DE102011083233A1 - Wabenstrukturkörper und elektrisch beheizteKatalysatorvorrichtung - Google Patents

Wabenstrukturkörper und elektrisch beheizteKatalysatorvorrichtung Download PDF

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Abstract

Ein Wabenstrukturkörper weist einen Wabenkörper und ein Paar von Elektroden auf. Der Wabenkörper weist einen Zellbildungsteil und einen Außenhautteil einer zylindrischen hohlen Form auf. Die Elektroden sind an einer Außenumfangsfläche des Außenhautteils ausgebildet, so dass sich die Elektroden in einer Durchmesserrichtung des Wabenkörpers gegenüber liegen. Jede der Elektroden weist einen Referenzelektrodenteil, der an einem zentralen Teil der Elektrode ausgebildet ist, und einen oder mehrere Außenelektrodenteile, die an beiden Enden des Referenzelektrodenteils ausgebildet sind, auf. Die Referenzelektrodenteile der Elektrode liegen einander gegenüber. Die Außenelektrodenteile der Elektroden liegen einander gegenüber. Ein elektrischer Widerstand des Referenzelektrodenteils ist kleiner als ein elektrischer Widerstand jeder der Außenelektrodenteile in jeder der Elektroden.

Description

  • QUERBEZUG AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität von den japanischen Patentanmeldungen Nr. 2010-215962 , eingereicht am 27. September 2010, und Nr. 2011-120957 , eingereicht am 30. Mai 2011, und ist mit diesen verwandt, wobei deren Inhalte hierdurch durch Bezugnahme enthalten sind.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Wabenstrukturkörper, die an Abgasreinigungssystemen angebracht sind, um von Verbrennungskraftmaschinen ausgestoßenes Abgas zu reinigen, und betrifft elektrisch beheizte Katalysator-(EHC)-Vorrichtungen, die mit dem Wabenstrukturkörper ausgestattet sind.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Im Allgemeinen ist eine Katalysatorvorrichtung an einem Abgasrohr eines Abgasreinigungssystems, durch das von einer Verbrennungskraftmaschine eines Motorfahrzeugs abgestoßenes Abgas fließt und gereinigt wird, angebracht. Die Katalysatorvorrichtung ist dazu fähig, Abgas zu reinigen. Im Allgemeinen verwendet eine solche Katalysatorvorrichtung einen Wabenstrukturkörper, welcher darin einen Katalysator, wie etwa Platin (Pt), Palladium (Pd), Rhodium (Rh), etc., hält.
  • Nebenbei ist es notwendig, den in der Katalysatorvorrichtung gehaltenen Katalysator auf ungefähr 400°C aufzuheizen, um angemessen den Katalysator zu aktivieren. Um dies zu erreichen ist eine herkömmliche Technologie bekannt, wobei eine elektrisch beheizte Katalysator-(EHC)-Vorrichtung mit einem Wabenstrukturkörper mit einem Paar einer positiven Elektrode und einer negativen Elektrode ausgestattet ist. Die positive und negative Elektrode werden an der Außenumfangsfläche des Wabenstrukturkörpers ausgebildet. Wenn elektrische Energie der positiven und negativen Elektrode zugeführt wird, fließt Strom in den Wabenstrukturkörper, und Wärmeenergie wird in dem Wabenstrukturkörper erzeugt.
  • Beispielsweise offenbart die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2010-106735 einen Wabenstrukturkörper mit einer zylindrischen Form, auf dem ein Paar einer positiven Elektrode und einer negativen Elektrode auf der Außenumfangsfläche davon ausgebildet sind. Wenn ein Wabenstrukturkörper eine zylindrische Form aufweist (das heißt, dass dessen Querschnitt senkrecht zu einer Axialrichtung des Wabenstrukturkörpers eine Kreisform aufweist), wird eine Distanz zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode, die das Elektrodenpaar bilden, gemäß einem Abschnitt der Elektroden geändert, das heißt, dass diese nicht konstant ist. Diese Elektrodenstruktur verursacht ein Problem, dass es für den Strom schwierig ist, über eine lange Distanz zwischen dem Elektrodenpaar zu fließen (beispielsweise eine Distanz an den zentralen Abschnitten zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode), im Vergleich mit dem Strom, der über eine kurze Distanz an den Endabschnitten zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode fließt (beispielsweise eine Distanz an dem Außenabschnitt zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode). Dies verursacht eine nicht gleichmäßige Temperaturverteilung in der Innenseite des Wabenstrukturkörpers, weil eine unausgeglichene Temperaturverteilung in der Innenseite des Wabenstrukturkörpers verursacht wird.
  • Um das vorstehende herkömmliche Problem zu lösen, ist eine herkömmliche Technologie in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. H04-67588 offenbart. Diese herkömmliche Technologie stellt einen Wabenstrukturkörper einer zylindrischen Form bereit, der ein Heizelementteil und ein Schlitzteil aufweist. Das Schlitzteil ist in dem Wabenstrukturkörper ausgebildet, und passt den elektrischen Widerstand in dem Wabenstrukturkörper an.
  • Weiterhin ist eine andere herkömmliche Technologie bekannt, die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. H04-280086 offenbart ist, die einen Wabenstrukturkörper bereitstellt, der mit einem Waben-Monolith-Heizelement ausgestattet ist. Insbesondere weist ein Querschnitt des Wabenstrukturkörpers, der senkrecht zu einer Axialrichtung des Wabenstrukturkörpers verläuft, eine quadratische Form oder eine Dualform (”Rennstreckenform”) auf, um die gleiche Distanz zwischen dem Elektrodenpaar aufzuweisen.
  • Jedoch weist der in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. H04-67588 offenbarte Wabenstrukturkörper mit den Elektroden einen langen elektrischen Pfad auf, weil das Schlitzteil zum Anpassen des elektrischen Widerstands vorhanden ist. Dieser Aufbau verursacht eine Schwierigkeit des Erhöhens der Temperatur des Wabenstrukturkörpers sobald elektrische Energie zugeführt wird.
  • Weiterhin weist dieser herkömmliche Wabenstrukturkörper eine Wahrscheinlichkeit des Verminderns der Gesamtfestigkeit und der Fähigkeit zum Reinigen von Abgas auf, weil das Schlitzteil in dem Wabenstrukturkörper vorhanden ist.
  • Weil der in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. H04-28086 offenbarte Wabenstrukturkörper mit den Waben-Monolith-Heizelement eine quadratische Form oder Ovalform aufweist, besteht die Wahrscheinlichkeit, dass es schwierig ist, diesen in einem Abgasrohr eines Motorfahrzeugs anzubringen. Das heißt, dass der Aufbau dieses herkömmlichen Wabenstrukturkörpers einen Nachteil des Anbringens dieses in das Abgasrohr in dem Abgasreinigungssystem für die Verbrennungskraftmaschine eines Motorfahrzeugs aufweist.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wabenstrukturkörper und eine elektrisch beheizte Katalysator-(EHC)-Vorrichtung, die mit dem Wabenstrukturkörper ausgestattet ist, bereitzustellen, die dazu fähig sind, leicht an einem Abgasrohr in einem Abgasreinigungssystem angebracht zu werden, und dass die Temperatur leicht gleichförmig auf eine gewünschte Temperatur erhöht werden kann. Um die vorstehenden Zielsetzungen zu erreichen, stellt das gegenwärtige beispielhafte Ausführungsbeispiel einen Wabenstrukturkörper mit einem Wabenkörper und einem Paar von Elektroden bereit. Der Wabenkörper weist ein Zellbildungsteil und einen Außenhautteil einer hohlen Zylinderform auf. Das Außenhautteil bedeckt das Zellbildungsteil. Das Paar der Elektroden ist an einer Außenumfangsfläche (das heißt, die äußere Umfangsfläche) des Außenhautteils ausgebildet, so dass die Elektroden des Elektrodenpaars einander in einer Durchmesserrichtung des Wabenkörpers gegenüber liegen. Das heißt, dass die Elektroden einander über den Wabenkörper gegenüberliegen. In dem Wabenstrukturkörper weist jede der Elektroden ein Referenzelektrodenteil und einen oder mehrere Außenelektrodenteile auf. Der Referenzelektrodenteil ist an einem zentralen Teil der Elektrode in der Umfangsrichtung des Wabenkörpers ausgebildet. Die Außenelektrodenteile sind an beiden Enden des Referenzelektrodenteils ausgebildet. Der Elektrodenanschluss ist an dem Referenzelektrodenteil jeder Elektrode ausgebildet. Der Referenzelektrodenteil einer Elektrode liegt dem Referenzelektrodenteil der anderen Elektrode zueinander in einer Radialrichtung des Wabenkörpers gegenüber. Die Außenelektrodenteile der einen Elektrode liegen den Außenelektrodenteilen der anderen Elektrode in einer Eins-Zu-Eins Korrespondenz entlang einer Radialrichtung des Wabenkörpers gegenüber. Ein elektrischer Widerstand des Referenzelektrodenteils ist kleiner als ein elektrischer Widerstand jeder der Außenelektrodenteile in jeder der Elektroden des Wabenstrukturkörpers.
  • In dem Wabenkörper in dem Wabenstrukturkörper mit dem vorstehenden verbesserten Aufbau ist das Zellbildungsteil in dem Wabenkörper mit dem Außenhautteil bedeckt. Ein Querschnitt des Wabenkörpers, der senkrecht zu einer Axialrichtung des Wabenkörpers verläuft, ist eine Kreisform. Demzufolge wird die Distanz zwischen den in der Radialrichtung des Wabenkörpers gegenüberliegenden Elektroden an der Position an der Elektrode geändert. Insbesondere gilt, dass je weiter die Position von dem zentralen Teil jeder Elektrode vergrößert wird, desto mehr wird die Distanz zwischen den Elektroden des Elektrodenpaars verringert. Dies bedeutet, dass je mehr die Position an der Elektrode weg von dem zentralen Teil der Elektrode erhöht wird, desto leichter fließt ein Strom zwischen den Elektroden durch die Innenseite des Wabenkörpers.
  • In dem Aufbau des Wabenstrukturkörpers ist jede der Elektroden, die an der Außenumfangsfläche des Wabenkörpers ausgebildet sind, entlang der Umfangsrichtung in eine Vielzahl von Teilen aufgeteilt, nämlich dem Referenzelektrodenteil und den Außenelektrodenteilen. Das heißt, dass die Referenzelektrodenteile der Elektroden in dem Elektrodenpaar ein Paar bilden. Die Außenelektrodenteile der Elektroden in dem Elektrodenpaar bilden ebenso ein Paar. Das Referenzelektrodenteil ist an einem zentralen Teil jeder Elektrode ausgebildet. Die Außenelektrodenteile sind an beiden Enden des Referenzelektrodenteils jeder Elektrode ausgebildet. Mit anderen Worten gilt, dass jede Elektrode das einzelne Referenzelektrodenteil und ein Paar oder mehrere Paare der Außenelektrodenteile aufweist, die an den beiden Enden des Referenzelektrodenteils ausgebildet sind. In jeder Elektrode ist der elektrische Widerstand des Referenzelektrodenteils kleiner als der elektrische Widerstand von jeder der Außenelektrodenteile, wobei die Distanz zwischen den Referenzelektrodenteilen in den Elektrodenpaar länger als die Distanz zwischen den Außenelektrodenteilen in den Elektrodenpaar ist.
  • Wie vorstehend beschrieben ist jede Elektrode entlang der Umfangsrichtung des Wabenkörpers aufgeteilt, und der elektrische Widerstand jedes aufgeteilten Teils wird gemäß der Distanz zwischen den aufgeteilten Teilen in dem Elektrodenpaar angepasst. Dieser Aufbau ermöglicht, die Abweichung des elektrischen Widerstandswerts zwischen den aufgeteilten Teilen in dem Elektrodenpaar zu unterdrücken, und dass eine gleichmäßige Verteilung von in den Wabenkörper fließenden Strom vorliegt.
  • Dieser Aufbau des Elektrodenpaars ermöglicht, dass die Temperatur des Wabenkörpers gleichmäßig ansteigt, auch wenn der Wabenkörper einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, der senkrecht zu einer Axialrichtung des Wabenkörpers verläuft. Weiterhin ermöglicht dieser Aufbau des Elektrodenpaars, die Abweichung von einer gleichmäßigen Temperaturverteilung in der Innenseite des Wabenkörpers zu unterdrücken. Weiterhin ermöglicht dieser Aufbau des Elektrodenpaars, den in der Innenseite des Wabenkörpers erzeugten thermischen Stress zu unterdrücken und zu lösen, und zu verhindern, dass Brüche in dem Wabenkörper erzeugt werden, und zu verhindern, dass der Wabenkörper beschädigt und zerbrochen wird.
  • Weiterhin weist der Wabenkörper in dem Wabenstrukturkörper gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel einen kreisförmigen Querschnitt auf, der senkrecht zu einer Axialrichtung des Wabenkörpers verläuft. Das heißt, dass der Wabenkörper eine zylindrische Form aufweist. Diese Form ermöglicht, den Wabenstrukturkörper leicht zu handhaben. Beispielsweise ermöglicht dieser Aufbau, dass der Wabenstrukturkörper mit dem Wabenkörper in ein Abgasrohr des Abgasreinigungssystems für eine Verbrennungskraftmaschine, beispielsweise eines Motorfahrzeugs, angebracht werden kann.
  • Weiterhin ermöglicht dieser Aufbau des Wabenstrukturkörpers gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel, den Wabenstrukturkörper in dem Abgasrohr bei gleichmäßigen von der äußeren Umgebung in Richtung der Innenseite des Wabenstrukturkörpers angelegten gleichförmigen Stress aufzubewahren. Dies ermöglicht, dass in dem Wabenstrukturkörper durch Vibration und Stress Risse entstehen. Es ist daher möglich, den Wabenstrukturkörper an das Abgasreinigungssystem des Motorfahrzeugs leicht anzubringen.
  • Gemäß einem weiteren beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine elektrisch beheizte Katalysator-(EHC)-Vorrichtung mit dem vorstehend beschriebenen Wabenstrukturkörper, die den in dem Wabenkörper gehaltenen Katalysator und einer Zuführvorrichtung elektrischer Energie bereitgestellt. Die Zuführvorrichtung elektrischer Energie führt elektrische Energie zu den Elektrodenpaar in den Wabenstrukturkörper zu, um den Wabenkörper aufzuheizen.
  • Die elektrisch beheizte Katalysator-(EHC)-Vorrichtung ist mit dem vorstehend beschriebenen Wabenstrukturkörper ausgestattet. Wenn elektrische Energie an das an der Außenumfangsfläche des Außenhautteils des Wabenkörpers ausgebildete Elektrodenpaar zugeführt wird, wird die Temperatur der Innenseite des Wabenkörpers gleichmäßig erhöht. Dies ermöglicht, dass der in dem Wabenkörper geehaltene Katalysator gleichmäßig bei hoher Effizienz aktiviert wird, und dass von der Verbrennungskraftmaschine des Motorfahrzeugs ausgestoßenes Abgas gereinigt wird, sobald die elektrische Energie den Wabenkörper zugeführt wird.
