DE102019213035A1 - Träger für katalysator vom elektrisch beheizbaren typ und abgasreinigungsvorrichtung - Google Patents

Träger für katalysator vom elektrisch beheizbaren typ und abgasreinigungsvorrichtung Download PDF

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NGK Insulators Ltd
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Abstract

Ein Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ, der umfasst: eine Wabenstruktur mit Trennwänden, die mehrere Zellen definieren, wobei jede Zelle von einer ersten Stirnfläche zu einer zweiten Stirnfläche verläuft, um einen Fluidweg für ein Fluid zu bilden; und ein Paar Metallelektrodenabschnitte, in denen ein Metallelektrodenabschnitt des Paars von Metallelektrodenabschnitten auf einer Seite angeordnet ist, die dem anderen Metallelektrodenabschnitt über eine Mittelachse der Wabenstruktur gegenüberliegt; wobei einer oder beide des Paars von Metallelektrodenabschnitten wenigstens einen vorstehenden Abschnitt umfasst bzw. umfassen, wobei der vorstehende Abschnitt in Richtung der Wabenstrukturseite vorsteht, um an der Wabenstruktur anzuliegen.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf einen Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ und auf eine Abgasreinigungsvorrichtung. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf einen Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ, der eine Wabenstruktur und ein Paar Metallelektrodenabschnitte, die über eine Mittelachse der Wabenstruktur einander gegenüberliegend angeordnet sind, enthält, in der Änderungen des elektrischen Kontakts der Wabenstruktur mit den Metallelektrodenabschnitten verringert sein können, um das Leitungsverhalten zu stabilisieren; und auf eine Abgasreinigungsvorrichtung, die den Träger für den Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ verwendet.
  • Herkömmlich wird zur Behandlung schädlicher Substanzen in Abgasen, die von Kraftfahrzeug-Kraftmaschinen ausgestoßen werden, ein Element verwendet, in dem ein Katalysator an einer aus Cordierit oder Siliciumcarbid hergestellten Wabenstruktur getragen ist (siehe Patentdokument 1). Eine solche Wabenstruktur weist allgemein eine säulenförmige Wabenstruktur auf, die Trennwände enthält, die mehrere von einer Stirnfläche zu der anderen Stirnfläche verlaufende Zellen definieren, um Strömungswege für ein Abgas zu bilden.
  • Für die Behandlung des Abgases mit dem an der Wabenstruktur getragenen Katalysator ist es erforderlich, dass eine Temperatur des Katalysators auf eine vorgegebene Temperatur erhöht wird. Allerdings ist die Katalysatortemperatur niedriger, während die Kraftmaschine gestartet wird, was herkömmlich ein Problem verursacht, dass das Abgas nicht ausreichend gereinigt wird. Somit ist ein elektrisch beheizbarer Katalysator (EHC) genanntes System entwickelt worden. In dem System sind Elektroden in einer Wabenstruktur angeordnet, die aus leitfähiger Keramik hergestellt ist, und erzeugt die Wabenstruktur selbst durch elektrische Leitung Wärme, wobei die Temperatur des an der Wabenstruktur getragenen Katalysators vor oder während des Startens der Kraftmaschine auf eine Aktivierungstemperatur erhöht wird.
  • Um zu ermöglichen, dass durch den EHC ein Strom fließt, ist eine elektrische Verbindung mit einer externen Verdrahtung erforderlich. Allerdings wird während der elektrischen Heizung wegen einer Differenz des linearen Ausdehnungskoeffizienten zwischen einem Metallmaterial, das Oberflächenelektroden und eine Verdrahtung bildet, und einem Keramikmaterial, das einen Träger bildet, eine thermische Beanspruchung erzeugt. Somit besteht eine Notwendigkeit, dass ein Element ebenfalls eine Spannungspufferfunktion aufweist, um nicht die thermische Beanspruchung wegen der Differenz des linearen Ausdehnungskoeffizienten gegenüber dem Träger für den EHC hinzuzufügen.
  • Als eine der Vorgehensweisen offenbart das Patentdokument 1, dass eine Verdrahtung zum Zuführen elektrischer Leistung von außen zu einem Paar Oberflächenelektroden, die jeweils in einer axialen Richtung einer Tragoberfläche verlaufen, in einer Kammzahnform gebildet ist und außerdem durch thermisches Spritzen an mehreren Stellen an demselben Kammzahn befestigt ist, um zwischen den Stellen einen gebogenen Abschnitt bereitzustellen und dadurch die thermische Beanspruchung (thermische mechanische Spannung), die auf einer Differenz des linearen Ausdehnungskoeffizienten zwischen der aus einem Metall hergestellten Verdrahtung und einem aus Keramik hergestellten Träger beruht, zu mildern.
