形态4)
该形态为：具有第一区域和第二区域，该第一区域中，自入口端面12a开始到在所述流路延伸的方向上的规定的长度以内，含功能材料层20的厚度为0，该第二区域为含功能材料层20的厚度超过0的区域，与第一区域的出口侧端部邻接，在所述流路延伸的方向上延伸至出口端面12b，含功能材料层20的厚度恒定(图3D)。
(形态4)中，第一区域在所述流路延伸的方向上的规定的长度相对于蜂窝结构体10在流路延伸的方向上的长度(入口端面12a至出口端面12b的距离)而言优选为1/10以上1/2以下的长度，更优选为1/8以上2/5以下的长度，进一步优选为1/6以上3/10以下的长度。
(形态4)中，“厚度恒定”是指：厚度实质上恒定，其是容许若干变化的概念。具体而言，将含功能材料层20的厚度为第二区域的出口侧端部处的厚度±10％的范围且从出口端面12b趋向入口端面12a而连续的区域视为第二区域。
(形态5)
该形态为：具有第一区域和第二区域，该第一区域中，自入口端面12a开始到在所述流路延伸的方向上的规定的长度以内，含功能材料层20的厚度为0，该第二区域为含功能材料层20的厚度超过0的区域，其与第一区域的出口侧端部邻接，在所述流路延伸的方向上延伸至出口端面12b，含功能材料层20的厚度随着接近于出口端面12b而连续地增大(图3E)。
(形态5)中，第一区域在所述流路延伸的方向上的规定的长度相对于蜂窝结构体10在流路延伸的方向上的长度(入口端面12a至出口端面12b的距离)而言优选为1/10以上1/2以下的长度，更优选为1/8以上2/5以下的长度，进一步优选为1/6以上3/10以下的长度。
(形态6)
该形态为：具有第一区域、第二区域及第三区域，该第一区域中，自入口端面12a开始到在所述流路延伸的方向上的规定的长度以内，含功能材料层20的厚度为0，该第二区域与第一区域的出口侧端部邻接，在所述流路延伸的方向上以规定的长度延伸，含功能材料层20的厚度随着接近于出口端面12b而连续地增大，该第三区域与第二区域的出口侧端部邻接，在所述流路延伸的方向上延伸至出口端面12b，含功能材料层20的厚度直至出口端面12b(以第二区域中的最大厚度)恒定(图3F)。
(形态6)中，第一区域在所述流路延伸的方向上的规定的长度相对于蜂窝结构体10在流路延伸的方向上的长度(入口端面12a至出口端面12b的距离)而言优选为1/4以上1/3以下的长度。
(形态6)中，第二区域在所述流路延伸的方向上的规定的长度相对于蜂窝结构体10在流路延伸的方向上的长度(入口端面12a至出口端面12b的距离)而言优选为1/6以上1/4以下的长度。
(形态6)中，“厚度恒定”是指：厚度实质上恒定，其是容许若干变化的概念。具体而言，将含功能材料层20的厚度为第三区域的出口侧端部处的厚度±10％的范围且从出口端面12b趋向入口端面12a而连续的区域视为第三区域。
(形态1)～(形态6)中，根据能够使可有效利用含功能材料层20的比例提高的理由及能够降低含功能材料层20加热时的电力的理由，优选为(形态4)～(形态6)，更优选为(形态6)。
任一实施方式中，从将压力损失抑制在较低水平的观点出发，含功能材料层20的厚度均优选最大为300μm以下，更优选最大为250μm以下，进一步优选最大为200μm以下。
任一实施方式中，从功能材料在加热器构件100内发挥出所期望的功能的方面考虑，在所述流路延伸的方向上具有以相对于所述流路的长度(入口端面12a至出口端面12b的距离)而言为1/2以上9/10以下、优选为3/5以上7/8以下的长度延伸、且含功能材料层20的厚度为隔室13的水力直径的1/100以上1/3以下、优选为1/50以上1/4以下的连续区域均是有利的。