  • Demzufolge stellen die beispielhaften Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung den Wabenstrukturkörper und die elektrisch beheizte Katalysatorvorrichtung bereit. Der Wabenstrukturkörper ist leicht an das Abgasreinigungssystem anzubringen, und die Temperatur des Wabenstrukturkörpers wird gleichmäßig bzw. gleichförmig erhöht.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Ein bevorzugtes, nicht einschränkendes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird mittels eines Beispiels mit Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben, in denen gilt:
  • 1 ist eine Ansicht, die eine perspektivische Konfiguration eines Wabenstrukturkörpers gemäß einem ersten beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 ist eine Ansicht, die einen Querschnitt eines Wabenstrukturkörpers zeigt, der senkrecht zu einer Axialrichtung davon verläuft, gemäß dem ersten beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 3 ist eine Ansicht, die einen vergrößerten Querschnitt eines Teils um eine an einer Oberfläche des Wabenstrukturkörpers ausgebildeter positiver Elektrode gemäß dem ersten beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 4 ist eine Ansicht, die einen Querschnitt eines Wabenstrukturkörpers, der senkrecht zu einer Axialrichtung davon verläuft, gemäß einem zweiten beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 5 ist eine Ansicht, die einen Querschnitt eines Wabenstrukturkörpers, der senkrecht zu einer Axialrichtung davon verläuft, gemäß einem dritten beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 6 ist eine Ansicht, die einen Wabenstrukturkörper gemäß dem dritten beispielhaften Ausführungsbeispiel aus Sicht von einer an einer Oberfläche des Wabenstrukturkörpers ausgebildeten positiven Elektrode zeigt;
  • 7 ist eine Ansicht, die einen vergrößerten Querschnitt eines Teils um eine an einer Oberfläche des Wabenstrukturkörpers ausgebildeten positiver Elektrode gemäß einem vierten beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 8 ist eine Ansicht, die einen Querschnitt des Wabenstrukturkörpers entlang der in 7 gezeigten Linie B-B zeigt;
  • 9 ist eine Ansicht, die einen Querschnitt eines weiteren Aufbaus des Wabenstrukturkörpers entlang der in 7 gezeigten Linie B-B zeigt;
  • 10 ist eine Ansicht, die einen Querschnitt eines Wabenstrukturkörpers, der senkrecht zu einer Axialrichtung davon verläuft, gemäß einem fünften beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 11 ist eine Ansicht, die einen Querschnitt eines weiteren Aufbaus des Wabenstrukturkörpers, der senkrecht zu der Axialrichtung davon verläuft, gemäß dem fünften beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 12 ist eine Ansicht, die einen Querschnitt des Wabenkörpers als ein Testmuster gemäß einem sechsten beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, auf dem Temperaturerfassungspunkte gezeigt sind, und der Querschnitt des Wabenkörpers senkrecht zu der Axialrichtung des Wabenstrukturkörpers verläuft; und
  • 13 ist eine Ansicht, die ein Verfahren des Erfassens eines elektrischen Widerstandswerts des Wabenstrukturkörpers in dem sechsten beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Nachstehend werden verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung der verschiedenen Ausführungsbeispiele bezeichnen gleiche Bezugszeichen oder Ziffern gleiche oder äquivalente Komponententeile in den verschiedenen Diagrammen.
  • Erstes beispielhaftes Ausführungsbeispiel
  • Es wird eine Beschreibung eines Wabenstrukturkörper und einer elektrisch beheizten Katalysator-(EHC)-Vorrichtung der elektrischen Heizart, die mit dem Wabenstrukturkörper gemäß einem ersten beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist, mit Bezugnahme auf 1 bis 3 bereitgestellt.
  • 1 ist eine Ansicht, die eine perspektivische Konfiguration des Wabenstrukturkörpers 1 gemäß dem ersten beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. 2 ist eine Ansicht, die einen Querschnitt des Wabenstrukturkörpers 1 zeigt. Der in 2 gezeigte Querschnitt verläuft senkrecht zu einer Axialrichtung des Wabenstrukturkörpers 1. 3 ist eine Ansicht, die einen vergrößerten Querschnitt eines Teils um eine auf eine Oberfläche des in 1 gezeigten Wabenstrukturkörpers 1 ausgebildeten positiven Elektrode 3 zeigt.
  • Wie in 1, 2 und 3 gezeigt ist, besteht der Wabenstrukturkörper 1 gemäß dem ersten beispielhaften Ausführungsbeispiel aus einem Wabenkörper 2 und einem Paar der positiven Elektrode 3 und einer negativen Elektrode 4.
  • Der Wabenkörper 2 besitzt ein Zellbildungsteil 21 und einen Außenhautteil 22 einer zylindrischen Form. Der Zellbildungsteil 21 ist mit dem Außenhautteil 22 bedeckt. Die positive Elektrode 3 und die negative Elektrode 4 sind an der Außenumfangsfläche 221 des Außenhautteils 22 in einer Radialrichtung des Wabenkörpers 2 ausgebildet. Die positive Elektrode 3 und die negative Elektrode 4 sind aneinander entgegengesetzt in der Radialrichtung des Honigwabenkörpers 1 angeordnet.
  • Die positive Elektrode 3 besteht aus einem Referenzelektrodenteil 31 und Außenelektrodenteilen 32a und 32b. Der Referenzelektrodenteil 31 ist an einem zentralen Teil der positiven Elektrode 3 in der Umfangsrichtung ausgebildet. Die Außenelektrodenteile 32a und 32b sind an beiden Seiten des Referenzelektrodenteils 31 in der Umfangsrichtung ausgebildet.
  • Die negative Elektrode 4 besteht aus einem Referenzelektrodenteil 41 und Außenelektrodenteilen 42a und 42b. Der Referenzelektrodenteil 41 ist an einem zentralen Teil der positiven Elektrode 4 in der Umfangsrichtung ausgebildet. Die Außenelektrodenteile 42a und 42b sind an beiden Seiten des Referenzelektrodenteils 41 in der Umfangsrichtung ausgebildet.
  • Die Referenzelektrodenteile 31 und 41 liegen aneinander gegenüber und bilden ein Paar in der in 1 gezeigten Richtung X. Gleichermaßen befinden sich die Außenelektrodenteile 32a und 32b und die Außenelektrodenteile 42a und 42b einander gegenüberliegend, und bilden ein Paar in der in 1 gezeigten Richtung X.
  • In jeder der Elektroden 3 und 4 weist der Referenzelektrodenteil 31 (41) einen kleineren elektrischen Widerstand auf als die Außenelektrodenteile 32a und 32b (42a, 42b).
  • Nun wird eine Beschreibung des elektrischen Widerstands von jeder des Referenzelektrodenteils und dem Außenelektrodenteilen der positiven Elektrode 3 und der negativen Elektrode 4, die an dem Außenhautteil 22 des Wabenkörpers 2 in dem Wabenstrukturkörper 1 ausgebildet sind, detailliert bereitgestellt.
  • Wie in 1 gezeigt ist, besteht der Wabenstrukturkörper 1 aus dem Zellbildungsteil 21 und dem Außenhautteil 22. Der Zellbildungsteil 21 ist mit dem Außenhautteil 22 bedeckt. Der Wabenstrukturkörper 1 weist eine zylindrische Form auf, und besteht aus porösen Keramiken, die aus Siliziumkarbid SiC zusammengesetzt sind.
  • Der Zellbildungsteil 21 besteht aus porösen Trennungswänden 211 und Zellen 212. Die porösen Trennungswände 211 sind in einer Gitterform angeordnet, und bilden die Zellen 212, die sich in einer Axialrichtung oder Längsrichtung des Wabenkörpers 2 erstrecken. Jede Zelle ist von den porösen Trennungswänden 211 umgeben.
  • Wie in 1 und 2 gezeigt ist, ist das Elektrodenpaar 3 und 4 in der Radialrichtung auf der Außenumfangsfläche 221 des Außenhautteils 22 des Wabenkörpers 2 ausgebildet, so dass die positive Elektrode 3 und die negative Elektrode 4 den Wabenkörper 2 einschieben.
  • Jede der positiven Elektrode 3 und der negativen Elektrode 4 weist die gleiche Dicke auf, und erstrecken sich entlang der Außenumfangsfläche 221 des Außenhautteils 22 in der Umfangsrichtung. Jede der positiven Elektrode 3 und der negativen Elektrode 4 besteht aus leitfähigen Keramiken, die aus einem SiC-Si-Gemisch zusammengesetzt sind. In dem ersten beispielhaften Ausführungsbeispiel weist jede der positiven Elektrode 3 und der negativen Elektrode 4 die Dicke von 0,1 mm auf.
  • Wie in 2 gezeigt ist, besteht die positive Elektrode 3 aus dem Referenzelektrodenteil 31 und den Außenelektrodenteilen 32a und 32b. Der Referenzelektrodenteil 31 ist an dem zentralen Teil der positiven Elektrode 3 in einer Umfangsrichtung ausgebildet. Die Außenelektrodenteile 32a und 32b sind an beiden Seiten des Referenzelektrodenteils 31 in einer Umfangsrichtung ausgebildet. Das heißt, dass die positive Elektrode 3 aus dem einzelnen Referenzelektrodenteil 31 und den beiden Außenelektrodenteilen 32a und 32b, die an beiden des Referenzelektrodenteils 31 ausgebildet sind, besteht. Ein positiver Elektrodenanschluss 30 ist an dem Referenzelektrodenteil 31 ausgebildet. Der positive Elektrodenanschluss 30 ist an dem zentralen Teil des Referenzelektrodenteils 31 in einer Umfangsrichtung und der Radialrichtung ausgebildet.
  • Andererseits, wie in 2 gezeigt ist, besteht die negative Elektrode 4 aus dem Referenzelektrodenteil 41 und dem Außenelektrodenteilen 42a und 42b. Der Referenzelektrodenteil 41 ist an dem zentralen Teil der negativen Elektrode 4 in einer Umfangsrichtung ausgebildet. Die Außenelektrodenteile 42a und 42b sind an beiden Seiten des Referenzelektrodenteils 41 in einer Umfangsrichtung ausgebildet. Das heißt, dass die negative Elektrode 4 aus dem einzelnen Referenzelektrodenteil 41 und den beiden Außenelektrodenteilen 42a und 42b, die an beiden Seiten des Referenzelektrodenteils 41 ausgebildet sind, besteht. Ein negativer Elektrodenanschluss 40 ist in dem Referenzelektrodenteil 41 ausgebildet. Der negative Elektrodenanschluss 40 ist an dem zentralen Teil des Referenzelektrodenteils 41 in einer Umfangsrichtung und einer Radialrichtung ausgebildet.
  • Wie klar in 2 gezeigt ist, sind der Referenzelektrodenteil 31 der positiven Elektrode 3 und der Referenzelektrodenteil 41 der negativen Elektrode 4 gegenüberliegend zueinander in der Gegenüberstehrichtung X in einer Radialrichtung des Wabenkörpers 2 ausgebildet. Der Referenzelektrodenteil 31 und der Referenzelektrodenteil 41 sind bezüglich der Gegenüberstehrichtung X symmetrisch.
  • Weiterhin sind die Außenelektrodenteile 32a und 32b der positiven Elektrode 3 und die Außenelektrodenteile 42a und 42b der negativen Elektrode 4 bezüglich der Gegenüberstehrichtung X der positiven Elektrode 3 und der negativen Elektrode 4 als das Elektrodenpaar symmetrisch. Das heißt, dass die Außenelektrodenteile 32a und 32b und die Außenelektrodenteile 42a und 42b ein Paar der Außenelektrodenteile 32a und 42a sowie ein Paar der Außenelektrodenteile 32b und 42b in der Gegenüberstehrichtung X bilden.
  • Wie in 3 gezeigt ist, befinden sich die positive Elektrode 3, der Referenzelektrodenteil 31 und die Außenelektrodenteile 32a und 32b benachbart zueinander. Das heißt, dass sich ein Ende des Referenzelektrodenteils 31 benachbart zu dem Außenelektrodenteil 32a befindet, und sich das andere Ende des Referenzelektrodenteils 31 benachbart zu dem Außenelektrodenteil 32b befindet. Der Referenzelektrodenteil 31 und der Außenelektrodenteil 32a sind über ein leitfähiges Haftmittel 51 zusammen verbunden. Der Referenzelektrodenteil 31 und der Außenelektrodenteil 32b sind über das leitfähige Haftmittel 51 zusammen verbunden. Das leitfähige Haftmittel 51 besteht aus einer Paste, die ein SiC-Si-Gemisch, Kohlenstoff, einen Binder, etc. enthält. Wie zuvor beschrieben, besteht die positive Elektrode 3 aus leitfähigen Keramiken, die aus einem solchen SiC-Si-Gemisch zusammengesetzt sind.
  • Zusätzlich sind der Referenzelektrodenteil 31 und die Außenelektrodenteile 32a und 32b an die Außenumfangsfläche 221 des Außenhautteils 22 des Wabenkörpers 2 über das leitfähige Haftmittel 51 gebondet und fixiert. Das heißt, dass das leitfähige Haftmittel 51 auf der Außenumfangsfläche 221 angewendet wird, so dass das leitfähige Haftmittel 51 zwischen der Außenumfangsfläche 221 und dem Referenzelektrodenteil 31 und den Außenelektrodenteilen 32a und 32b eingeschoben wird.
  • Weiterhin ist der Elektrodenanschluss 30 an den Referenzelektrodenteil 31 über das leitfähige Haftmittel 51, das zwischen dem Elektrodenanschluss 30 und dem Referenzelektrodenteil 31 eingeschoben ist, gebondet bzw. angehaftet.
  • Andererseits, wie in den Zeichnungen weggelassen wurde, weist die negative Elektrode 4 den gleichen Aufbau der in 3 gezeigten positiven Elektrode 3 auf. Das heißt, dass sich in der negativen Elektrode 4 der Referenzelektrodenteil 41 und die Außenelektrodenteile 42a und 42b benachbart zueinander befinden. Das heißt, dass ein Ende des Referenzelektrodenteils 41 benachbart zu dem Außenelektrodenteil 42a liegt, und das andere Ende des Referenzelektrodenteils 41 benachbart zu dem Außenelektrodenteil 42b liegt. Der Referenzelektrodenteil 41 und der Außenelektrodenteil 42a sind über ein leitfähiges Haftmittel 51 zusammen verbunden. Der Referenzelektrodenteil 41 und der Außenelektrodenteil 42b sind über das leitfähige Haftmittel 51 zusammen verbunden. Zusätzlich sind der Referenzelektrodenteil 41 und die Außenelektrodenteile 42a und 42b zu der Außenumfangsfläche 221 des Außenhautteils 22 des Wabenkörpers 2 über das leitfähige Haftmittel 51 gebondet. Das heißt, dass das leitfähige Haftmittel 51 auf der Außenumfangsfläche 221 angewendet wird, so dass das leitfähige Haftmittel 51 zwischen der Außenumfangsfläche 221 und dem Referenzelektrodenteil 41 und den Außenelektrodenteilen 42a und 42b eingeschoben wird. Weiterhin ist der Elektrodenanschluss 40 mit dem Referenzelektrodenteil 41 über das leitfähige Haftmittel 51, dass zwischen dem Elektrodenanschluss 40 und dem Referenzelektrodenteil 41 eingeschoben ist, gebondet.
  • Wie in 1 und 2 gezeigt ist, gilt in der positiven Elektrode 3, dass der Referenzelektrodenteil 31 einen kleineren elektrischen Widerstand als jeder der Außenelektrodenteile 32a und 32b aufweist. Die Außenelektrodenteile 32a und 32b befinden sich benachbart zu den beiden Seiten des Referenzelektrodenteils 31 in der Umfangsrichtung des Außenhautteils 22, das an dem Wabenkörper 2 ausgebildet ist.
  • Gleichermaßen gilt in der negativen Elektrode 4, dass der Referenzelektrodenteil 41 einen kleineren elektrischen Widerstand als die Außenelektrodenteile 42a und 42b aufweist. Die Außenelektrodenteile 42a und 42b befinden sich benachbart an beiden Seiten des Referenzelektrodenteils 41 in der Umfangsrichtung des Außenhautteils 22 des Wabenkörpers 2.
  • In sowohl der positiven Elektrode 3 als auch der negativen Elektrode 4 weisen der Referenzelektrodenteil 31 und der Referenzelektrodenteil 41 den gleichen elektrischen Widerstand auf. Weiterhin weisen die Außenelektrodenteile 32a und 32b sowie die Außenelektrodenteile 42a und 42b den gleichen elektrischen Widerstand auf.
  • Weiterhin weist der Wabenkörper 2 einen größeren elektrischen Widerstand als jeder des Referenzelektrodenteils 31, des Referenzelektrodenteils 41, der Außenelektrodenteile 32a und 32b sowie den Außenelektrodenteilen 42a und 42b in der positiven Elektrode 3 und der negativen Elektrode 4 auf.
  • Wie in 1 gezeigt ist, ist der an der positiven Elektrode 3 ausgebildete Elektrodenanschluss 30 mit einer positiven Elektrode einer äußeren Energiequelle 81 über eine elektrische Leitung 80 verbunden, und der an der negativen Elektrode 4 ausgebildete Elektrodenanschluss 40 ist mit einer negativen Elektrode der äußeren Energiequelle 81 über die elektrische Leitung 80 verbunden.
  • Ein Katalysator wird an der Oberfläche der Trennwände 211 des Zellbildungsteils 21 in dem Wabenkörper 2 gehalten. Das erste beispielhafte Ausführungsbeispiel verwendet einen Dreiwegekatalysator, wie etwa Edelmetall, beispielsweise Platin (Pt), Palladium (Pd), Rhodium (Rh), etc.
  • Wenn die elektrische Energiequelle 81 elektrische Energie zu der positiven Elektrode 3 und der negativen Elektrode 4, die das Elektrodenpaar bilden, durch die elektrische Leitung 80 zuführt, fließt Strom in die Innenseite des Wabenkörpers 2, wobei dadurch thermische Energie in der Innenseite des Wabenkörpers 2 erzeugt wird. Dies heizt den Wabenkörper 2 auf eine gewünschte Temperatur auf. Daher kann der Wabenstrukturkörper 1 gemäß dem ersten beispielhaften Ausführungsbeispiel als eine elektrisch beheizte Katalysator-(EHC)-Vorrichtung 8 verwendet werden.