  • LISTE DER ENTGEGENHALTUNGEN
  • Patentliteratur
  • Patentdokument 1: Japanisches Patent Nr. 5761161 B
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Allerdings kann der elektrische Kontakt der Wabenstruktur mit den Metallelektrodenabschnitten wegen Beschränkungen der Verarbeitungsgenauigkeit der Wabenstruktur unzureichend sein. Zum Beispiel wird für die Wabenstruktur mit einer kreisförmigen Säulenform zwischen der Wabenstruktur und den Metallelektrodenabschnitten, die unter der Voraussetzung gebildet sind, dass die Wabenstruktur ein idealer Kreis ist, ein Zwischenraum verursacht, falls ihre Rundheit wegen Beschränkungen der Verarbeitungsgenauigkeit nicht ausreicht. Selbst wenn die Metallelektrodenabschnitte an die Wabenstruktur geschweißt sind, kann die Kontaktfläche zwischen der Wabenstruktur und den Metallelektrodenabschnitten wegen des Zwischenraums nicht ausreichen oder kann eine Seitenoberfläche der Wabenstruktur durch lokale Erhitzung beschädigt werden. Somit können für jede Kontaktfläche zwischen der Wabenstruktur und den Metallelektrodenabschnitten Schwankungen verursacht werden, so dass das Leitungsverhalten nicht stabil sein kann.
  • Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der obigen Probleme gemacht. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Trägers für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ, in dem Schwankungen des elektrischen Kontakts zwischen einer Wabenstruktur und Metallelektrodenabschnitten verringert sein können, um das Leitungsverhalten zu stabilisieren; und die Schaffung einer Abgasreinigungsvorrichtung, die den Träger für den Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ verwendet.
  • Im Ergebnis intensiver Untersuchungen haben die Erfinder ermittelt, dass die obigen Probleme durch Schaffung einer Wabenstruktur oder von Metallelektrodenabschnitten mit vorstehenden Abschnitten, um einen Kontaktpunkt zwischen ihnen sicherzustellen, gelöst werden können, wodurch die Schwankungen des elektrischen Kontakts verringert werden und das Leitungsverhalten stabilisiert wird. Somit ist die vorliegende Erfindung wie folgt spezifiziert:
    1. (1) Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ, wobei der Träger umfasst:
      • eine Wabenstruktur mit Trennwänden, die mehrere Zellen definieren, wobei jede Zelle von einer ersten Stirnfläche zu einer zweiten Stirnfläche verläuft, um einen Fluidweg für ein Fluid zu bilden; und
      • ein Paar Metallelektrodenabschnitte, in denen ein Metallelektrodenabschnitt des Paars von Metallelektrodenabschnitten auf einer Seite angeordnet ist, die dem anderen Metallelektrodenabschnitt über eine Mittelachse der Wabenstruktur gegenüberliegt;
      • wobei einer oder beide des Paars von Metallelektrodenabschnitten wenigstens einen vorstehenden Abschnitt umfasst bzw. umfassen, wobei der vorstehende Abschnitt in Richtung der Wabenstrukturseite vorsteht, um an der Wabenstruktur anzuliegen.
    2. (2) Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ nach (1), wobei der Träger ferner auf der Seitenoberfläche der Wabenstruktur ein Paar Elektrodenschichten umfasst, und wobei das Paar von Elektrodenschichten über die Mittelachse der Wabenstruktur einander gegenüberliegend angeordnet ist, wobei jede des Paars von Elektrodenschichten einen vertieften Abschnitt umfasst, damit er dem vorstehenden Abschnitt jedes des Paars von Metallelektrodenabschnitten entspricht.
    3. (3) Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ nach (1) oder (2), wobei jeder des Paars von Metallelektrodenabschnitten eine Kammform aufweist.
    4. (4) Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ nach (1) oder (2), wobei jeder des Paars von Metallelektrodenabschnitten umfasst: einen plattenförmigen Körperabschnitt; und mehrere Zungenstücke, die jeweils von dem Körperabschnitt vorstehen, und wobei der vorstehende Abschnitt jedes des Paars von Metallelektrodenabschnitten an dem Zungenstück angeordnet ist.
    5. (5) Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ nach (4), wobei eine kürzeste Länge A von einem Anfangspunkt, die von dem Körperabschnitt jedes Zungenstücks zu einer am weitesten vorstehenden Stelle des Zungenstücks vorsteht, und ein Minimalwert B einer Breite in einer Richtung orthogonal zu einer Richtung, die von dem Körperabschnitt auf einer Oberfläche jedes Zungenstücks vorsteht, der folgenden Beziehung genügen: 1 ≤ A/B ≤ 10.
    6. (6) Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ nach (4) oder (5), wobei jedes der Zungenstücke umfasst: einen Hals; und einen Kopf mit einer größeren Breite als der Hals, und wobei eine Länge L1 des Halses und eine Länge L2 des Kopfs der folgenden Beziehung genügen: 1 ≤ L1/L2 ≤ 10.
    7. (7) Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ nach einem von (4) bis (6), wobei jedes der Zungenstücke zwei oder mehr gebogene Abschnitte umfasst.
    8. (8) Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ nach einem von (4) bis (7), wobei der Körperabschnitt mehrere Öffnungen umfasst.