隔室的水力直径是：通过上述隔室间距P(mm)减去隔壁的厚度t(mm)而求出的值(P-t)。
含功能材料层20的厚度按以下的顺序进行评价。切出图3A～图3F所例示的从蜂窝结构体10的沿着流路方向延伸的中心轴O通过且与流路方向平行的任意截面，利用扫描型电子显微镜等取得50倍左右的截面图像。中心轴O的位置为蜂窝结构体10的与流路方向正交的截面中的重心位置(参照图2)。针对从截面图像识别出的全部含功能材料层20，描画出含功能材料层20的外表面的轮廓。接下来，建立得到的全部轮廓的平均轮廓。基于该平均轮廓，调查加热器构件100中的含功能材料层20的厚度变化。基于该平均轮廓，还进行其为上述形态1～6中的哪一者的判别。基于上述厚度变化的调查结果，认识到厚度恒定区域的情况下，将该区域的厚度的平均值设为该区域的厚度。含功能材料层20的厚度的最大值为基于按上述顺序得到的含功能材料层20的外表面的全部轮廓所测定的厚度的最大值。应予说明，在与流路延伸的方向垂直的方向上测定含功能材料层20的厚度。
从功能材料在加热器构件100内发挥出所期望的功能的观点出发，含功能材料层20的量相对于蜂窝结构体10的容积而言优选为50g/L以上500g/L以下，更优选为100g/L以上400g/L以下，进一步优选为150g/L以上350g/L以下。应予说明，蜂窝结构体10的容积是：利用蜂窝结构体10的外形尺寸确定的值。
(1-3.电极)
本发明的一个实施方式所涉及的加热器构件100可以具备：在蜂窝结构体10的入口端面12a及出口端面12b所设置的一对电极30a、30b。图1所示的实施方式的加热器构件100在蜂窝结构体10的入口端面12a及出口端面12b处的外周壁11的表面具备一对电极30a、30b。一对电极30a、30b可以设置于隔壁14的表面的形成入口端面12a的面(形成出口端面12b的面)，以此代替设置于外周壁11的表面的形成入口端面12a(出口端面12b)的面，或者，也可以一对电极30a、30b除了设置于外周壁11的表面的形成入口端面12a(出口端面12b)的面以外，还设置于隔壁14的表面的形成入口端面12a的面(形成出口端面12b的面)。此外，还可以追加设置于隔壁14的表面的形成隔室13的内壁的面。构成各电极的部分优选全部彼此相连。
作为另一方法，一对电极30a、30b还可以设置于按夹着蜂窝结构体10的沿着流路方向延伸的中心轴而对置的外周侧面上。
通过向一对电极30a、30b之间施加电压，能够利用焦耳热使蜂窝结构体10发热。一对电极30a、30b可以具有朝向蜂窝结构体10的外部延伸的延伸部。通过设置延伸部，容易与承担着与外部的连接的连接器连接。
作为电极30a、30b，没有特别限定，例如可以使用含有选自Cu、Ag、Al、Ni及Si中的至少一种的金属或合金。另外，也可以使用能够与具有PTC特性的外周壁11和/或隔壁14进行欧姆接触的欧姆电极。欧姆电极可以使用例如作为基体金属含有选自Au、Ag及In中的至少一种、作为掺杂物含有选自n型半导体用的Ni、Si、Ge、Sn、Se及Te中的至少一种的欧姆电极。另外，电极30a、30b可以为1层结构，也可以为2层以上的层叠结构。电极30a、30b具有2层以上的层叠结构的情况下，各层的材质可以为相同种类，也可以为不同种类。
电极30a、30b的厚度没有特别限定，可以根据电极30a、30b的形成方法进行适当设定。作为电极30a、30b的形成方法，可以举出：溅射、蒸镀、电解析出、化学析出这样的金属析出法。另外，通过涂布电极糊料后进行烧结的方法、喷镀，也能够形成电极30a、30b。此外，通过接合金属板或合金板，也可以形成电极30a、30b。