  • Als Nächstes wird eine Beschreibung des Verfahrens zum Produzieren des Wabenstrukturkörpers 1 gemäß dem ersten beispielhaften Ausführungsbeispiel bereitgestellt.
  • Zunächst werden poröse Keramiken, die aus Siliziumkarbid SiC, etc zusammengesetzt sind, vorbereitet, und die porösen Keramiken werden an dem Wabenkörper 2 einer gewünschten zylindrischen Form ausgeformt. Elektrodenmaterialplatten werden geformt, um die positive Elektrode 3 und die negative Elektrode 4 zu produzieren, die aus dem Referenzelektroden 31, den Außenelektrodenteilen 32a und 32b, dem Referenzelektrodenteil 41, den Außenelektrodenteilen 42a und 42b bestehen. Die Elektrodenmaterialplatten bestehen aus einem gebrannten SiC-Si-Gemisch.
  • Als Nächstes werden diese Elektrodenmaterialplatten an der Außenumfangsfläche 221 des Außenhautteils 22 des Wabenkörpers 2 durch die leitfähige Haftpaste 51, die ein SiC-Si-Gemisch, Kohlenstoff, einen Binder, etc. enthält, angeordnet.
  • Das leitfähige Haftmittel 51 wird zwischen dem an der Außenumfangsfläche 221 des Außenhautteils 22 des Wabenkörpers 2 angeordneten Elektrodenmaterialpasten angewendet, um die Elektrodenmaterialplatten zusammen zu kleben.
  • Als Nächstes wird der Wabenkörper 2 mit den Elektrodenmaterialplatten in einer Argon-(Ar)-Gas-Atmosphäre eines regulären (oder atmosphärischen) Druck bei einer vorbestimmten Temperatur (ungefähr 1600°C) gebrannt. Dies ermöglicht, den Wabenstrukturkörper 1 zu produzieren, in dem das Paar der positiven Elektrode 3 und der negativen Elektrode 4 an der Außenumfangsfläche 221 des Außenhautteils 22 des Wabenkörpers 2, sowie die positive Elektrode 3 und die negative Elektrode 4 ausgebildet sind. Wie zuvor beschrieben, bestehen die positive Elektrode 3 und die negative Elektrode 4 aus dem Referenzelektrodenteil 31, den Außenelektrodenteilen 32a und 32b, dem Referenzelektrodenteil 41 und den Außenelektrodenteilen 42a und 42b.
  • Als Nächstes wird eine Beschreibung der Aktionen und Effekte der elektrisch beheizten Katalysator-(EHC)-Vorrichtung 8, die mit dem Wabenstrukturkörper 1 gemäß dem ersten beispielhaften Ausführungsbeispiel ausgestattet ist, bereitgestellt.
  • In dem Wabenkörper 2 des Wabenstrukturkörpers 1 ist der Zellbildungsteil 21 mit dem Außenhautteil 22 einer zylindrischen Form bedeckt. Ein Querschnitt des Wabenkörpers 2 in einer Richtung senkrecht zu einer Axialrichtung des Wabenkörpers 2 weist eine Kreisform auf. Daher ändert sich eine Distanz in der Gegenüberstehrichtung X (in 1 gezeigt) zwischen einem Teil der positiven Elektrode 3 und einen Teil der negativen Elektrode 4 gemäß einem Teil der positiven Elektrode 3 und der negativen Elektrode 4, wo die positive Elektrode 3 und eine Position der negativen Elektrode 4 an der Außenumfangsfläche des Außenhautteils 22 des Wabenkörpers 2 entlang der Umfangsrichtung ausgebildet sind. Insbesondere ist eine Distanz zwischen dem Außenteil der positiven Elektrode 3 und dem Außenteil der negativen Elektrode 4 kürzer als eine Distanz zwischen einen zentralen Teil der positiven Elektrode 3 und einen zentralen Teil der negativen Elektrode 4. Mit anderen Worten gilt, dass je mehr ein Teil der Elektrode von dem zentralen Teil der Elektrode weg liegt, desto mehr wird die Distanz in der Gegenüberstehrichtung X zwischen der positiven Elektrode 3 und der negativen Elektrode 4 verringert. Je mehr der Teil der Elektrode nahe an dem zentralen Teil der Elektrode liegt, desto mehr wird die Distanz in der Gegenüberstehrichtung X zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode 4 erhöht.
  • Dies bedeutet, dass je mehr die Distanz in der Gegenüberstehrichtung X zwischen der positiven Elektrode 3 und der negativen Elektrode 4 verringert wird, desto mehr fließt ein Strom zwischen der positiven Elektrode 3 und der negativen Elektrode 4. Andererseits gilt, dass je mehr die Distanz in der Gegenüberstehrichtung X zwischen der positiven Elektrode 3 und der negativen Elektrode 4 erhöht wird, desto mehr wird ein Betrag des zwischen der positiven Elektrode 3 und der negativen Elektrode 4 fließenden Stroms vermindert. Das heißt, dass der Strom leicht in dem Außenteil der Elektrode fließt als im Vergleich mit dem zentralen Teil jeder Elektrode.
  • In dem Aufbau des Wabenkörpers 2 des Wabenstrukturkörpers 1 gemäß dem ersten beispielhaften Ausführungsbeispiel wird jede der positiven Elektrode 3 und der negativen Elektrode 4, die an der Außenumfangsfläche des Wabenkörpers 2 ausgebildet sind, in der Umfangsrichtung aufgeteilt, um so eine Kombination des Referenzelektrodenteils 31 (41) und den Außenelektrodenteilen 32a und 32b (42a und 42b) zu bilden, wobei der Referenzelektrodenteil 31 (41) an den zentralen Teil der Elektrode 3 (4) ausgebildet ist, und die Außenelektrodenteile 32a und 32b an den beiden Seiten der Elektrode 3 (4) ausgebildet sind. Weiterhin ist der elektrische Widerstand des Referenzelektrodenteils 31 (41), die eine lange Distanz in der Gegenüberstehrichtung X (in 1 gezeigt) aufweist, kleiner als der elektrische Widerstand der Außenelektrodenteile 32a und 32b (42a und 42b), die eine kurze Distanz in der Gegenüberstehrichtung X aufweist.
  • Wie zuvor beschrieben, ist jede der positiven Elektrode 3 und der negativen Elektrode 4 in der Umfangsrichtung in den Referenzelektrodenteil 31 (41) und die Außenelektrodenteile 32a und 32b (42a und 42b) aufgeteilt, und der elektrische Widerstand des Referenzelektrodenteils 31 (41) und der Außenelektrodenteile 32a und 32b (42a und 42b) wird gemäß der Distanz zwischen der positiven Elektrode 3 und der negativen Elektrode 4 angepasst. Dieser Aufbau des Wabenkörpers 2 des Wabenstrukturkörpers 1 ermöglicht zu unterdrücken, dass der elektrische Widerstand zwischen den Elektrodenanschlüssen 30 und 40 durch den elektrischen Pfad zwischen der positiven Elektrode 3 und der negativen Elektrode 4 in den Wabenkörper 2 fließenden Strom abgewichen und geändert wird. Das heißt, dass dieser Aufbau ermöglicht, dass ein gleichförmiger Strom in der Innenseite des Wabenkörpers 2 fließt. Weil der Aufbau des Wabenkörpers 2 ein Fluss eines gleichförmigen Stroms durch die Innenseite des Wabenkörpers 2 ermöglicht, ist es möglich, dass die Temperatur des Wabenkörpers 2 gleichförmig ansteigt, und zu verhindern, dass die Temperaturverteilung in der Innenseite des Wabenkörpers 2 fluktuiert oder geändert wird, auch wenn der Wabenkörper 2 einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
  • Weiterhin ermöglicht dieser Aufbau des Wabenkörpers 2, den in dem Wabenkörper 2 erzeugten thermischen Stress zu unterdrücken und zu entspannen, wenn elektrische Energie zu der positiven Elektrode 3 und der negativen Elektrode 4 zugeführt wird, und die Temperatur der Innenseite des Wabenkörpers 2 erhöht wird. Es ist daher möglich zu verhindern, dass in dem Wabenstrukturkörper Bruchstellen entstehen, um zu verhindern, dass der Wabenkörper 2 beschädigt oder zerbrochen wird.
  • Der Wabenkörper 2 weist einen Querschnitt einer Kreisform auf, der senkrecht zu einer Axialrichtung des Wabenkörpers 2 verläuft. Weiterhin weist der Wabenkörper 2 eine zylindrische Form auf. Dieser Aufbau stellt bereit, dass der Wabenstrukturkörper 1 leicht zu handhaben ist. Das heißt, dass diese Struktur ermöglicht, dass der Wabenstrukturkörper 1 leicht in das Abgasrohr eines Abgasreinigungssystems eines Motorfahrzeugs angebracht werden kann. Weiterhin ermöglicht dieser Aufbau des Wabenkörpers 2, den Wabenstrukturkörper 1 in der Innenseite des Abgasrohrs aufzubewahren, während ein gleichförmiger Druck von dem Außenumfangsteil zu dem Wabenstrukturkörper 1 zugeführt wird, Es ist dadurch möglich zu unterdrücken, dass der Wabenstrukturkörper 1 durch Vibrationen und thermischen Stress beschädigt und zerbrochen wird, und dass der Wabenstrukturkörper 1 in dem Abgasrohr für eine lange Lebenszeit verbleiben kann.
  • Weiterhin ist der elektrische Widerstand des Wabenkörpers 2 größer als der von jeder der Referenzelektrodenteile 31, 41 und der Außenelektrodenteile 32a, 32b, 42a und 42b. Dies ermöglicht sicher zu stellen, dass ein Strom gleichförmig in der Gesamtheit des Wabenkörpers 2 über die aus der positiven Elektrode 3 und der negativen Elektrode 4 bestehenden Elektrodenpaar fließt. Es ist daher möglich, dass die Gesamtheit des Wabenkörpers 2 gleichförmig aufgeheizt wird, und dass die Temperatur der Gesamtheit des Wabenkörpers 2 gleichförmig zunimmt.
  • Weiterhin weist jede der positiven Elektrode 3 und der negativen Elektrode 4 eine Dicke innerhalb eines Bereichs von 0,1 bis 5 mm auf, wobei die positive Elektrode 3 aus dem Referenzelektrodenteil 31 und dem Außenelektrodenteilen 32a und 32b besteht, und die negative Elektrode 4 aus dem Referenzelektrodenteil 41 und den Außenelektrodenteilen 42a und 42b besteht. Dieser Aufbau ermöglicht, dass die positive Elektrode 3 und die negative Elektrode 4 leicht und korrekt an der Außenumfangsfläche 221 des Außenhautteils 22 des Wabenkörpers 2 ausgebildet werden. Weiterhin ermöglicht dieser Aufbau sicher zu stellen, dass der Wabenstrukturkörper 1, der mit dem Wabenkörper 2 ausgestattet ist, an dem Abgasrohr des Abgasreinigungssystems eines Motorfahrzeugs angebracht werden kann.
  • Die elektrisch beheizte Katalysator-(EHC)-Vorrichtung 8 gemäß dem ersten beispielhaften Ausführungsbeispiel ist mit dem Wabenstrukturkörper 1 mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau ausgestattet. Dies ermöglicht der Gesamtheit des Wabenkörpers 2 des Wabenstrukturkörpers 1, gleichförmig aufgeheizt zu werden, und dass die Temperatur der Gesamtheit des Wabenkörpers 2 gleichförmig erhöht wird, sobald die elektrische Energiequelle 81 elektrische Energie an die positive Elektrode 3 und die negative Elektrode 4 zuführt. Es ist möglich, den in dem Wabenkörper 2 gehaltenen Katalysator mit hoher Effizienz zu aktivieren, und es ist dadurch möglich, den Abgasreinigungsprozess auszuführen, sobald die elektrische Energie an die positive Elektrode 3 und die negative Elektrode 4, die in dem Wabenkörper 2 ausgebildet sind, zugeführt wird.
  • Wie vorstehend detailliert beschrieben wurde, stellt das erste beispielhafte Ausführungsbeispiel den Wabenstrukturkörper 1 mit dem Wabenkörper 2 und der elektrisch beheizten Katalysator-(EHC)-Vorrichtung 8 bereit, die dazu fähig sind, die Gesamtheit des Wabenkörpers 2 zu erhöhen, und die leicht an das Abgasreinigungssystem eines Motorfahrzeugs angebracht werden kann.
  • Zweites beispielhaftes Ausführungsbeispiel
  • Es wird eine Beschreibung des Wabenstrukturkörpers 1-1, der mit den Elektroden eines weiteren Aufbaus gemäß dem zweiten beispielhaften Ausführungsbeispiel ausgestattet ist, mit Bezugnahme auf 4 bereitgestellt.
  • 4 ist eine Ansicht, die einen Querschnitt des Wabenstrukturkörpers 1-1, der senkrecht zu einer Axialrichtung davon verläuft, gemäß dem zweiten beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Wie in 4 gezeigt ist, besteht in dem Wabenstrukturkörper 1-1 die positive Elektrode 3-1 aus dem Referenzelektrodenteil 31, dem Außenelektrodenteilen 32a und 32b, sowie äußersten Elektrodenteilen 32c und 32d. Die negative Elektrode 4-1 besteht aus dem Referenzelektrodenteil 41, dem Außenelektrodenteilen 42a und 42b, und äußersten Elektrodenteilen 42c und 42d. Weiterhin sind die positive Elektrode 3-1 und die negative Elektrode 4-1 derart ausgebildet, dass je weiter die Distanz von jeder der Außenelektrodenteile 32a, 32b, 42a und 42b und den äußersten Elektrodenteilen 32c, 32d, 42c und 42d, die von dem Referenzelektrodenteil 31 (41) erfasst wird, erhöht wird, desto mehr wird der elektrische Widerstand erhöht. Das heißt, dass der äußerste Elektrodenteil 32c (32d, 42c und 42d) einen großen elektrischen Widerstand als jede der Außenelektrodenteile 32a (32b, 42a und 42b) und der Referenzelektrodenteil 31 (41) aufweist.
  • Insbesondere gilt, wie in 4 gezeigt ist, dass die positive Elektrode 3-1 aus dem Referenzelektrodenteil 31, der an dem zentralen Teil der positiven Elektrode 3-1 ausgebildet ist, den Außenelektrodenteilen 32a und 32b, die an beiden Seiten des Referenzelektrodenteils 31 ausgebildet sind, und den äußersten Elektrodenteilen 32c und 32d, die an beiden Seiten der Außenelektrodenteile 32a und 32b ausgebildet sind, besteht. Mit anderen Worten besteht die positive Elektrode 3-1 aus dem einzelnen Referenzelektrodenteil 31, dem Paar der Außenelektrodenteile 32a und 32b, und dem Paar der beiden äußersten Elektrodenteile 32c und 32d.
  • Andererseits gilt, gleich dem Aufbau des in 4 gezeigten positiven Elektrodenteils 3, dass die negative Elektrode 4-1 aus dem Referenzelektrodenteil 41, der an dem zentralen Teil der negativen Elektrode 4-1 ausgebildet ist, den Außenelektrodenteilen 42a und 42b, die an beiden Seiten des Referenzelektrodenteils 41 ausgebildet sind, und den äußersten Elektrodenteilen 42c und 42d, die an beiden Seiten der äußeren Elektrodenteile 42a und 42b ausgebildet sind, besteht. Mit anderen Worten besteht die negative Elektrode 4-1 aus dem einzelnen Referenzelektrodenteil 41, dem Paar der Außenelektrodenteile 42a und 42b, und dem Paar der beiden äußersten Elektrodenteile 42c und 42d.
  • Der Referenzelektrodenteil 31 der positiven Elektrode 3-1 und der Referenzelektrodenteil 41 der negativen Elektrode 4-1 bildet ein Paar gesehen in der Gegenüberstehrichtung X, in der sich die Referenzelektrodenteile 31 und 41 einander in einer Radialrichtung gegenüberliegen. Weiterhin bilden die Außenelektrodenteile 32a und 32b der positiven Elektrode 3-1 und die Außenelektrodenteile 42a und 42b der negativen Elektrode 4-1 ein Paar gesehen aus der Gegenüberstehrichtung X, in der sich die Außenelektrodenteile 32a und 32b und die Außenelektrodenteile 42a und 42b einander in der Radialrichtung gegenüberliegen.
  • In der in 4 gezeigten positiven Elektrode 3-1 ist der elektrische Widerstand des Außenelektrodenteils 32a kleiner als der des äußersten Elektrodenteils 32c. Weiterhin ist der elektrische Widerstand des Außenelektrodenteils 32b kleiner als der des äußersten Elektrodenteils 32d.
  • Das heißt, dass der elektrische Widerstand der positiven Elektrode 3-1 entlang der Umfangsrichtung von dem zentralen Teil in Richtung des Außenteils davon erhöht wird. Insbesondere wird der elektrische Widerstand der positiven Elektrode 3-1 von dem Referenzelektrodenteil 31 zu dem äußersten Elektrodenteil 32c erhöht, und ebenso von dem Referenzelektrodenteil 31 zu dem äußersten Elektrodenteil 32d erhöht. Das heißt, dass die äußersten Elektrodenteile 32c und 32d den maximalen elektrischen Widerstand aufweisen. Der Referenzelektrodenteil 31 hat den minimalen elektrischen Widerstand. Die äußeren Elektrodenteile 32a und 32b weisen den dazwischen liegenden elektrischen Widerstand auf.
  • Andererseits ist in der in 4 gezeigten negativen Elektrode 4-1 der elektrische Widerstand des Außenelektrodenteils 42a kleiner als der des äußersten Elektrodenteils 42c. Weiterhin ist der elektrische Widerstand des Außenelektrodenteils 42b kleiner als der des äußersten Elektrodenteils 42d.
  • Das heißt, dass der elektrische Widerstand der negativen Elektrode 4-1 entlang der Umfangsrichtung von dem zentralen Teil in Richtung des Außenteils davon erhöht wird. Insbesondere wird der elektrische Widerstand der negativen Elektrode 4-1 von dem Referenzelektrodenteil 41 zu dem äußersten Elektrodenteil 42c erhöht, und ebenso von dem Referenzelektrodenteil 41 zu dem äußersten Elektrodenteil 42d erhöht. Das heißt, dass die äußersten Elektrodenteile 42c und 42d den maximalen elektrischen Widerstand aufweisen. Der Referenzelektrodenteil 41 weist den minimalen elektrischen Widerstand auf. Die Außenelektrodenteile 42a und 42b weisen den dazwischen liegenden elektrischen Widerstand auf.
  • Insbesondere gilt, dass der Referenzelektrodenteil 31 der positiven Elektrode 3-1 und der Referenzelektrodenteil 41 der negativen Elektrode 4-1 den gleichen elektrischen Widerstand aufweisen. Weiterhin weisen die Außenelektrodenteile 32a, 42a, 32b und 42b den gleichen elektrischen Widerstand auf. Noch weiterhin weisen die äußersten Elektrodenteile 32c, 42c, 32d und 42d den gleichen elektrischen Widerstand auf.
  • Der elektrische Widerstand des Wabenkörpers 2 ist größer als der elektrische Widerstand jeder der Referenzelektrodenteile 31, 41 der Außenelektrodenteile 32a, 32b, 42a und 42b.
  • Weitere Komponenten des Wabenstrukturkörpers 1-1 gemäß dem zweiten beispielhaften Ausführungsbeispiel sind die gleichen wie die des Wabenstrukturkörpers 1 gemäß dem ersten beispielhaften Ausführungsbeispiel.
  • In dem Aufbau des Wabenstrukturkörpers 1-1 gemäß dem zweiten beispielhaften Ausführungsbeispiel wird die Distanz zwischen der positiven Elektrode 3-1 und der negativen Elektrode 4-1 entlang der Gegenüberstehrichtung X erfasst, in der die positive Elektrode 3-1 und die negative Elektrode 4-1 einander durch die Innenseite des Wabenkörpers 2 gegenüberliegen.
  • In dem Wabenstrukturkörper 1-1 gemäß dem zweiten beispielhaften Ausführungsbeispiel wird die Distanz zwischen der positiven Elektrode 3-1 und der negativen Elektrode 4-1 von dem zentralen Teil zu dem Außenteil entlang der Umfangsrichtung des Außenhautteils 22 vermindert, und andererseits der elektrische Widerstand der Elektrodenteile 32a bis 32b, 42a bis 42d erhöht. Dieser Aufbau ermöglicht, eine Abweichung von einer gleichförmigen Verteilung eines Stroms, der in die Innenseite des Wabenkörpers 2 zwischen der positiven Elektrode 3-1 und der negativen Elektrode 4-1 fließt, zu unterdrücken. Das heißt, dass dieser Aufbau ermöglicht, dass ein Strom gleichförmig in der Gesamtheit des Wabenkörpers 2 fließt, und dass die Temperatur der Innenseite des Wabenkörpers 2 gleichförmig ansteigt, sobald elektrische Energie zwischen der positiven Elektrode 3-1 und der negativen Elektrode 4-1 zugeführt wird.
  • Weitere Aktionen und Effekte des Wabenstrukturkörpers 1-1 gemäß dem zweiten beispielhaften Ausführungsbeispiel sind die gleichen wie die des Wabenstrukturkörpers 1 gemäß dem ersten beispielhaften Ausführungsbeispiel.
  • Wie in 4 gezeigt ist, ist in der positiven Elektrode 3-1 und der negativen Elektrode 4-1 in dem Wabenstrukturkörper 1-1 gemäß dem zweiten beispielhaften Ausführungsbeispiel der Außenelektrodenteil 32a an einem Ende des Referenzelektrodenteils 31 ausgebildet, und der Außenelektrodenteil 32b ist an dem anderen Ende des Referenzelektrodenteils 31 ausgebildet. Gleichermaßen ist der Außenelektrodenteil 42a an dem einen Ende des Referenzelektrodenteils 41 ausgebildet, und der Außenelektrodenteil 42b ist an dem anderen Ende des Referenzelektrodenteils 41 ausgebildet.
  • Das Konzept der vorliegenden Erfindung ist nicht auf diesen Aufbau begrenzt. Beispielsweise ist es möglich, dass jede der positiven Elektrode 3-1 und der negativen Elektrode 4-1 einen Aufbau aufweist, bei dem drei oder mehr Außenelektrodenteile an einem Endteil mit dem anderen Endteil von jedem der Referenzelektrodenteile entsprechend entlang der Umfangsrichtung des Wabenkörpers 2 ausgebildet sind.
  • Drittes beispielhaftes Ausführungsbeispiel
  • Es wird eine Beschreibung des Wabenstrukturkörpers 1-2, der mit den Elektroden eines weiteren Aufbaus gemäß dem dritten beispielhaften Ausführungsbeispiel ausgestattet ist, mit Bezugnahme auf 5 und 6 bereitgestellt.
  • 5 ist eine Ansicht, die einen Querschnitt des Wabenstrukturkörpers 1-2, der senkrecht zu einer Axialrichtung davon verläuft, gemäß dem dritten beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. 6 ist eine Ansicht, die den Wabenstrukturkörper 1-2 gemäß dem dritten beispielhaften Ausführungsbeispiel aus Sicht einer positiven Elektrode 3-2, die an der Außenumfangsfläche 221 des Wabenkörpers 2 in dem Wabenstrukturkörper 1-2 ausgebildet ist, zeigt.
  • Wie in 5 und 6 gezeigt ist, weist der Wabenstrukturkörper 1-2 die positive Elektrode 3-2 und die negative Elektrode 4-2 auf, die sich von der positiven Elektrode 3 und der negativen Elektrode 4 des Wabenstrukturkörpers 1 in deren Aufbau unterscheiden.
  • Das heißt, wie in 5 gezeigt ist, dass die positive Elektrode 3-2 aus dem Referenzelektrodenteil 31, den Außenelektrodenteilen 32a und 32b und Aussparungen 50 besteht. Die Aussparungen 50 sind zwischen dem Referenzelektrodenteil 31 und dem Außenelektrodenteil 32 kleiner ausgebildet. Weiterhin sind die Aussparungen 50 ebenso zwischen dem Referenzelektrodenteil 31 und dem Außenelektrodenteil 32b ausgebildet.
  • Gleich dem Aufbau der positiven Elektrode 3-2 besteht die negative Elektrode 4-2 aus dem Referenzelektrodenteil 41, den Außenelektrodenteilen 42a und 42b, und Aussparungen 50. Die Aussparungen bzw. Spalte 50 sind zwischen dem Referenzelektrodenteil 41 und dem Außenelektrodenteil 42a bereit gestellt. Weiterhin sind die Aussparungen 50 ebenso zwischen dem Referenzelektrodenteil 41 und den Außenelektrodenteil 42b ausgebildet.
  • Insbesondere gilt, wie in 6 gezeigt ist, dass der Referenzelektrodenteil 31 und der Außenelektrodenteil 32a, die zueinander benachbart sind, durch das leitfähige Haftmittel 51, das zwischen diesen ausgebildet ist, verbunden sind. Insbesondere sind die Aussparungen 50 zwischen dem Referenzelektrodenteil 31 und dem Außenelektrodenteil 32a ausgebildet. Die Aussparungen 50 enthalten kein leitfähiges Haftmittel 51.
  • Gleichermaßen sind der Referenzelektrodenteil 31 und der Außenelektrodenteil 32b, die zueinander benachbart sind, durch das leitfähige Haftmittel 51, das zwischen diesen ausgebildet ist, verbunden. Insbesondere sind die Aussparungen 50 ohne Haftmittel 51, das zwischen dem Referenzelektrodenteil 31 und dem Außenelektrodenteil 32b ausgebildet ist, ausgebildet. Das heißt, dass die Aussparungen 50 kein leitfähiges Haftmittel 51 enthalten.
  • Andererseits, wie in 6 weggelassen wurde, weist die negative Elektrode 4 den gleichen Aufbau der positiven Elektrode 3 auf. Das heißt, dass der Referenzelektrodenteil 41 und der Außenelektrodenteil 42a, die zueinander benachbart sind, durch das zwischen diesen ausgebildeten leitfähigen Haftmittel 51 verbunden sind. Insbesondere sind die Aussparungen 50 zwischen dem Referenzelektrodenteil 41 und dem Außenelektrodenteil 42a ausgebildet. Die Aussparungen 50 enthalten kein leitfähiges Haftmittel 51. Gleichermaßen sind der Referenzelektrodenteil 41 und der Außenelektrodenteil 42b, die zueinander benachbart sind, durch das zwischen diesen ausgebildeten leitfähigen Haftmittel 51 verbunden. Insbesondere sind die Aussparungen 50 ausgebildet, ohne dass Haftmittel 51 zwischen dem Referenzelektrodenteil 41 und dem Außenelektrodenteil 42b ausgebildet sind. Die Aussparungen 50 enthalten kein leitfähiges Haftmittel 51.
  • Weitere Komponenten des Wabenstrukturkörpers 1-2 gemäß dem dritten beispielhaften Ausführungsbeispiel sind die gleichen wie die des Wabenstrukturkörpers 1 gemäß dem ersten beispielhaften Ausführungsbeispiel.
  • Der Aufbau des Wabenstrukturkörpers 1-2 gemäß dem dritten beispielhaften Ausführungsbeispiel ermöglicht, den angelegten Stress zu unterdrücken oder zu entspannen, wenn der Wabenstrukturkörper 1-2 in dem Abgasrohr eines Abgasreinigungssystems eines Motorfahrzeugs platziert wird, und eine Schwingung zu unterdrücken oder zu entspannen, die erzeugt wird, wenn das Motorfahrzeug gefahren wird. Dies ermöglicht, dass Bruchstellen in dem Wabenstrukturkörper 1-2 erzeugt werden, und zu verhindern, dass der Wabenstrukturkörper 1-2 beschädigt oder zerbrochen wird.
  • Weitere Aktionen und Effekte des Wabenstrukturkörpers 1-2 gemäß dem dritten beispielhaften Ausführungsbeispiel sind die gleichen wie des Wabenstrukturkörpers 1 gemäß dem ersten beispielhaften Ausführungsbeispiel.
  • Es ist ebenso gemäß dem dritten beispielhaften Ausführungsbeispiel des Wabenstrukturkörpers 1-2 möglich, die in 4 gezeigte Elektrodenstruktur aufzuweisen. Das heißt, dass es möglich ist, dass der Wabenstrukturkörper 1-2 die Struktur bzw. den Aufbau aufweist, bei dem der Außenelektrodenteil 32a (42a) und die äußersten Elektrodenteile 32c (42c) an einer Seite des Referenzelektrodenteils 31 (41) ausgebildet sind, und der Außenelektrodenteil 32b (42b) und die äußersten Elektrodenteile 32d (42d) an der anderen Seite des Referenzelektrodenteils 31 (41) ausgebildet sind. Bei diesem Aufbau sind die Aussparungen 50 zwischen den Außenelektrodenteil 32a (42a) und den äußersten Elektrodenteilen 32c (42c) ausgebildet. Dieser Aufbau ermöglicht, weiterhin zu verhindern, dass Bruchstellen in dem Wabenstrukturkörper erzeugt werden.
  • Viertes beispielhaftes Ausführungsbeispiel
  • Es wird eine Beschreibung des Wabenstrukturkörpers 1-3, der mit den Elektroden eines weiteren Aufbaus gemäß dem vierten beispielhaften Ausführungsbeispiel ausgestattet ist, mit Bezugnahme auf 7, 8 und 9 bereitgestellt.
  • 7 ist eine Ansicht, die einen vergrößerten Querschnitt eines Teils um eine positive Elektrode, die auf einer Oberfläche des Wabenstrukturkörper 1-3 gemäß einem vierten beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist, zeigt. 8 ist eine Ansicht, die einen Querschnitt des Wabenstrukturkörpers 1-3 entlang der in 7 gezeigten Linie B-B zeigt.
  • Wie in 7 und 8 gezeigt ist, weist der Wabenstrukturkörper 1-3 die positive Elektrode 3-3 und die negative Elektrode 4-3 auf, deren Aufbau sich von der positiven Elektrode 3 und der negativen Elektrode 4 des Wabenstrukturkörpers 1 unterscheidet.
  • Das heißt, wie in 7 und 8 gezeigt ist, dass die positive Elektrode 3-3 aus dem Referenzelektrodenteil 31, dem Außenelektrodenteil 32a, den Außenelektrodenteil 32b und einer Aussparung 59 besteht. Weiterhin besteht die positive Elektrode 4-3 aus dem Referenzelektrodenteil 41, dem Außenelektrodenteil 42a, dem Außenelektrodenteil 42b und einer Aussparung 59.
  • Insbesondere gilt, wie in 7 und 8 gezeigt ist, dass in der positiven Elektrode 3-3 jeder der Außenelektrodenteile 32a und 32b auf den Außenumfangsflächen 221 des Außenhautteils 22 des Wabenkörpers 2 durch ein leitfähiges Haftmittel 51 verbunden sind. Insbesondere gilt, wie in 8 gezeigt ist, dass die Aussparung 59 kein leitfähiges Haftmittel enthält, und zwischen jeder der Außenelektrodenteile 32a, 32b und der Außenumfangsfläche 221 des Außenhautteils 22 des Wabenkörpers 2 ausgebildet ist. Gleich der positiven Elektrode 3-3 weist die negative Elektrode 4-3 den gleichen Aufbau der positiven Elektrode 3-3 auf. Daher wird die Beschreibung der negativen Elektrode 4-3 hier weggelassen. Das heißt, dass in der negativen Elektrode 4-3 jeder der Außenelektrodenteile 42a und 42b auf die Außenumfangsfläche 221 des Außenhautteils 22 des Wabenkörpers 2 durch ein leitfähiges Haftmittel 51 verbunden ist. Die Aussparung 59 enthält kein leitfähiges Haftmittel, und ist zwischen jeden der Außenelektrodenteile 42a, 42b und der Außenumfangsfläche 221 des Außenhautteils 22 des Wabenkörpers 2 ausgebildet.
  • Wie in 8 gezeigt ist, ist es zulässig, die Aussparung 59 entlang einer Axialrichtung des Wabenkörpers 2 auszubilden. Dieser Aufbau führt Abgas in die Aussparung 59 ein. Dies verursacht die Möglichkeit, dass die Leistungsfähigkeit des Reinigens von Abgas vermindert wird, und dass die Haftstärke zwischen der positiven Elektrode 3-3 und der negativen Elektrode 4-3 und der Wabenkörper 2 vermindert wird. Um dies zu eliminieren, wie in 9 gezeigt ist, ist es möglich, Haftmittel 51 an beiden Endteilen der Aussparung 59 entlang einer Axialrichtung anzuwenden. 9 ist eine Ansicht, die einen Querschnitt eines weiteren Aufbaus des Wabenstrukturkörpers 3-3 entlang der in 7 gezeigten Linie B-B zeigt.
  • Weitere Aktionen und Effekte des Wabenstrukturkörpers 1-3 gemäß dem vierten beispielhaften Ausführungsbeispiel sind die gleichen wie die des Wabenstrukturkörpers 1 gemäß dem ersten beispielhaften Ausführungsbeispiel.