对于电极30a、30b的厚度，在电极糊料的烧结中优选为5～30μm左右，在溅射及蒸镀这样的干式镀覆中优选为100～1000nm左右，在喷镀中优选为10～100μm左右，在电解析出及化学析出这样的湿式镀覆中优选为5～30μm左右。另外，在金属板或合金板的接合中，优选使电极30a、30b的厚度为5～100μm左右。
(2.附带有含功能材料层的加热器构件的制造方法)
接下来，对本发明所涉及的附带有含功能材料层的加热器构件的制造方法例示性地进行说明。首先，在陶瓷原料中混合含有分散介质及粘合剂的原料组合物，进行混炼，制备坯料，然后，将坯料挤出成型，制作蜂窝成型体。原料组合物中可以根据需要配合分散剂、半导体化剂、移相剂、金属氧化物、特性改善剂、导电体粉末等添加剂。挤出成型时，可以采用具有所期望的整体形状、隔室形状、隔壁厚度、隔室密度等的口模。
陶瓷原料为在烧成后残留并以陶瓷的形式构成蜂窝结构体的骨架的部分的原料。陶瓷原料可以以例如粉末的形态提供。作为陶瓷原料，可以使用成为钛酸钡的主成分的TiO2、BaCO3等氧化物、碳酸盐原料。另外，可以采用Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及Lu这样的半导体化剂、Sr、Sn及Zr这样的低温侧的移相剂、(Bi-Na)、(Bi-K)这样的高温侧的移相剂、Mn这样的特性改善剂等的氧化物、碳酸盐、或烧成后成为氧化物的草酸盐。为了控制导电率，可以添加炭黑及镍这样的导电体粉末。
作为分散介质，可以举出：水、或水与醇等有机溶剂的混合溶剂等，不过，可以特别优选使用水。
作为粘合剂，可以例示：甲基纤维素、羟丙氧基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯醇等有机粘合剂。特别是，优选将甲基纤维素及羟丙氧基纤维素组合使用。另外，从提高蜂窝成型体的强度的观点出发，粘合剂的含量相对于陶瓷原料100质量份而言优选为4质量份以上，更优选为5质量份以上，进一步优选为6质量份以上。从抑制因烧成工序中的异常发热而龟裂的观点出发，粘合剂的含量相对于陶瓷原料100质量份而言优选为9质量份以下，更优选为8质量份以下，进一步优选为7质量份以下。粘合剂可以单独使用一种，也可以组合使用二种以上。
分散剂可以采用乙二醇、糊精、脂肪酸皂、多元醇等表面活性剂。分散剂可以单独使用一种，也可以组合使用二种以上。分散剂的含量相对于陶瓷原料100质量份而言优选为0～2质量份。
接下来，对得到的蜂窝成型体进行干燥。干燥工序中，例如可以采用热风干燥、微波干燥、介电干燥、减压干燥、真空干燥、冷冻干燥等现有公知的干燥方法。其中，就能够将成型体整体迅速且均匀地干燥这一点而言，优选为将热风干燥和微波干燥或介电干燥组合的干燥方法。
接下来，对干燥后的蜂窝成型体进行烧成，由此能够制造蜂窝结构体。在烧成之前，还可以进行用于除去粘合剂的脱脂工序。烧成条件可以根据蜂窝成型体的材质进行适当确定。例如，蜂窝成型体的材质以钛酸钡为主成分的情况下，烧成温度优选为1100～1400℃，更优选为1200～1300℃。另外，烧成时间优选为1～4小时左右。
作为实施脱脂工序时的气氛，可以采用例如大气气氛、非活性气氛、减压气氛。其中，优选采用防止由原料氧化所导致的烧结不足、另外容易对原料内包含的氧化物进行还原的非活性气氛且减压气氛。
作为烧成炉，没有特别限定，可以采用电炉、燃气炉等。