  • Das Vorhandensein der Aussparung 59 kann den elektrischen Widerstandswert anpassen, dass heißt, den elektrischen Widerstand an den Außenteilen (wie etwa die Außenelektrodenteile 32a, 32b, 42a und 42b) der positiven Elektrode 3-3 und der negativen Elektrode 4-3. Insbesondere ist es möglich, den elektrischen Widerstandswert der Außenteile von jeder der positiven Elektrode 3-3 und der negativen Elektrode 4-3 zu erhöhen, um zu verhindern, dass ein Strom zu der Außenseite der positiven Elektrode 3-3 und der negativen Elektrode 4-3 fließt. Dieser Aufbau ermöglicht, eine Abweichung von einer gleichmäßigen Verteilung von in die Innenseite des Wabenkörpers 2 fließenden Strom zu unterdrücken. Das heißt, dass der Aufbau des Wabenstrukturkörpers 1-3 gemäß dem vierten beispielhaften Ausführungsbeispiel den Effekt des Verminderns der Abweichung einer gleichförmigen Verteilung von in den Wabenkörper 2 fließenden Strom, zu verbessern. Weitere Aktionen und Effekte des Wabenstrukturkörper 1-3 gemäß dem vierten beispielhaften Ausführungsbeispiel sind die gleichen wie die des Wabenstrukturkörpers 1 gemäß dem ersten beispielhaften Ausführungsbeispiel.
  • Fünftes beispielhaftes Ausführungsbeispiel
  • Es wird eine Beschreibung des Wabenstrukturkörpers 1-4 mit einem Wabenkörper 2-1 gemäß einem fünften beispielhaften Ausführungsbeispiel mit Bezugnahme auf 10 und 11 bereit gestellt.
  • 10 ist eine Ansicht, die einen Querschnitt des Wabenstrukturkörpers 1-4, die senkrecht zu einer Axialrichtung davon verläuft, gemäß dem fünften beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Wie in 10 gezeigt ist, ist der Wabenkörper 2-1 in eine Vielzahl von Wabenteilen, die aus einem Referenzwabenteil 23 und Außenwabenteilen 24a und 24b besteht, aufgeteilt. Der Referenzwabenteil 23 und die Außenwabenteile 24a und 24b werden durch zwei Aufteilrichtungen, die durch zwei durchgezogene Linien entlang der Gegenüberstehrichtung X angegeben sind, erhalten. Die beiden Aufteilrichtungen verlaufen senkrecht zu der in 10 gezeigten horizontalen Richtung Y. Das heißt, dass der Referenzwabenteil 23 an dem zentralen Teil des Wabenkörpers 2-1 ausgebildet ist, und die Außenwabenteile 24a und 24b an beiden Seiten des Referenzwabenteils 23 platziert sind. Die Außenwabenteile 24a bzw. 24b befinden sich benachbart zu dem Referenzwabenteil 23. Weiterhin ist der elektrische Widerstand des Referenzwabenteils 23 kleiner als der von jedem der Außenwabenteile 24a und 24b. Weiterhin, wie in 10 gezeigt ist, ist der Referenzwabenteil 23 zwischen den Referenzelektrodenteilen 31 und 41 in der positiven Elektrode 3 und der negativen Elektrode 4 ausgebildet. Die positive Elektrode und die negative Elektrode 4 bilden das Elektrodenpaar. Der Außenwabenteil 24a ist zwischen den Außenelektrodenteilen 32a und 42a ausgebildet. Der Außenwabenteil 24b ist zwischen den Außenelektrodenteilen 32b und 42b ausgebildet.
  • Insbesondere gilt, wie in 10 gezeigt ist, dass der Wabenkörper 2-1 aus dem einzelnen Referenzwabenteil 23 und den beiden Außenwabenteilen 24a und 24b besteht. Die Außenwabenteile 24a und 24b sind an jeweils beiden Seiten des Referenzwabenteils 23 ausgebildet.
  • Insbesondere gilt, dass der Referenzwabenteil 23 zwischen den Referenzelektrodenteilen 31 und 41 in der positiven Elektrode 3 und der negativen Elektrode 4 ausgebildet ist. Der Außenwabenteil 24a ist zwischen den Außenelektrodenteilen 32a und 42a ausgebildet. Der Außenwabenteil 24b ist zwischen den Außenelektrodenteilen 32b und 42b ausgebildet.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, ist der elektrische Widerstand des Referenzwabenteils 23 kleiner als der von jedem der Außenwabenteilen 24a und 24b. Weiterhin weisen die Außenwabenteile 24a und 24b den gleichen elektrischen Widerstand auf.
  • Weitere Komponenten des Wabenstrukturkörpers 1-4 gemäß dem fünften beispielhaften Ausführungsbeispiel sind die gleichen wie die des Wabenstrukturkörpers 1 gemäß dem ersten beispielhaften Ausführungsbeispiel.
  • Wie in 10 gezeigt ist, ermöglicht der Aufbau des Wabenkörpers 2-1 in dem Wabenstrukturkörper 1-4 gemäß dem fünften beispielhaften Ausführungsbeispiel, den elektrischen Widerstand des Wabenkörpers 2-1, der zwischen dem Paar der positiven Elektrode 3 und der negativen Elektrode 4 ausgebildet ist, anzupassen, zusätzlich zum Anpassen des elektrischen Widerstands von jeder der positiven Elektrode 3 und der negativen Elektrode 4. Dieser Aufbau ermöglicht weiterhin, dass die Temperatur der Gesamtheit des Wabenkörpers 2-1 leicht und gleichförmig ansteigt. Noch weiterhin gilt, weil der Wabenkörper 2-1 aus den aufgeteilten Wabenteilen besteht, nämlich aus dem Referenzwabenteil 23 und den Außenwabenteilen 24a und 24b, es möglich ist, die Strukturstärke der Gesamtheit des Wabenkörpers 2-1 zu erhöhen.
  • Weitere Komponenten des Wabenstrukturkörpers 1-4, der mit dem Wabenkörper 2-1 gemäß dem fünften beispielhaften Ausführungsbeispiel ausgestattet ist, sind die gleichen wie die des Wabenstrukturkörpers 1 gemäß dem ersten beispielhaften Ausführungsbeispiel.
  • Wie vorstehend detailliert beschrieben wurde, besteht der Wabenkörper 2-1 aus dem Referenzwabenteil 23 und den Außenwabenteilen 24a und 24b, die entlang den beiden Gegenüberstehrichtungen X, die in 10 gezeigt sind, aufgeteilt sind. Jedoch ist das Konzept der vorliegenden Erfindung nicht durch diesen Aufbau beschränkt. Es ist möglich, dass der Wabenkörper 2-4 einen weiteren Aufbau aufweist.
  • 11 ist eine Ansicht, die einen Querschnitt eines weiteren Aufbaus des Wabenstrukturkörpers 1-4, der senkrecht zu der Axialrichtung verläuft, gemäß dem fünften beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 11 gezeigt ist, ist es möglich, dass der Wabenkörper 2-1 einen Aufbau aufweist, bei dem jeder des Referenzwabenteils 23 und der Außenwabenteile 24a und 24b in 3 Wabenteile entlang den beiden Horizontalrichtungen zusätzlich zu den beiden Gegenüberstehrichtungen X aufgeteilt sind. Dieser Aufbau des in 11 gezeigten Wabenkörpers 2-2 ermöglicht, weiterhin die Gesamtstärke des Wabenkörpers 2-2 zu erhöhen, und zu verhindern, dass Bruchstellen in dem Wabenkörper 2-2 erzeugt werden.
  • Sechstes beispielhaftes Ausführungsbeispiel
  • Es wird eine Beschreibung des sechsten beispielhaften Ausführungsbeispiels gemäß der vorlegenden Erfindung bereitgestellt.
  • Das sechste beispielhafte Ausführungsbeispiel erfasst die Temperaturanstiegsleistungsfähigkeit von Testmustern als der Wabenkörper in dem Wabenstrukturkörper.
  • Gemäß dem sechsten beispielhaften Ausführungsbeispiel, wurden 12 Testmuster 1 bis 12 des Wabenstrukturkörpers vorbereitet. Gemäß dem sechsten beispielhaften Ausführungsbeispiel wurden jeder der Testmuster 1 bis 12 erfasst, wenn elektrische Energie jedem der Testmuster 1 bis 12 zugeführt wurde, um eine Temperaturverteilung in dem Testmuster zu erfassen.
  • 12 ist eine Ansicht, die Temperaturerfassungspunkte auf einem Querschnitt des Wabenkörpers, der senkrecht zu der Axialrichtung des Wabenkörpers verläuft, zeigt. An den Erfassungspunkten wurde eine Temperatur des Wabenstrukturkörpers als die Testmuster 1 bis 12 erfasst.
  • Nun wird eine Beschreibung des Aufbaus von jedem der Testmuster 1 bis 12 bereitgestellt.
  • Das Testmuster 1 weist einen herkömmlichen Aufbau des Wabenstrukturkörpers auf, bei dem ein Paar von Elektroden, wie etwa eine positive Elektrode und eine negative Elektrode, an einer Außenumfangsfläche des Wabenkörpers bereitgestellt ist.
  • Andererseits weisen die Testmuster 2 bis 11 den gleichen Aufbau des Wabenstrukturkörpers gemäß dem ersten und vierten beispielhaften Ausführungsbeispiels (die in 1 bis 3, 7 und 8 gezeigt sind) auf. Das heißt, dass in jedem der Testmuster 2 bis 11 das Elektrodenpaar mit der positiven Elektrode 3 und der negativen Elektrode 4 an der Außenumfangsfläche des Wabenkörpers ausgebildet ist, und jede der Elektroden besteht aus dem Referenzelektrodenteil und den Außenelektrodenteilen, und die Außenelektrodenteile sind an den beiden Enden des Referenzelektrodenteils ausgebildet.
  • Jedes der Testmuster 1 bis 12 weist den Wabenkörper auf, der aus leitfähigem Siliziumkarbid SiC besteht. Jedes der Testmuster 1 bis 12 besitzt einen Außendurchmesser von 93 mm und eine Länge von 100 mm. In jedem der Testmuster 1 bis 12 ist die Gesamtanzahl von Zellen 400 Zellen pro inch2 (cpsi), und eine Dicke jeder Trennwand beträgt 6 mil (mil = 1/1000 inch). Der elektrische Widerstandswert des Wabenkörpers in jedem der Testmuster 1 bis 12 beträgt 12 Ω.
  • Es gibt verschiedene Verfahren zum Erfassen des elektrischen Widerstandswerts des Wabenkörpers in dem Wabenstrukturkörper. Beispielsweise verwendet ein herkömmliches Verfahren zum Erfassen des elektrischen Widerstandswerts des Wabenkörpers ein Multimeter, etc. Ein solches Multimeter, das als Multitster oder ein Volt-Ohm-Meter (VOM) bekannt ist, ist ein elektronisches Messinstrument, das mehrere Messfunktionen in einer Einheit kombiniert. Ein typisches Multimeter kann Merkmale umfassen, wie etwa die Fähigkeit, Spannung, Strom und Widerstand zu messen. Elektroden sind durch Verwenden eines gitterförmigen Metals, eines plattenförmigen Metals oder Ag-Paste mit einem niedrigen elektrischen Widerstand ausgebildet. Wenn ein Konstantstrom (beispielsweise 1 A) zwischen den Elektroden fließt, erfasst ein solches Multimeter eine Spannung zwischen den Elektroden. Der elektrische Widerstandwert wird auf der Basis der erfassten Spannung berechnet. Es ist möglich, einen gewünschten elektrischen Widerstandswert des Wabenkörpers durch Anpassen der Größe des Wabenkörpers und eines Stroms, der zu der auf der Außenumfangsfläche des Wabenkörpers ausgebildeten Elektrode zuzuführen ist, zu erhalten.
  • In dem sechsten beispielhaften Ausführungsbeispiel weisen jedes der Testmuster 1 bis 12 den gleichen Elektrodenwinkel α von 78° auf (siehe 13). 13 ist eine Ansicht, die ein Verfahren zum Erfassen des elektrischen Widerstandswerts von jedem der Testmuster als der Wabenstrukturkörper gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Dieser Elektrodenwinkel α ist ein Winkel zwischen dem Mittelpunkt des Wabenkörpers und beiden Enden von jeder der positiven Elektrode und der negativen Elektrode.
  • Jeder des Referenzelektrodenteils und des Außenelektrodenteils in der positiven Elektrode und der negativen Elektrode weist die gleiche Umfangslänge von 21,1 mm gemessen entlang der Umfangsrichtung entlang des Wabenkörpers auf.
  • Insbesondere gilt vorzugsweise, dass der Wabenkörper in dem Wabenstrukturkörper den Elektrodenwinkel α von 78 ± 10°C aufweist.
  • Wenn der Wabenkörper einen großen Elektrodenwinkel α aufweist, d. h., wenn der Elektrodenwinkel α des Wabenkörpers den Bereich von 78 ± 10°C übersteigt (d. h., 88°C übersteigt), fließt ein Strom leichter zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode, weil die Distanz zwischen dem Elektrodenpaar vermindert ist.
  • Wenn andererseits der Wabenkörper einen kleinen Elektrodenwinkel α, d. h., wenn der Elektrodenwinkel α des Wabenkörpers kleiner als der Bereich von 78 ± 10°C ist (d. h., kleiner als 68°C), verursacht dies eine Schwierigkeit, dass ein Strom zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode fließt, weil die Distanz zwischen dem Elektrodenpaar vermindert ist. Dies führt dazu, dass ein Strom nicht in den Außenteil der Elektroden fließt, und dass dadurch die Temperatur des Wabenkörpers vermindert wird.
  • Wie in 13 gezeigt ist, ist die längste Distanz L1 zwischen dem Elektrodenpaar zwischen dem Elektrodenpaar die Distanz zwischen dem zentralen Teil des Referenzelektrodenteils in der positiven Elektrode und dem zentralen Teil des Referenzelektrodenteils in der negativen Elektrode. Jedes der Testmuster 1 bis 12 weist die längste Distanz L1 von 93 mm auf.
  • Andererseits, ist die kürzeste Distanz L2 zwischen dem Elektrodenpaar die Distanz zwischen dem äußersten Teil in dem Außenelektrodenteil in der positiven Elektrode und dem äußersten Teil in dem Außenelektrodenteil in der negativen Elektrode. Jedes der Testmuster 1 bis 12 weist die kürzeste Distanz L2 von 72,3 mm auf. In jedem der Testmuster 1 bis 12 beträgt der Wert von (L1–L2)/L1 0,22.
  • Nun wird einen Beschreibung des Verfahrens des Produzierens des Wabenstrukturkörpers (als die Testmuster 1 bis 12) bereitgestellt.
  • Zunächst wird der Wabenkörper, der aus leitfähigem Siliziumkarbid SiC besteht, produziert.
  • Sechs Arten von Elektrodenmaterialien wurden vorbereitet, die als der Referenzelektrodenteil und die Außenelektrodenteile in jedem der positiven Elektrode und der negativen Elektrode in jedem der Testmuster 1 bis 12 verwendet wurden. Insbesondere wurde ein Siliziumkarbid-SiC-Pulver und Kohlenstoff-C-Pulver eines vorbestimmten Mischungsverhältnisses (siehe Tabelle 1) gemischt. Ein Binder, Wasser, und Schmieröl wurden in das vorbereitete Gemisch hinzugefügt. Das erhaltene Tongemisch wurde extrudiert und ausgeformt, um einen Ausformkörper als jedes Testmuster zu bilden. Der Ausformkörper weist eine zylindrische Form mit einem Innendurchmesser von 93 mm, einer Dicke von 5 mm und einer Länge von 120 mm auf.
  • Als Nächstes wurde der Formkörper in eine Vielzahl von aufgeteilten Teilen mit einer vorbestimmten Länge geschnitten. Hüttensilizium(-Si)-Pulver, Wasser und eine Alkohollösung, ein Binder zum Anpassen des Tonzustands wurden gemischt, um eine Schlämme zu produzieren. Die erhaltene Schlämme wurde an der Oberfläche von jeder der aufgeteilten Formkörper als die Testmuster angewendet. Gemäß dem sechsten beispielhaften Ausführungsbeispiel ist die Menge von an der Oberfläche jedes Formkörpers angewendeten Schlämme nicht beschränkt, wenn sichtbare Schlämme an der Oberfläche jedes Formkörpers angewendet wurde. Anschließend wurden die Formkörper über zwei Stunden unter einer Argongasatmosphäre bei 1700°C gebrannt. Dies stellte die Formkörper als die Testmuster mit sechs Typen von Elektrodenmaterialien ”a” bis ”e” her.
  • Der elektrische Widerstand von jedem der Elektrodenmaterialien ”a” bis ”e” wurde erfasst. Tabelle 1 zeigt die Erfassungsergebnisse.
  • Der elektrische Widertand von jedem der Elektrodenmaterialien ”a” bis ”e” wurde durch das folgende Verfahren berechnet.
  • Der elektrische Widertandswert der Elektrodenmaterialien ”a” bis ”e” wurde durch das gleiche vorstehend beschriebene Verfahren erfasst.
  • Anschließend wurde die Länge und eine Querschnittsfläche von jedem der Elektrodenmaterialien ”a” bis ”e” erfasst. Schließlich wurde der elektrische Widerstand ”R” von jedem der Elektrodenmaterialien ”a” bis ”e” durch die folgende Gleichung erfasst.
  • R = ρ × (L/A), wobei R ein elektrischer Widerstandswert, ρ ein elektrischer Widerstand (Ω × cm), L eine Länge (cm), und A eine Querschnittsfläche (cm2) ist. Tabelle 1
    Elektrodenmaterial Mischungsverhältnis SiC (Massen-%) C (Massen-%) elektr. Widerstand (Ω·cm)
    a 60 40 0,005
    b 62 38 0,05
    c 70 30 0,20
    d 80 20 0,50
    e 90 10 0,80
    f 100 0 1,30
  • Eine leitfähige Paste wurde vorbereitet, die verwendet wurde, um das Referenzelektrodenteil und die Außenelektrodenteile auf dem Wabenkörper als die Testmuster zu befestigen und zu fixieren. Insbesondere besteht die leitfähige Paste aus dem gleichen Material der vorstehend beschriebenen Elektrodenmaterialien ”a” bis ”e”. Die Haftpaste wurde durch Mischen von Siliziumkarbid-SiC-Pulver, Kohlenstoff-C-Pulver mit dem gleichen Mischungsverhältnis der Elektrodenmaterialien ”a” bis ”e”, Hüttensilizium-Si-Pulver, Binder zum Anpassen des Tonzustands, und Wasser hergestellt.
  • Das Hüttensilizium-Si-Pulver mit (15 × SiC(Massen-%)/58) + (C(Massen-%) × 2,34) Massen-% wurde hinzugefügt, um die Haftpaste zu produzieren, wenn das Gemisch von Siliziumkarbid-SiC-Pulver und Kohlenstoff-C-Pulver 100 Massen-% aufweist.
  • Ein Binder zum Anpassen des Tonzustands von 8 Massen-% wurde hinzugefügt, wenn das Gemisch von Siliziumkarbid-SiC-Pulver, Kohlenstoff-C-Pulver und Silizium-Si-Pulver 100 Massen-% aufweisen. Wasser von 45 Massen-% wurde hinzugefügt, wenn das Gemisch von Siliziumkarbid-SiC-Pulver, Kohlenstoff-C-Pulver und Silizium-Si-Pulver 100 Massen-% aufweisen. Weiterhin wurde Methylcellulose als ein Binder zum Anpassen des Tonzustands verwendet.
  • Beispielsweise gilt, dass wenn das Haftmittel aus dem Elektrodenmaterial ”a” verwendet wurde gilt, dass weil das Mischungsverhältnis von Siliziumkarbid-SiC-Pulver und Kohlenstoff-C-Pulver 60 Massen-%: 40 Massen-%, Siliziumkarbid-SiC-Pulver von 60 g, Kohlenstoff-C-Pulver von 40 g, Hüttensilizium-Si-Pulver von 104 g, Binder zum Anpassen des Tonzustands von 60 g und Wasser von 92 g.
  • Nachdem ein Paar von Elektroden an der Außenumfangsfläche des Wabenkörpers als jedes Testmuster ausgebildet wurde, wurden die Testmuster bei 1600°C über zwei Stunden in einer Argongasatmosphäre gebrannt.
  • In dem Testmuster 1 wurde das Elektrodenmaterial ”a” verwendet. In den Testmustern 2 bis 12 wurde das Elektrodenmaterial ”a” als Referenzelektrode verwendet, und die Elektrodenmaterialien ”b” bis ”f” als die Außenelektrodenteile verwendet. Jedes der Elektrodenmaterialien ”b” bis ”f” weisen einen großen elektrischen Widerstand als der des Elektrodenmaterials ”a” auf. Die Tabelle 2 zeigt eine Beziehung zwischen Testmustern 1 bis 12 und den Elektrodenmaterialien ”a” bis ”f”.
  • Gleich dem Fall des zuvor beschriebenen in 7 und 8 gezeigten vierten beispielhaften Ausführungsbeispiel wies jedes der Testmuster 7 bis 12 eine zwischen den Außenelektrodenteilen und dem Wabenkörper ausgebildete Aussparung auf, um die Effekte des Vorhandenseins der Aussparung in den Testmustern 1 und 3 zu erfassen, weil die Testmuster 2 und 3 ein großes Querschnittsgebiet A (d. h., die Elektrodenmaterialien b und c, die die Außenelektrodenteile bilden) in den Mustern 2 bis 5 aufwiesen.
  • Die Muster 7 und 10 wiesen die Aussparung einer Länge von 1/4-Vielfachen des Außenelektrodenteils in der Umfangsrichtung auf.
  • Die Muster 8 und 11 wiesen die Aussparung einer Länge 2/4-Vielfachen des Außenelektrodenteils in der Umfangsrichtung auf.
  • Die Muster 9 und 12 wiesen die Aussparung einer Länge eines 3/4-Vielfachen des Außenelektrodenteils in der Umfangsrichtung auf.
  • Das Volumen der Aussparung in den vorstehenden Gruppen der Testmuster 7 bis 12 (die Gruppe von Testmuster 7 und 10, die Gruppe von Testmuster 8 und 11, und die Gruppe von Testmuster 9 und 12) betrugen 0,3 cm3, 0,5 cm3 bzw. 0,8 cm3.
  • Jedes Testmuster 1 bis 12 als der Wabenstrukturkörper wies die Elektrode einer Dicke von 1 mm, des Haftmittels einer Dicke von 0,5 mm und den Elektrodenanschluss eines Durchmessers von 12 mm und einer Länge von 15 mm auf. In jedem der Testmuster 1 bis 12 war der Elektrodenanschluss aus dem gleichen Material des Elektrodenmaterials ”a” hergestellt. Der Referenzelektrodenteil, auf dem der Elektrodenanschluss ausgebildet wurde, bestand aus dem Elektrodenmaterial ”a” mit einem niedrigen elektrischen Widerstand im Vergleich mit dem der anderen elektrischen Materialien ”b” bis ”f” (siehe Tabelle 1). Dies ermöglicht zu verhindern, dass ein Teil zwischen den Elektrodenanschlüssen partiell aufgeheizt wird. Tabelle 2
    Testmuster Nr. Elektrodenmaterial Referenzelektrodenteil Außenelektrodenteil Aussparung Vorhandensein Volumen (cm3)
    1 a a kein -
    2 a b kein -
    3 a c kein -
    4 a d kein -
    5 a e kein -
    6 a f kein -
    7 a b Vorhandensein 0,3
    8 a b Vorhandensein 0,5
    9 a b Vorhandensein 0,8
    10 a c Vorhandensein 0,3
    11 a c Vorhandensein 0,5
    12 a c Vorhandensein 0,8
  • Nun wird eine Beschreibung des Verfahrens zum Evaluieren der Testmuster 1 bis 12 als der Wabenstrukturkörper mit einem unterschiedlichen Aufbau bereitgestellt.
  • Zunächst wurde bei den Verfahren ein Multimeter verwendet, um den elektrischen Widerstandswert R1 an der längsten Distanz L1 zwischen dem Elektrodenpaar und dem elektrischen Widerstandswert R2 an der kürzesten Distanz L2 zwischen dem Elektrodenpaar zu erfassen, wenn ein Strom von 1 Ampere (1 A) zwischen den Elektroden von jedem der Testmuster 1 bis 12 fließt (siehe 13).
  • Darauf folgend erfasst das Verfahren den Wert von (R1–R2)/R1. Weiterhin berechnet das Verfahren den Wert A, der durch die Gleichung von A ((L1–L2)/L1)/((R1–R2)/R1) dargestellt ist. In jedem der Testmuster 1 bis 12 beträgt wie vorstehend beschrieben der Wert von (L1–L2)/L1) 0,22.
  • Als Nächstes wurde elektrische Energie von 2 kW zwischen dem Elektrodenpaar, wie etwa der positiven Elektrode und der negativen Elektrode, in jedem der Testmuster 1 bis 12 als der Wabenstrukturkörper zugeführt. Nach dem Verstreichen von 60 Sekunden erfasste das Verfahren die Temperatur von jedem Erfassungspunkt T in jedem der Testmuster 1 bis 12. 12 zeigt 17 Erfassungspunkte, die durch das Bezugszeichen ”T” angegeben sind. Es gibt verschiedene Erfassungsverfahren zum Erfassen der Temperatur von jedem der Erfassungspunkte ”T”, wie etwa Thermoelemente, Thermografie, thermoviewerTM, thermische Darstellung und thermisches Video, um eine Strahlung in dem Infrarot-Bereich der Testmuster 1 bis 12 zu erfassen. Das Verfahren gemäß dem sechsten beispielhaften Ausführungsbeispiel verwendete thermoviewerTM.
  • Das Verfahren erfasste eine Temperaturdifferenz ΔT zwischen der höchsten Temperatur und der niedrigsten Temperatur in den siebzehn Erfassungspunkten T in jedem Testmuster, um zu evaluieren, ob die Gesamtheit der Testmuster gleichförmig aufgeheizt war oder nicht. Tabelle 3 zeigt das Evaluationsergebnis. Tabelle 3
    Testmuster Nr. elektrischer standswert R1 (Ω) Wider- R2 (Ω) (R1–R2)/ R1 Wert Temperaturdifferenz ΔT(°C)
    1 12,0 11,8 0,017 13,2 220
    2 12,4 12,1 0,024 9,1 173
    3 11,5 10,7 0,073 3,0 104
    4 11,8 9,7 0,179 1,2 95
    5 11,7 8,3 0,289 0,8 91
    6 12,2 6,7 0,450 0,5 108
    7 12,1 11,8 0,026 8,4 163
    8 12,0 11,6 0,032 7,0 139
    9 11,9 11,5 0,037 5,9 133
    10 11,7 9,1 0,225 1,0 77
    11 12,2 9,0 0,259 0,8 88
    12 12,4 8,7 0,298 0,7 102
  • Wie in Tabelle 3 gezeigt ist, wies das Testmuster 1 den Wert A von 13,2 und eine Temperaturdifferenz ΔT von 220°C auf.
  • Andererseits wiesen die Testmuster 2 bis 12 den Wert A innerhalb eines Bereichs von 0,1 bis 10 und die Temperaturdifferenz ΔT von nicht mehr als 200°C auf. In jedem der Testmuster 2 bis 12 bestand jede Elektrode aus dem Referenzelektrodenteil und den Außenelektrodenteilen mit einem unterschiedlichen Elektrodenwiderstand. Insbesondere wiesen die Testmuster 4, 5, 10 und 11 einen verbesserten und überlegenen Aufbau mit dem Wert A innerhalb eines Bereichs von 0,8 bis 1,2, und der Temperaturdifferenz ΔT von nicht mehr als 100°C auf.
  • Je mehr der Wert A kleiner als 1 vermindert wurde, desto mehr wird der elektrische Widerstandswert der Außenseite des Außenelektrodenteils erhöht, und dies erschwert, dass ein Strom in die Innenseite des Testmusters fließt. Dies erhöht die Temperaturdifferenz ΔT.
  • Wie anhand Tabelle 3 gesehen werden kann gilt, dass weil jedes der Testmuster 7 bis 9 die Aussparung zwischen dem Außenelektrodenteil und der Oberfläche des Wabenkörper aufwies, jedes der Testmuster 7 bis 9 einen kleinen Wert A und eine kleine Temperaturdifferenz ΔT im Vergleich mit dem Wert A und der Temperaturdifferenz ΔT des Testmusters 1 ohne eine Aussparung aufweist.
  • Gleichermaßen gilt, dass weil jedes der Testmuster 10 bis 12 eine Aussparung zwischen dem Außenelektrodenteil und dem Wabenkörper aufweist, jedes der Testmuster 10 bis 12 einen niedrigen Wert A und eine niedrige Temperaturdifferenz ΔT im Vergleich mit denen des Testmusters 1 ohne eine Aussparung aufweist.
  • Gemäß den vorstehend beschriebenen experimentellen Ergebnissen besteht in dem Wabenstrukturkörper, der mit dem Wabenkörper ausgestattet ist, jede der positiven Elektrode und der negativen Elektrode aus einer Vielzahl von Teilen. Die Teile jeder Elektrode sind in die Elektrodenteile in der Umfangsrichtung des Wabenkörpers aufgeteilt. Der elektrische Widerstand von jedem der aufgeteilten Elektrodenteile wird gemäß der Distanz zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode angepasst, was ermöglicht, die Abweichung eines elektrischen Widerstandswerts zwischen dem Elektrodenpaar durch den Strompfad, durch den Strom fließt, zu unterdrücken, und dass ein gleichförmiger Strom die Gesamtheit des Wabenkörpers fließt.
  • (Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung)
  • In dem Wabenkörper gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel besteht der Zellbildungsteil aus porösen Trennungswänden und einer Vielzahl von Zellen. Jede der Zellen ist von den Trennungswänden umgeben. Jede der Zellen erstreckt sich entlang einer Axialrichtung des Wabenkörpers.
  • Wenn der Wabenstrukturkörper in der elektrisch beheizten Katalysator-(EHC)-Vorrichtung verwendet wird, ist es möglich, dass die Trennwände des Zellbildungsteils den Dreiwegekatalysator, wie etwa Platin (Pt), Palladium (Pd), Rhodium (Rh), etc., stützen.
  • Vorzugsweise gilt, dass die Außenelektrodenteile an den beiden Enden des Referenzelektrodenteils von jeder der Elektroden, die das Elektrodenpaar in der Umfangsrichtung des Wabenkörpers bilden, ausgebildet sind. Vorzugsweise gilt, dass der elektrische Widerstand von jedem der Außenelektrodenteile in Richtung der Außenrichtung gesehen von dem Referenzelektrodenteil erhöht wird.
  • In diesem Aufbau des Elektrodenpaars gilt, dass je mehr die Distanz zwischen den Teilen des Elektrodenpaars verringert wird, desto mehr der elektrische Widerstand des Außenelektrodenteils ansteigt. Dies ermöglicht, die Abweichung von einer gleichförmigen Verteilung von in den Wabenkörper fließenden Strom zu unterdrücken und zu ermöglichen, dass der Strom gleichförmig in den Wabenkörper fließt. Es ist daher möglich, dass die Temperatur der Gesamtheit des Wabenkörpers gleichförmig ansteigt.
  • In dem Wabenkörper gilt vorzugsweise, dass die auf der Oberfläche des Wabenkörpers ausgebildeten Elektroden einen Wert A innerhalb eines Bereichs von 0,1 bis 10 aufweisen. Der Wert A = ((L1–L2)/L1)/((R1–R2)/R1), L1 ist eine längste Distanz und L2 ist eine kürzeste Distanz zwischen dem Elektrodenpaar in einer Gegenüberstehrichtung, in der sich die Elektroden einander gegenüberliegen. R1 ist ein elektrischer Widerstandswert an der längsten Distanz L1 zwischen den Elektroden. R2 ist ein elektrischer Widerstandswert an der kürzesten Distanz L2 zwischen den Elektroden.
  • Dieser Aufbau des Wabenkörpers ermöglicht, die Abweichung von einer gleichförmigen Verteilung von in dem Wabenkörper fließenden Strom zu unterdrücken, und dass gleichförmiger Strom in den Wabenkörper fließt, und dass die Temperatur der Gesamtheit des Wabenkörpers gleichförmig ansteigt.
  • Vorzugsweise gilt, dass jede der an dem Wabenkörper ausgebildeten Elektroden den Wert A innerhalb eines Bereichs von 0,8 bis 1,2 aufweist.
  • Dieser Aufbau ermöglicht, die Abweichung von einer gleichförmigen Verteilung von in die Innenseite des Wabenkörpers fließenden Strom zu unterdrücken und dass gleichförmiger Strom in die Innenseite des Wabenkörpers fließt. Es ist daher möglich, dass die Temperatur der Gesamtheit des Wabenkörpers gleichförmig ansteigt.
  • Nun wird eine Beschreibung des Werts A des Wabenstrukturkörpers mit den gleichen in 1, 2 und 3 gezeigten Strukturen bereit gestellt.