在这样得到的蜂窝结构体接合一对电极，由此能够制造蜂窝加热器设备。可以通过溅射、蒸镀、电解析出、化学析出这样的金属析出法，在蜂窝结构体的入口端面及出口端面形成电极。另外，还可以在蜂窝结构体的入口端面及出口端面涂布电极糊料后，进行烧结，形成电极。此外，还可以通过喷镀形成电极。电极可以由单层构成，也可以由组成不同的多个电极层构成。利用上述方法在端面上形成电极时，将电极层的厚度设定为不会过大即可，可以使其不会将隔室堵塞。例如，对于电极的厚度，在糊料的烧结中优选为5～30μm左右，在溅射及蒸镀这样的干式镀覆中优选为100～1000nm左右，在喷镀中优选为10～100μm左右，在电解析出及化学析出这样的湿式镀覆中优选为5～30μm左右。
接下来，在像这样得到的蜂窝加热器设备的隔壁14形成含功能材料层20，由此得到附带有含功能材料层的加热器构件。
含功能材料层20的形成方法没有特别限定，例如可以与上述的(形态1)～(形态6)相对应地举出以下方法。
(形态1)的情况下，首先，使包含功能材料、有机粘合剂及水的浆料自入口端面12a一侧向蜂窝结构体10的隔室13内流入，自出口端面12b一侧采用负压进行吸引，由此在隔壁14涂布浆料。作为另一方法，可以通过浸渍等而将蜂窝结构体10的隔室13内以浆料填充后，将剩余浆料以来自入口端面12a一侧的吹气除去，由此在隔壁14涂布浆料。为了控制浆料的粘性，可以在浆料中添加分散剂、增粘剂。
进而，自与之前相反的端面侧进行吹气和/或吸引，由此使浆料层的厚度均匀化。
之后，使浆料干燥，由此能够在隔壁14形成含功能材料层20。例如，可以一边将蜂窝加热器设备加热到120～600℃左右的温度，一边进行干燥。
接下来，在包含功能材料、有机粘合剂及水的浆料中，将蜂窝结构体10的待形成第二区域的部分浸渍规定时间。之后，将剩余浆料以来自蜂窝结构体10的入口端面12a一侧的吹气和/或来自出口端面12b一侧的吸引除去。为了控制浆料的粘性，可以在浆料中添加分散剂、增粘剂。
进而，自与之前相反的端面侧进行吹气和/或吸引，由此使浆料层的厚度均匀化。
之后，使浆料干燥，由此能够在隔壁14形成含功能材料层20。例如，可以一边将蜂窝加热器设备加热到120～600℃左右的温度，一边进行干燥。
浆料涂布及干燥的一系列工序可以仅实施1次，不过，通过反复进行多次，能够将所期望的量及厚度的含功能材料层20设置于隔壁14。
(形态2)的情况下，使包含功能材料、有机粘合剂及水的浆料自入口端面12a一侧向蜂窝结构体10的隔室13内流入，自出口端面12b一侧采用负压进行吸引，由此在隔壁14涂布浆料。作为另一方法，可以通过浸渍等而将蜂窝结构体10的隔室13内以浆料填充后，将剩余浆料以来自入口端面12a一侧的吹气除去，由此在隔壁14涂布浆料。通过按入口端面12a迎风的方式吹风，能够趋向出口端面12b而使含功能材料层20的厚度增大。为了控制浆料的粘性，可以在浆料中添加分散剂、增粘剂。
之后，使浆料干燥，由此能够在隔壁14形成含功能材料层20。例如，可以一边将蜂窝结构体10加热到120～600℃左右的温度，一边进行干燥。
浆料涂布及干燥的一系列工序可以仅实施1次，不过，通过反复进行多次，能够将所期望的量及厚度的含功能材料层20设置于隔壁14。
(形态3)的情况下，首先，使包含功能材料、有机粘合剂及水的浆料自入口端面12a一侧向蜂窝结构体10的隔室13内流入，自出口端面12b一侧采用负压进行吸引，由此在隔壁14涂布浆料。作为另一方法，可以通过浸渍等而将蜂窝结构体10的隔室13内以浆料填充后，将剩余浆料自入口端面12a侧以吹气除去，由此在隔壁14涂布浆料。为了控制浆料的粘性，可以在浆料中添加分散剂、增粘剂。
之后，自与之前相反的端面侧进行吹气和/或吸引，通过调整此时的吹气条件和/或吸引条件，使得局部形成厚度均匀的浆料层。