  • Wie in 13 gezeigt ist, ist die längste Distanz L1 zwischen dem Elektrodenpaar die Distanz zwischen dem zentralen Teil des Referenzelektrodenteils 31 in der positiven Elektrode 3 und dem zentralen Teil des Referenzelektrodenteils 41 in der negativen Elektrode 4 in dem Elektrodenpaar. Andererseits ist die kürzeste Distanz L2 zwischen dem Elektrodenpaar die Distanz zwischen dem äußersten Teil in dem Außenelektrodenteil 32a (32b) in der positiven Elektrode 3, und dem äußersten Teil in dem Außenelektrodenteil 42a (42b) in der negativen Elektrode 4.
  • Als Nächstes wird der elektrische Widerstandswert R1 an der längsten Distanz L1 zwischen dem Elektrodenpaar erfasst. Weiterhin wird der elektrische Widerstandswert R2 an der kürzesten Distanz L2 zwischen dem Elektrodenpaar erfasst. Ein Strom von 1 Ampere (1 A) fließt zwischen den Elektrodenanschlüssen 30 und 40 der Elektroden 3 und 4. Der Testanschluss 81 des Multimeters 8.
  • Das Verfahren erfasst anschließend den Wert von (R1–R2)/R1. Weiterhin berechnete das Verfahren den Wert A, der durch die Gleichung von A = ((L1–L2)/L1)/((R1–R2)/(R1) dargestellt ist. In jedem der Testmuster 1 bis 12 betrug der Wert von (L1–L2)/L1) wie vorstehend beschrieben 0,22.
  • Wenn ein 1 A-Strom zwischen den Elektrodenanschlüssen 30 und 40 der positiven Elektrode 3 und der negativen Elektrode 4 fließt, werden die Testanschlüsse 810 des Multimeters 800 mit der positiven Elektrode 3 und der negativen Elektrode 4 (umfassend die Referenzelektrodenteile und die Außenelektrodenteile, die in 13 gezeigt sind) verbunden, um eine Spannung zwischen den Elektroden 3 und 4 zu erfassen. Die elektrischen Widerstandswerte R1 und R2 werden auf der Basis der erfassten Spannung berechnet. Die Kontaktposition, an der die Testanschlüsse 810 des Multitsters 800 verbunden werden, sind durch die Bezugszeichen M11 und M12 angegeben, wenn der elektrische Widerstandswert R1 erhalten wird, und sind durch die Bezugszeichen M21 und M22 angegeben, wenn der elektrische Widerstandswert R2 erhalten wird.
  • Allgemein gilt, dass wenn der elektrische Widerstand und der Abschnittsbereich konstant sind, der elektrische Widerstandswert proportional zu der Distanz zwischen den Elektroden verläuft. Im Wesentlichen ist es möglich, dass der Wabenkörper 2 den konstanten elektrischen Widerstand und das konstante Abschnittsgebiet aufweist, wobei die elektrischen Widerstandswerte R1 und R2 proportional zu der Distanz L1 bzw. L2 verlaufen. Wenn die elektrischen Widerstandswerte R1 und R2 proportional zu der Distanz L1 und L2 verlaufen, und der gleiche Strom in den zentralen Teil und die Außenteile der Elektroden 3 und 4 (als der Idealzustand) fließt, ist es möglich, dass die Temperatur der Gesamtheit des Wabenkörpers 2 gleichförmig ansteigt. In dem Idealzustand nimmt der Wert A = ((L1–L2)/L1)/((R1–R2)/R1) einen Wert von 1 an.
  • Jedoch unterscheidet sich der in den zentralen Teil der Elektroden 3 und 4 fließende Strom normalerweise von dem in den Außenteil der Elektroden 3 und 4 fließenden Strom. Wenn die Differenz zwischen diesen Stromwerten erhöht wird, desto mehr unterscheidet sich der Wert A von dem Wert von 1.
  • Insbesondere gilt, dass wenn der Strom leichter in den Außenteil fließt als in den zentralen Teil zwischen der positiven Elektrode 3 und der negativen Elektrode 4, und wenn der elektrische Widerstandswert von jeder der Elektroden 3 und 4 klein ist, die Differenz zwischen dem elektrischen Widerstandswerten R1 und R2 klein ist, und der Wert A größer als der Wert von 1 ist.
  • Wenn andererseits der Strom leicht in den zentralen Teil als in den Außenteil zwischen der positiven Elektrode 3 und der negativen Elektrode 4 fließt, und wenn der elektrische Widerstandswert von jeder der Elektroden 3 und 4 groß ist, ist die Differenz zwischen den elektrischen Widerstandswerten R1 und R2 groß, und der Wert A ist kleiner als der Wert von 1.
  • Wenn der elektrische Widerstand von jeder der Elektroden 3 und 4 (umfassend die Referenzelektrodenteile 31, 41 und die Außenelektrodenteile 32a, 32b, 42a und 42b) derart angepasst wird, dass der Wert A mehr den Wert von 1 annähert, ist es möglich, die Abweichung von einer gleichförmigen Verteilung von in die Innenseite des Wabenkörpers fließenden Stroms zu unterdrücken, und dass der Strom gleichförmig in den Wabenkörper fließt, und dass die Temperatur der Gesamtheit des Wabenkörpers gleichförmig ansteigt. Auch wenn der Wabenkörper 2 eine unterschiedliche Größe aufweist, ist es möglich, dass der Strom gleichförmig in die Gesamtheit des Wabenkörpers durch Anpassen des Werts A, um innerhalb des vorbestimmten Bereichs von 0,8 bis 1,2 zu liegen, fließt.
  • Vorzugsweise gilt, dass ein elektrischer Widerstand des Wabenkörpers größer als der elektrische Widerstand von jedem, des Referenzelektrodenteils und den Außenelektrodenteilen ist. In diesem Aufbau gilt, dass weil der Strom der Gesamtheit der Elektroden 3 und 4 fließt, es möglich ist sicherzustellen, dass der Strom in die Gesamtheit des Elektrodenpaars fließt, und dass die Temperatur der Gesamtheit des Wabenkörpers gleichförmig ansteigt.
  • Wenn beispielsweise die Außenelektrodenteile, deren elektrischer Widerstand größer als der des Wabenkörpers ist, an der Oberfläche des Wabenkörpers ausgebildet sind, fließt der Strom leichter in den Wabenkörper als in die Außenelektrodenteile. Dies bewirkt eine Möglichkeit dass es schwierig ist, dass der Strom in den gesamten Teil zwischen dem Elektrodenpaar fließt. Dies bewirkt die Abweichung von einer gleichförmigen Verteilung einer Temperatur in dem Wabenkörper und die Schwierigkeit, dass die Temperatur der Gesamtheit des Wabenkörpers gleichförmig ansteigt.
  • Vorzugsweise gilt, dass der Wabenkörper in eine Vielzahl von Wabenteilen in einer Gegenüberstehrichtung aufgeteilt ist, entlang der sich die Elektroden gegenüberliegen, und einer Richtung, die senkrecht zu der Gegenüberstehrichtung verläuft. Die aufgeteilten Wabenteile des Wabenkörpers bestehen aus einem Referenzwabenteil und einer Vielzahl von Außenwabenteilen. Die Außenwabenteile sind an jedem der Endteile des Referenzwabenteils angeordnet. Der elektrische Widerstand des Referenzwabenteils ist kleiner als ein elektrischer Widerstand von jedem der Außenwabenteile. Der Referenzwabenteil ist mindestens an einem Teil eines Gebiets zwischen den Referenzelektrodenteilen des Elektrodenpaars angeordnet. Die Außenwabenteile sind in mindestens einem Teil zwischen den Außenelektrodenteilen des Elektrodenpaars angeordnet.
  • Dieser Aufbau des Wabenkörpers ermöglicht, den elektrischen Widerstand von jedem der Teile, die den Wabenkörper bilden, zusätzlich zum Anpassen der elektrischen Widerstands von jedem der Teile die das Elektrodenpaar bilden, anzupassen. Es ist daher möglich, dass die Temperatur der Gesamtheit des Wabenkörpers gleichförmig ansteigt.
  • In jeder der positiven Elektrode und der negativen Elektrode, die das Elektrodenpaar bilden, gilt, dass wenn eine Vielzahl von Außenelektrodenteile an beiden Enden des Referenzelektrodenteils ausgebildet sind, der Wabenkörper in die Referenzwabenteile und die Vielzahl von Außenwabenteile aufgeteilt ist, und dass die Außenwabenteile an beiden Enden der Referenzwabenteile angeordnet sind, und der elektrische Widerstand der Außenwabenteile in Richtung nach außen gleich den Teilen des Elektrodenpaars ansteigt. Es ist zulässig, jedes Außenwabenteil zwischen mindestens einem Paar der Außenelektrodenteile, die in der Gegenüberstehrichtung angeordnet sind, in der sich die Außenelektroden einander gegenüberliegen, zu platzieren.
  • Vorzugsweise gilt, dass jede der Elektroden eine Dicke innerhalb eines Bereichs von 0,1 bis 5 mm aufweist.
  • Diese strukturelle Bedingung der Elektrode ermöglicht sicherzustellen, jede der Elektroden an der Außenumfangsfläche des Wabenkörpers auszubilden, und angemessen sicherzustellen, den Wabenstrukturkörper an einem Abgasreinigungssystem eine Verbrennungskraftmaschine anzubringen.
  • Wenn beispielsweise die Dicke jeder Elektrode kleiner als 0,1 mm ist, besteht die Möglichkeit, dass es schwierig ist, jede der Elektroden an der Außenumfangsfläche des Außenhautteils des Wabenkörpers auszubilden.
  • Wenn andererseits die Dicke jeder Elektrode mehr als 5 mm beträgt, besteht die Möglichkeit, dass es schwierig ist, den Wabenstrukturkörper mit den Wabenkörper in ein Abgasrohr des Abgasreinigungssystems für die Verbrennungskraftmaschine anzubringen, weil diese Struktur erschwert, den Wabenstrukturkörper bei gleichförmiger Kraft von dem Außenumfang eines Abgasrohrs des Abgasreinigungssystems zu stützen.
  • Demzufolge gilt vorzugsweise, dass jede der Elektroden eine gleichförmige Dicke innerhalb eines Bereichs von 0,1 bis 5 mm hinsichtlich des Anbringens dieser an der Abgasreinigungssystems zusätzlich hinsichtlich des einfachen Ausbildens der Elektroden an der Außenumfangsfläche des Außenhautteils des Wabenkörpers.
  • Vorzugsweise gilt, dass jede der Elektroden eine Aussparung zwischen dem Referenzelektrodenteil und dem benachbart zu dem Ende des Referenzelektrodenteils in der Umfangsrichtung des Wabenkörpers platzierten Außenelektrodenteils aufweist.
  • Dieser Aufbau ermöglicht, einen mechanischen Stress zu unterdrücken und zu lösen, der erzeugt wird, wenn der Wabenstrukturkörper in einem Abgasrohr eines Abgasreinigungssystems bewahrt wird, und Schwingungen und thermischen Stress zu unterdrücken und zu entspannen, wenn das Motorfahrzeug fährt. Dies ermöglicht zu verhindern, dass Bruchstellen in den Elektroden des Wabenstrukturkörpers erzeugt werden.
  • Es ist zulässig, weiterhin eine Aussparung zwischen den benachbart zu einem Ende des Referenzelektrodenteils in der Umfangsrichtung des Wabenkörpers ausgebildeten Außenelektrodenteilen auszubilden. Dies ermöglicht, weiterhin zu verhindern, dass Bruchstellen in der positiven Elektrode und der negativen Elektrode des Wabenstrukturkörpers erzeugt werden.
  • Es ist möglich, einen Aufbau zu erhalten, in dem eine Aussparung zwischen dem Außenelektrodenteil und dem Wabenkörper ausgebildet ist.
  • Dieser Aufbau mit der Aussparung ermöglicht, den elektrischen Widerstandswert von jedem der Außenelektrodenteile anzupassen. Insbesondere ermöglicht dieser Aufbau, die in die Außenelektrodenteile fließende Stromstärke zu verringern, weil dieser Aufbau den elektrischen Widerstandswert von jedem der Außenelektrodenteile anpassen kann. Es ist daher möglich, weiterhin die Abweichung von einer gleichförmigen Teilung von in die Innenseite des Wabenkörpers fließenden Stroms zu unterdrücken.
  • Beispielsweise ist es möglich, Keramiken als Elektrodenmaterial zu verwenden, die Siliziumkarbid SiC oder SiC-Si (in dem Hütten-Silizium (Si) in SiC imprägniert ist), Metall, wie etwa Cr, Fe, Ni, Mo, Mn, Si, Ti, Nb, Al, oder eine Metalllegierung davon enthalten.
  • Weil der elektrische Widerstand der Elektrode sehr klein ist, wenn das vorstehende Metall als Elektrodenmaterial verwendet wird, ist es im Allgemeinen schwierig, den elektrischen Widerstand von jeder der Referenzelektrode und dem Außenelektrodenteil, die die Elektrode bilden, anzupassen, als im Vergleich des Anpassens dieser, wenn die vorstehenden Keramiken als das Elektrodenmaterial verwerden werden. Daher gilt vorzugsweise die vorstehenden Keramiken als das Elektrodenmaterial zu verwenden.
  • Es gibt verschiedene Verfahren zum Anpassen des elektrischen Widerstand des Referenzelektrodenteils und der Außenelektrodenteile in jede der positiven Elektrode und der negative Elektrode, die das Elektrodenpaar bilden. Beispielsweise passt eines der Verfahren ein Mischungsverhältnis, eine Dichte, etc. des Referenzelektrodenteils und des Außenelektrodenteils an.
  • Beispielsweise gibt es ein Verfahren des Steuerns einer Menge von Unreinheit, etc., die in Elektrodenmaterial der Elektroden enthalten ist, um den elektrischen Widerstand von jedem der Elektrodenteile, die jede Elektrode bilden, anzupassen.
  • Insbesondere gilt, dass wenn Siliziumkarbid SiC als Elektrodenmaterial verwendet wird, das Verfahren die Menge von Unreinheit wie etwa N, B, Al, etc. in einer Festlösung von Siliziumkarbid SiC anzupassen, um den elektrischen Widerstand von jedem der Teile, die jede Elektrode bilden, anzupassen.
  • Wenn SiC-Si als Elektrodenmaterial verwendet wird, passt das Verfahren die Menge von Hütten-Silizium (Si) als Unreinheit in SiC-Si an, um den elektrischen Widerstand von jedem der Elektrodenteile, die jede Elektrode bilden, abzupassen.
  • Es ist ebenso möglich, die vorstehenden Verfahren zu kombinieren, um den elektrischen Widerstand von jedem der Elektrodenteile, die jede Elektrode bilden, anzupassen.
  • Es gibt ein Verfahren zum Anpassen der Dichte von Elektrodenmaterial, um den elektrischen Widerstand von jedem der Elektrodenteile, die jede Elektrode bilden, anzupassen. Beispielsweise passt das Verfahren die Menge von organischem Material, dass das Elektrodenmaterial enthält, anzupassen.
  • Insbesondere wird organisches Material (wie etwas Harz) in Elektrodematerial hinzugefügt, und das Harz wird durch Brennen des Elektrodenmaterials entfernt. Die letztendliche Dichte (Porosität) der Elektrode wird durch Ändern der Menge von Harz angepasst, um den elektrischen Widerstand der Elektrodenteile (wie etwa der Referenzelektrodenteil und die Außenelektrodenteile (die die Elektrode bilden), anzupassen.
  • Es gibt verschiedene Verfahren zum Anpassen des elektrischen Widerstands des Referenzwabenteils und der Außenwabenteile, die den Wabenkörper bilden. Eines der Verfahren passt eine Mischungsverhältnis, eine Dichte, etc. des Referenzwabenteils und der Außenwabenteile, die den Wabenkörper bilden, an.
  • Beispielsweise gibt es ein Verfahren zum Steuern der Menge von Unreinheit, etc, das in Material des Wabenkörpers enthalten ist, um den elektrischen Widerstand von jedem der Wabenteile, die den Wabenkörper bilden, anzupassen.
  • Insbesondere gilt, dass wenn Siliziumkarbid SiC als Wabenmaterial verwendet wird, das Verfahren die Menge einer Unreinheit, wie etwa N, B, Al, etc. in einer Festlösung von Siliziumkarbid SiC anpasst, um den elektrische Widerstand von jedem Wabenteile, die den Wabenkörper bilden, anzupassen.
  • Wenn SiC-Si als Wabenmaterial verwendet wird, passt das Verfahren die Menge von Hütter-Silizium (Si) als Unreinheit in SiC-Si an, um den elektrische Widerstand von jedem der Wabenteile, die den Wabenkörper bilden, anzupassen.