之后，使浆料干燥，由此能够在隔壁14形成含功能材料层20。例如，可以一边将蜂窝结构体10加热到120～600℃左右的温度，一边进行干燥。
浆料涂布及干燥的一系列工序可以仅实施1次，不过，通过反复进行多次，能够将所期望的量及厚度的含功能材料层20设置于隔壁14。
(形态4)的情况下，首先，在包含功能材料、有机粘合剂及水的浆料中，将蜂窝结构体10的待形成第二区域的部分浸渍规定时间，从而将蜂窝结构体10的隔室13内以浆料填充。之后，将剩余浆料以来自蜂窝结构体10的入口端面12a一侧的吹气、和/或来自出口端面12b一侧的吸引除去。为了控制浆料的粘性，可以在浆料中添加分散剂、增粘剂。
进而，自与之前相反的端面侧进行吹气和/或吸引，由此使浆料层的厚度均匀化。
之后，使浆料干燥，由此能够在隔壁14形成含功能材料层20。例如，可以一边将蜂窝加热器设备加热到120～600℃左右的温度，一边进行干燥。
浆料涂布及干燥的一系列工序可以仅实施1次，不过，通过反复进行多次，能够将所期望的量及厚度的含功能材料层20设置于隔壁14。
(形态5)的情况下，首先，在包含功能材料、有机粘合剂及水的浆料中，将蜂窝结构体10的待形成第二区域的部分浸渍规定时间，从而将蜂窝结构体10的隔室13内以浆料填充。之后，将剩余浆料以来自蜂窝结构体10的入口端面12a一侧的吹气、和/或来自出口端面12b一侧的吸引除去。通过按入口端面12a迎风的方式吹风，能够趋向出口端面12b而使含功能材料层20的厚度增大。为了控制浆料的粘性，可以在浆料中添加分散剂、增粘剂。
之后，使浆料干燥，由此能够在隔壁14形成含功能材料层20。例如，可以一边将蜂窝加热器设备加热到120～600℃左右的温度，一边进行干燥。
浆料涂布及干燥的一系列工序可以仅实施1次，不过，通过反复进行多次，能够将所期望的量及厚度的含功能材料层20设置于隔壁14。
(形态6)的情况下，首先，在包含功能材料、有机粘合剂及水的浆料中，将蜂窝结构体10的待形成第二区域及第三区域的部分浸渍规定时间，从而将蜂窝结构体10的隔室13内以浆料填充。之后，将剩余浆料以来自蜂窝结构体10的入口端面12a一侧的吹气、和/或来自出口端面12b一侧的吸引除去。为了控制浆料的粘性，可以在浆料中添加分散剂、增粘剂。
之后，自与之前相反一侧进行吹气和/或吸引，通过调整此时的吹气条件和/或吸引条件，使得局部形成厚度均匀的浆料层。
之后，使浆料干燥，由此能够在隔壁14形成含功能材料层20。例如，可以一边将蜂窝加热器设备加热到120～600℃左右的温度，一边进行干燥。
浆料涂布及干燥的一系列工序可以仅实施1次，不过，通过反复进行多次，能够将所期望的量及厚度的含功能材料层20设置于隔壁14。
(3.车室净化系统)
根据本发明的一个实施方式，提供具备上述的附带有含功能材料层的加热器构件的车室净化系统。该车室净化系统可以优选利用于汽车等各种车辆。
图4是表示本发明的一个实施方式所涉及的车室净化系统的构成的示意图。
车室净化系统1000具备：
至少一个加热器构件100；
蓄电池等电源200，其用于向加热器构件100施加电压；
流入配管400，其将车室和加热器构件100的入口端面12a进行连通；
流出配管500，其具有将加热器构件100的出口端面12b和车室进行连通的第一路径500a；以及
通风机600，其使来自车室的空气经由流入配管400而向加热器构件100的入口端面12a流入。
流出配管500可以除了具有第一路径500a以外，还具有将加热器构件100的出口端面12b和车外进行连通的第二路径500b。另外，流出配管500可以具有能够将流通于流出配管500的空气流在第一路径500a与第二路径500b之间进行切换的切换阀300。
车室净化系统1000可以具有第一模式和第二模式这两种运转模式，
该第一模式中，使来自电源200的施加电压断开，按流通于流出配管500的空气从第一路径500a通过的方式对切换阀300进行切换，并使通风机600接通，
该第二模式中，使来自电源200的施加电压接通，按流通于流出配管500的空气从第二路径500b通过的方式对切换阀300进行切换，并使通风机600接通。
车室净化系统1000可以具备能够执行第一模式与第二模式之间的切换的控制部900。控制部900可以构成为：例如能够交替执行第一模式和第二模式。通过将第一模式和第二模式的切换以一定周期反复进行，能够将车室内的除去对象成分稳定地向车外排出。
第一模式中，进行车室空气的净化。具体而言，来自车室的空气从流入配管400通过而自加热器构件100的入口端面12a流入，从加热器构件100内通过后，自加热器构件100的出口端面12b流出。来自车室的空气的除去对象成分在从加热器构件100通过期间被功能材料捕捉等而除去。自加热器构件100的出口端面12b流出的清洁空气从流出配管500的第一路径500a通过而返回车室。
第二模式中，进行功能材料的再生。具体而言，来自车室的空气从流入配管400通过而自加热器构件100的入口端面12a流入，从加热器构件100内通过后，自加热器构件100的出口端面12b流出。加热器构件100因通电而发热，据此担载于加热器构件100的功能材料被加热，因此，被功能材料捕捉等的除去对象成分自功能材料脱离或发生反应。
为了促进被功能材料捕捉等的除去对象成分的脱离，优选根据功能材料的种类而将功能材料加热到脱离温度以上。例如，作为功能材料使用吸附材料的情况下，优选将功能材料的至少一部分、优选全部加热到70～150℃，更优选加热到80～140℃，进一步优选加热到90～130℃。另外，第二模式优选进行功能材料充分再生所需要的时间。虽然也取决于功能材料的种类，不过，例如，作为功能材料使用吸附材料的情况下，第二模式中，功能材料优选在上述温度范围内加热1～10分钟，更优选加热2～8分钟，进一步优选加热3～6分钟。
来自车室的空气夹带着在从加热器构件100通过期间自功能材料脱离的除去对象成分而自加热器构件100的出口端面12b流出。自加热器构件100的出口端面12b流出的包含除去对象成分的空气从流出配管500的第二路径500b通过而向车外排出。
例如，可以将电源200和加热器构件100的一对电极30a、30b以电线810进行电连接，通过对在其中途所设置的电源开关910进行操作，能够进行针对加热器构件100的施加电压的接通及断开的切换。控制部900能够执行电源开关910的操作。
例如，可以将控制部900和通风机600以电线820或无线进行电连接，通过控制部900对通风机600的开关(未图示)进行操作，能够进行通风机600的接通及断开的切换。通风机600还可以构成为：能够通过控制部900而使通风量发生变化。
例如，可以将控制部900和切换阀300以电线830或无线进行电连接，通过控制部900对切换阀300的开关(未图示)进行操作，能够进行切换阀300的切换。
作为切换阀300，只要为电驱动且具有切换流路的功能的阀即可，没有特别限制，可以举出电磁阀及电动阀。一个实施方式中，切换阀300具备：支撑于旋转轴310的开闭门312、对旋转轴310进行转动操作的马达等致动器314。致动器314构成为：能够由控制部900进行控制。
对于车室净化系统1000，从确保上述功能稳定的观点出发，优选加热器构件100配置于靠近车室的位置。因此，从防止触电等观点出发，驱动电压优选为60V以下。用于加热器构件100的蜂窝结构体10在室温下的电阻较低，因此，能够以该低驱动电压进行蜂窝结构体10的加热。应予说明，驱动电压的下限没有特别限定，优选为10V以上。如果驱动电压小于10V，则蜂窝结构体10加热时的电流增大，因此，需要使电线810变粗。