  • Es ist ebenso möglich, die vorstehenden Verfahren zu kombinieren, um den elektrischen Widerstand von jedem der Wabenteile, die den Wabenkörper bilden, anzupassen.
  • Es gibt ein Verfahren des Anpassens der Dichte von Wabenmaterial, um den elektrischen Widerstand von jedem der Wabenteile, die den Wabenkörper bilden, anzupassen. Beispielsweise passt das Verfahren die Menge von organischem Material, dass das Wabenmaterial enthält, an.
  • Insbesondere gilt, dass organisches Material (wie etwa Harz) in das Wabenmaterial hinzugefügt wird, und das Harz durch Brennen des Wabenmaterials entfernt wird. Die letztendliche Dichte (Porosität) des Wabenkörpers wird durch Ändern der Menge von Harz angepasst, um den elektrischen Widerstand der Wabenteile (wie etwa der Referenzwabenteil und die Außenwabenteile), die den Wabenkörper bilden, anzupassen.
  • Während spezifische Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben wurden, ist es dem Fachmann ersichtlich, das verschiedene Modifikationen und Alternativen zu diese Details im Lichte der Gesamtlehre der Offenbarung entwickelt werden können. Demzufolge sind die bestimmten offenbarten Anordnungen lediglich veranschaulichend gedacht, und schränken nicht den Umfang der vorliegenden Erfindung ein, der durch die volle Breite der nachfolgenden Patentansprüche und allen Äquivalenten davon angegeben ist.
  • Ein Wabenstrukturkörper weist einen Wabenkörper und ein Paar von Elektroden auf. Der Wabenkörper weist einen Zellbildungsteil und einen Außenhautteil einer zylindrischen hohlen Form auf. Die Elektroden sind an einer Außenumfangsfläche des Außenhautteils ausgebildet, so dass sich die Elektroden in einer Durchmesserrichtung des Wabenkörpers gegenüber liegen. Jede der Elektroden weist einen Referenzelektrodenteil, der an einem zentralen Teil der Elektrode ausgebildet ist, und einen oder mehrere Außenelektrodenteile, die an beiden Enden des Referenzelektrodenteils ausgebildet sind, auf. Die Referenzelektrodenteile der Elektrode liegen einander gegenüber. Die Außenelektrodenteile der Elektroden liegen einander gegenüber. Ein elektrischer Widerstand des Referenzelektrodenteils ist kleiner als ein elektrischer Widerstand jeder der Außenelektrodenteile in jeder der Elektroden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2010-215962 [0001]
    • JP 2011-120957 [0001]
    • JP 2010-106735 [0005]
    • JP 04-67588 [0006, 0008]
    • JP 04-280086 [0007]
    • JP 04-28086 [0010]

Claims (10)

  1. Wabenstrukturkörper, mit: einem Wabenkörper, der aus einem Zellbildungsteil und einem Außenhautteil einer zylindrischen Form besteht, wobei der Außenhautteil den Zellbildungsteil bedeckt; und einem Paar von Elektroden, die an einer Außenumfangsfläche des Außenhautteils ausgebildet sind, so dass sich die Elektroden einander in einer Durchmesserrichtung des Wabenkörpers gegenüberliegen, wobei jede der Elektroden einen Referenzelektrodenteil, der an einem zentralen Teil der Elektrode in der Umfangsrichtung des Wabenkörpers ausgebildet ist, einen oder mehrere Außenelektrodenteile, die an beiden Enden des Referenzelektrodenteils ausgebildet sind, aufweist; ein Elektrodenanschluss an dem Referenzelektrodenteil jeder der Elektroden ausgebildet ist; der Referenzelektrodenteil von einer Elektrode und der Referenzelektrodenteil der anderen Elektrode sich einander in einer Radialrichtung des Wabenkörpers gegenüberliegen; und die Außenelektrodenteile einer Elektrode den Außenelektrodenteilen der anderen Elektrode in einer Radialrichtung des Wabenkörpers gegenüberliegen, und ein elektrischer Widerstand des Referenzelektrodenteils kleiner als ein elektrischer Widerstand von jedem der Außenelektrodenteile in jeder der Elektroden ist.
  2. Wabenstrukturkörper gemäß Anspruch 1, wobei die Außenelektrodenteile an den beiden Enden des Referenzelektrodenteils von jeder der Elektroden, die das Elektrodenpaar in der Umfangsrichtung des Wabenkörpers bilden, ausgebildet sind, und der elektrische Widerstand von jedem der Außenelektrodenteile in Richtung der Außenrichtung gesehen von dem Referenzelektrodenteil ansteigt.
  3. Wabenstrukturkörper gemäß Anspruch 1, wobei die an dem Wabenkörper ausgebildeten Elektroden einen Wert A innerhalb eines Bereiches von 0,1 bis 10 aufweisen, wobei A = ((L1–L2)/L1)/((R1–R2)/R1); L1 eine längste Distanz und L2 und kürzeste Distanz zwischen dem Elektrodenpaar in einer Gegenüberstehrichtung, in der sich die Elektroden einander durch den Wabenkörper gegenüberliegen; R1 ein elektrischer Widerstandswert an der längsten Distanz L1 zwischen den Elektroden; und R2 eine elektrische Widerstandswert an der kürzesten Distanz L2 zwischen den Elektroden ist.
  4. Wabenstrukturkörper gemäß Anspruch 3, wobei jede der an dem Wabenkörper ausgebildeten Elektroden den Wert von A innerhalb eines Bereichs von 0,8 bis 1,2 aufweist.
  5. Wabenstrukturkörper gemäß Anspruch 1, wobei ein elektrischer Widerstand des Wabenkörpers größer als der elektrische Widerstand von jedem, des Referenzelektrodenteils und der Außenelektrodenteile, ist.
  6. Wabenstrukturkörper gemäß Anspruch 1, wobei der Wabenkörper in eine Vielzahl von Teile in einer Gegenüberstehrichtung, entlang der sich die Elektroden einander gegenüberliegen, und einer Richtung, die senkrecht zu der Gegenüberstehrichtung verläuft, aufgeteilt ist, und die aufgeteilten Teile des Wabenkörpers aus einem Referenzwabenteil und einer Vielzahl von Außenwabenteilen bestehen, wobei die Außenwabenteile an jedem der Endteile des Referenzwabenteils angeordnet sind, und ein elektrischer Widerstand des Referenzwabenteils kleiner als ein elektrischer Widerstand von jedem der Außenwabenteile ist, und der Referenzwabenteil in mindestens einem Teil eines Gebiets zwischen den Referenzelektrodenteilen des Elektrodenpaars angeordnet ist, und die Außenwabenteile in mindestes einem Teil zwischen den Außenelektrodenteilen des Elektrodenpaars angeordnet sind.
  7. Wabenstrukturkörper gemäß Anspruch 1, wobei jede der Elektroden eine Dicke innerhalb eines Bereichs von 0,1 bis 5 mm aufweist.
  8. Wabenstrukturkörper gemäß Anspruch 1, wobei jede der Elektroden eine Aussparung zwischen dem Referenzelektrodenteil und dem benachbart zu dem Ende des Referenzelektrodenteils in der Umfangsrichtung des Wabenkörpers platzierten Außenelektrodenteil aufweist.
  9. Wabenstrukturkörper gemäß Anspruch 1, wobei eine Aussparung zwischen dem Außenelektrodenteil und dem Wabenkörper ausgebildet ist.
  10. Elektrisch beheizte Katalysatorvorrichtung, mit: dem Wabenstrukturkörper gemäß Anspruch 1; einem in dem Wabenkörper gehaltenen Katalysator; und eine Zuführeinrichtung elektrischer Energie, die eingerichtet ist, um elektrische Energie zu dem Elektrodenpaar zuzuführen.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2656902A4 (de) * 2010-12-24 2016-10-12 Ngk Insulators Ltd Wabenstruktur
DE102020123347B4 (de) 2019-10-09 2023-10-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Elektrisch beheizte Katalysatorvorrichtung

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011125815A1 (ja) 2010-03-31 2011-10-13 日本碍子株式会社 ハニカム構造体
EP2554265B1 (de) 2010-03-31 2017-07-26 NGK Insulators, Ltd. Wabenstruktur
JP5658233B2 (ja) 2010-03-31 2015-01-21 日本碍子株式会社 ハニカム構造体
JP5636900B2 (ja) * 2010-11-18 2014-12-10 トヨタ自動車株式会社 電気加熱型触媒
JP5792743B2 (ja) * 2010-12-24 2015-10-14 日本碍子株式会社 ハニカム構造体
JP5850858B2 (ja) * 2010-12-24 2016-02-03 日本碍子株式会社 ハニカム構造体
JP5902670B2 (ja) 2011-03-25 2016-04-13 日本碍子株式会社 ハニカム構造体
JP2012214364A (ja) * 2011-03-28 2012-11-08 Ngk Insulators Ltd ハニカム構造体、Ｓｉ−ＳｉＣ系複合材料、ハニカム構造体の製造方法及びＳｉ−ＳｉＣ系複合材料の製造方法
JP5872572B2 (ja) * 2011-09-30 2016-03-01 日本碍子株式会社 ハニカム構造体
EP2717649B1 (de) * 2012-03-22 2016-07-27 NGK Insulators, Ltd. Heizelement
JP6068182B2 (ja) * 2012-03-29 2017-01-25 日本碍子株式会社 ハニカム構造体の製造方法
PL398907A1 (pl) * 2012-04-20 2013-10-28 Formaster Spólka Akcyjna Oporowy element grzejny
US8968666B2 (en) * 2012-09-13 2015-03-03 GM Global Technology Operations LLC Electrically heated catalyst with waste heat recovery
JP6038711B2 (ja) * 2013-03-29 2016-12-07 日本碍子株式会社 ハニカム構造体及びその製造方法
JP6211785B2 (ja) * 2013-03-29 2017-10-11 日本碍子株式会社 ハニカム構造体、及びその製造方法
JP5992857B2 (ja) * 2013-03-29 2016-09-14 日本碍子株式会社 ハニカム構造体
JP5965862B2 (ja) * 2013-03-29 2016-08-10 日本碍子株式会社 ハニカム構造体、及びその製造方法
JP6006153B2 (ja) * 2013-03-29 2016-10-12 日本碍子株式会社 ハニカム構造体及びその製造方法
JP6111122B2 (ja) * 2013-03-29 2017-04-05 日本碍子株式会社 ハニカム構造体及びその製造方法
JP6022985B2 (ja) * 2013-03-29 2016-11-09 日本碍子株式会社 ハニカム構造体
WO2015151823A1 (ja) * 2014-03-31 2015-10-08 日本碍子株式会社 ハニカム構造体
JP6052250B2 (ja) * 2014-07-29 2016-12-27 トヨタ自動車株式会社 通電加熱式触媒装置
PL234311B1 (pl) 2014-08-22 2020-02-28 Formaster Spolka Akcyjna Moduł grzejny
JP2016153622A (ja) * 2015-02-20 2016-08-25 日本碍子株式会社 ハニカム型加熱装置及びその使用方法
JP6934702B2 (ja) * 2015-03-27 2021-09-15 株式会社デンソー 排ガス浄化フィルタ
JP6826537B2 (ja) * 2015-11-16 2021-02-03 日本碍子株式会社 ハニカム型加熱装置及びその使用方法
JP6625468B2 (ja) * 2016-03-29 2019-12-25 日本碍子株式会社 ハニカム構造体、及びその製造方法
JP2017180299A (ja) * 2016-03-30 2017-10-05 日本碍子株式会社 還元剤噴射装置、及び排ガス処理装置
JP6742779B2 (ja) * 2016-03-30 2020-08-19 日本碍子株式会社 還元剤噴射装置、及び排ガス処理装置
DE102017217963A1 (de) 2017-10-09 2019-04-11 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Wärmespeichervorrichtung und Verfahren zum Speichern von Wärme
JP6905929B2 (ja) * 2017-12-15 2021-07-21 日本碍子株式会社 ハニカム構造体
CN108918640B (zh) * 2018-07-10 2021-06-18 北京博奥瑞科技有限公司 一种用于机翼构件裂纹监测、修装置及用于机翼构件裂纹监测、修复的方法
DE102018127074A1 (de) * 2018-10-30 2020-04-30 Faurecia Emissions Control Technologies, Germany Gmbh Katalysatorkörper, elektrisch beheizbarer Katalysator, Kraftfahrzeug mit Katalysator und Verfahren zur Herstellung eines Katalysators
CN109682935B (zh) * 2019-02-25 2022-03-08 北京易盛泰和科技有限公司 一种模拟二氧化碳增加的开放体系及其模拟方法
JP7155054B2 (ja) * 2019-03-18 2022-10-18 日本碍子株式会社 電気加熱式担体及び排気ガス浄化装置
JP7046028B2 (ja) * 2019-03-20 2022-04-01 日本碍子株式会社 ハニカム構造体の発熱分布測定方法、ハニカム構造体の発熱分布測定システム、ハニカム構造体の製造方法及び電気加熱式担体の製造方法
US11215096B2 (en) 2019-08-21 2022-01-04 Corning Incorporated Systems and methods for uniformly heating a honeycomb body
JP7182530B2 (ja) * 2019-09-24 2022-12-02 日本碍子株式会社 電気加熱式担体及び排気ガス浄化装置
CN113731384A (zh) * 2021-08-27 2021-12-03 浙江颀正环保科技有限公司 一种颗粒活性炭恒定功率的电热再生方法及装置
DE102022129142A1 (de) * 2022-11-04 2024-05-08 Friedrich Boysen Gmbh & Co. Kg Elektrisch beheizbare Einheit

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0428086A (ja) 1990-05-23 1992-01-30 Nec Corp ランダムアクセスメモリ装置
JPH0467588A (ja) 1990-07-06 1992-03-03 Ngk Insulators Ltd 電極一体型ハニカムヒーター及びその製造方法
JPH04280086A (ja) 1991-03-06 1992-10-06 Ngk Insulators Ltd ハニカムモノリスヒータ
JP2010106735A (ja) 2008-10-29 2010-05-13 Comotec Corp 発熱体、内燃機関の排気浄化装置、及び燃料改質装置
JP2010215962A (ja) 2009-03-17 2010-09-30 National Institute For Materials Science Ｍｇ合金鍛造品とその製造方法
JP2011120957A (ja) 2005-03-21 2011-06-23 Kyphon Sarl 棘間インプラント

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH031281A (ja) 1989-05-29 1991-01-07 Furuno Electric Co Ltd 面温度表示装置
ES2060300T3 (es) * 1990-04-12 1994-11-16 Ngk Insulators Ltd Calentador y convertidor catalitico.
JP3040510B2 (ja) 1991-03-06 2000-05-15 日本碍子株式会社 ハニカムヒーター
JP3334898B2 (ja) * 1991-09-02 2002-10-15 臼井国際産業株式会社 排気ガス浄化装置
JP3210508B2 (ja) 1993-12-14 2001-09-17 日本碍子株式会社 ハニカムヒーター
JP3305505B2 (ja) * 1994-07-29 2002-07-22 日本碍子株式会社 電極構造
CN2653143Y (zh) * 2003-08-27 2004-11-03 山西利民机械有限责任公司 蜂窝状金属载体
EP2554265B1 (de) * 2010-03-31 2017-07-26 NGK Insulators, Ltd. Wabenstruktur
JP5658233B2 (ja) * 2010-03-31 2015-01-21 日本碍子株式会社 ハニカム構造体

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0428086A (ja) 1990-05-23 1992-01-30 Nec Corp ランダムアクセスメモリ装置
JPH0467588A (ja) 1990-07-06 1992-03-03 Ngk Insulators Ltd 電極一体型ハニカムヒーター及びその製造方法
JPH04280086A (ja) 1991-03-06 1992-10-06 Ngk Insulators Ltd ハニカムモノリスヒータ
JP2011120957A (ja) 2005-03-21 2011-06-23 Kyphon Sarl 棘間インプラント
JP2010106735A (ja) 2008-10-29 2010-05-13 Comotec Corp 発熱体、内燃機関の排気浄化装置、及び燃料改質装置
JP2010215962A (ja) 2009-03-17 2010-09-30 National Institute For Materials Science Ｍｇ合金鍛造品とその製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2656902A4 (de) * 2010-12-24 2016-10-12 Ngk Insulators Ltd Wabenstruktur
US9516702B2 (en) 2010-12-24 2016-12-06 Ngk Insulators, Ltd. Honeycomb structure
DE102020123347B4 (de) 2019-10-09 2023-10-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Elektrisch beheizte Katalysatorvorrichtung

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