图4所示的实施方式中，通风机600设置于加热器构件100的上游侧。更详细而言，通风机600设置于将加热器构件100和车室进行连通的流入配管400的中途，从通风机600通过的空气以被压入于加热器构件100的方式进行流入。作为另一方法，通风机600可以设置于加热器构件100的下游侧。这种情况下，通风机600可以设置于例如流出配管500的中途，从流入配管400通过的空气以被加热器构件100吸入的方式进行流入。
(4.模拟)
示出：对一边使空气从蜂窝结构体的入口端面向出口端面流动一边发热时的蜂窝结构体内部的温度分布进行模拟时的结果。
[蜂窝结构体的规格]
模拟用的蜂窝结构体的规格如下。
·与流路方向正交的蜂窝结构体的截面及端面的形状：四边形
·与流路方向正交的隔室的形状：正方形
·隔壁的厚度：0.1016mm
·隔室密度：62隔室/cm2
·隔室间距：1.270mm
·隔室的开口率：0.85
·蜂窝结构体的与流路方向正交的截面的尺寸：10mm×0.635mm
·蜂窝结构体在流路方向上的长度：10mm
·构成外周壁及隔壁的材料于25℃的体积电阻率：14Ω·cm(直至120℃几乎没有变化)
·构成外周壁及隔壁的材料的居里点：120℃(假设为钛酸钡)
·构成外周壁及隔壁的材料的密度：4500kg/m3
·构成外周壁及隔壁的材料的比热：590J/kg/K
[加热试验]
模拟如下加热试验，即，向上述蜂窝结构体的入口端面与出口端面之间施加12V的恒定电压，同时使空气(初始温度＝20℃)从入口端面向出口端面以0.13m/sec流通于蜂窝结构体的隔室，对此时的蜂窝结构体内部的稳定状态下的温度分布进行调查。模拟使用Fluent Ver2021-R1(Ansys、Inc.制)。
将结果示于图5。由该结果可知：在自入口侧起算为蜂窝结构体的长度的约1/4的区域，即便担载功能材料，也很难加热到有利于再生的60℃以上，无法有效利用。反之，可以理解：在该区域没有设置功能材料或使厚度变小，使得可有效利用的功能材料的比率上升。

Claims (18)

1.一种加热器构件，其中，具备：
蜂窝结构体，该蜂窝结构体具有外周壁和隔壁，该隔壁配设于所述外周壁的内侧并区划形成多个隔室，该多个隔室形成从入口端面延伸至出口端面的流路，且至少所述隔壁由具有PTC特性的材料构成；以及
含功能材料层，该含功能材料层设置于所述隔壁的表面，且厚度从入口端面趋向出口端面而增大。
2.根据权利要求1所述的加热器构件，其中，
具有：自所述入口端面开始到在所述流路延伸的方向上的规定的长度以内，所述含功能材料层的厚度为0的区域。
3.根据权利要求2所述的加热器构件，其中，
所述规定的长度相对于所述蜂窝结构体在流路延伸的方向上的长度而言为1/10以上1/2以下。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的加热器构件，其中，
具有：所述含功能材料层的厚度随着接近所述出口端面而连续增大的区域。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的加热器构件，其中，具有：
第一区域，该第一区域中，自所述入口端面开始到所述流路延伸的方向上的规定的长度以内，所述含功能材料层的厚度为0；
第二区域，该第二区域与第一区域的出口侧端部邻接，在所述流路延伸的方向上以规定的长度延伸，所述含功能材料层的厚度随着接近所述出口端面而连续增大；以及
第三区域，该第三区域与第二区域的出口侧端部邻接，在所述流路延伸的方向上延伸至所述出口端面，所述含功能材料层的厚度直至所述出口端面呈恒定。
6.根据权利要求5所述的加热器构件，其中，
所述第一区域在所述流路延伸的方向上的规定的长度是相对于所述蜂窝结构体在流路延伸的方向上的长度而言为1/4以上1/3以下的长度，
所述第二区域在所述流路延伸的方向上的规定的长度是相对于所述蜂窝结构体在流路延伸的方向上的长度而言为1/6以上1/4以下的长度。
7.根据权利要求1～6中的任一项所述的加热器构件，其中，
所述含功能材料层的厚度最大为300μm以下。
8.根据权利要求1～7中的任一项所述的加热器构件，其中，
具有：在所述流路延伸的方向上以相对于所述流路的长度而言为1/2以上9/10以下的长度延伸、且所述含功能材料层的厚度为隔室的水力直径的1/100以上1/3以下的连续区域。
9.根据权利要求1～8中的任一项所述的加热器构件，其中，
所述含功能材料层的量相对于所述蜂窝结构体的容积而言为50g/L以上500g/L以下。
10.根据权利要求1～9中的任一项所述的加热器构件，其中，
所述含功能材料层含有功能材料，该功能材料具有对选自水蒸汽、二氧化碳及异味成分中的一种或二种以上进行吸附的功能。
11.根据权利要求1～10中的任一项所述的加热器构件，其中，
所述含功能材料层含有催化剂。
12.根据权利要求1～11中的任一项所述的加热器构件，其中，
所述蜂窝结构体中，所述隔壁的厚度为0.125mm以下，隔室密度为100隔室/cm2以下，且隔室间距为1.0mm以上。
13.根据权利要求1～11中的任一项所述的加热器构件，其中，
所述蜂窝结构体中，所述隔壁的厚度为0.08mm以上0.36mm以下，隔室密度为2.54隔室/cm2以上140隔室/cm2以下，所述隔室的开口率为0.80以上。
14.根据权利要求1～13中的任一项所述的加热器构件，其中，
具有PTC特性的所述材料于25℃的体积电阻率为0.5Ω·cm以上20Ω·cm以下。
15.根据权利要求1～14中的任一项所述的加热器构件，其中，
具有PTC特性的所述材料由以钛酸钡为主成分且实质上不含铅的材料构成。
16.根据权利要求1～15中的任一项所述的加热器构件，其中，
所述加热器构件在所述入口端面及所述出口端面具备一对电极。
17.一种车室净化系统，其中，具备：
权利要求1～16中的任一项所述的至少一个加热器构件；
电源，该电源用于向所述加热器构件施加电压；
流入配管，该流入配管将车室和所述加热器构件的所述入口端面进行连通；
流出配管，该流出配管具有将所述加热器构件的所述出口端面和所述车室进行连通的第一路径；以及
通风机，该通风机使来自所述车室的空气经由所述流入配管而向所述加热器构件的所述入口端面流入。
18.根据权利要求17所述的车室净化系统，其中，
所述流出配管除了具有所述第一路径以外，还具有将所述加热器构件的所述出口端面和车外进行连通的第二路径，
所述流出配管具有切换阀，该切换阀能够将流通于所述流出配管的空气流在所述第一路径与所述第二路径之间进行切换，
所述车室净化系统具备控制部，该控制部能够在第一模式与第二模式之间执行切换，
该第一模式为：将来自所述电源的施加电压断开，按流通于所述流出配管的空气从所述第一路径通过的方式对所述切换阀进行切换，使所述通风机接通，
该第二模式为：将来自所述电源的施加电压接通，按流通于所述流出配管的空气从所述第二路径通过的方式对所述切换阀进行切换，使所述通风机接通。
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