    9. (9) Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ nach einem von (1) bis (8), wobei jeder des Paars von Metallelektrodenabschnitten eine Eisenlegierung, eine Nickellegierung oder eine Cobaltlegierung umfasst.
    10. (10) Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ, wobei der Träger umfasst:
      • eine Wabenstruktur mit Trennwänden, die mehrere Zellen definieren, wobei jede Zelle von einer ersten Stirnfläche zu einer zweiten Stirnfläche verläuft, um einen Fluidweg für ein Fluid zu bilden;
      • ein Paar Elektrodenschichten, die auf einer Seitenoberfläche der Wabenstruktur gebildet sind, wobei das Paar von Elektrodenschichten in der Weise angeordnet ist, dass sie über eine Mittelachse der Wabenstruktur einander gegenüberliegen; und
      • ein Paar Metallelektrodenabschnitte, in denen ein Metallelektrodenabschnitt des Paars von Metallelektrodenabschnitten auf einer Seite angeordnet ist, die dem anderen Metallelektrodenabschnitt über die Mittelachse der Wabenstruktur gegenüberliegt;
      • wobei einer oder beide des Paars von Metallelektrodenabschnitten wenigstens einen vorstehenden Abschnitt umfasst bzw. umfassen, wobei der vorstehende Abschnitt in Richtung der Wabenstrukturseite vorsteht, um an der Wabenstruktur anzuliegen.
    11. (11) Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ nach (10), wobei jede des Paars von Elektrodenschichten einen vertieften Abschnitt umfasst, damit er dem vorstehenden Abschnitt jedes des Paars von Metallelektrodenabschnitten entspricht.
    12. (12) Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ nach (10) oder (11), wobei jeder des Paars von Metallelektrodenabschnitten eine Kammform aufweist.
    13. (13) Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ nach (10) oder (11), wobei jeder des Paars von Metallelektrodenabschnitten umfasst: einen plattenförmigen Körperabschnitt; und mehrere Zungenstücke, die jeweils von dem Körperabschnitt vorstehen, und wobei der vorstehende Abschnitt jedes des Paars von Metallelektrodenabschnitten an jedem der Zungenstücke anliegt.
    14. (14) Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ nach (13), wobei eine kürzeste Länge A von einem Anfangspunkt, die von dem Körperabschnitt jedes Zungenstücks zu einer am weitesten vorstehenden Stelle des Zungenstücks vorsteht, und ein Minimalwert B einer Breite in einer Richtung orthogonal zu einer Richtung, die von dem Körperabschnitt auf einer Oberfläche jedes Zungenstücks vorsteht, der folgenden Beziehung genügen: 1 ≤ A/B ≤ 10.
    15. (15) Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ nach (13) oder (14), wobei jedes der Zungenstücke umfasst: einen Hals; und einen Kopf mit einer größeren Breite als der Hals, und wobei eine Länge L1 des Halses und eine Länge L2 des Kopfs der folgenden Beziehung genügen: 1 ≤ L1/L2 ≤ 10.
    16. (16) Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ nach einem von (13) bis (15), wobei jedes der Zungenstücke zwei oder mehr gebogene Abschnitte umfasst.
    17. (17) Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ nach einem von (13) bis (16), wobei der Körperabschnitt mehrere Öffnungen umfasst.
    18. (18) Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ nach einem von (10) bis (17), wobei jeder des Paars von Metallelektrodenabschnitten eine Eisenlegierung, eine Nickellegierung oder eine Cobaltlegierung umfasst.
    19. (19) Abgasreinigungsvorrichtung, die umfasst:
      • den Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ nach einem von (1) bis (18), wobei der Träger in einem Abgasströmungsweg angeordnet ist, durch den ein Abgas von einer Kraftmaschine strömengelassen wird; und
      • ein zylindrisches Metallelement, um den Träger für den Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ aufzunehmen.
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, einen Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ zu schaffen, in dem Schwankungen des elektrischen Kontakts einer Wabenstruktur mit Metallelektrodenabschnitten verringert sein können, um das Leitungsverhalten zu stabilisieren; und eine Abgasreinigungsvorrichtung zu schaffen, die den Träger für den Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ verwendet.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
    • 1 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Wabenstruktur in der vorliegenden Offenbarung zeigt.
    • 2 ist eine Querschnittsansicht einer Wabenstruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 3 ist eine Ansicht, die einen Zentriwinkel jeder Elektrodenschicht in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
    • 4 ist eine Ansicht, die eine Anordnung von Metallelektrodenabschnitten in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
    • 5 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Metallelektrodenabschnitt 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
    • 6 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Metallelektrodenabschnitt 1A gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
    • 7 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Metallelektrodenabschnitt 1B gemäß einer nochmals anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
    • 8 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Metallelektrodenabschnitt 1C gemäß einer nochmals anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
    • 9(a), (b), (c) und (d) zeigen Ansichten, die in dieser Reihenfolge planare Formen der Metallelektrodenabschnitte 7A, 7B, 7C und 7D darstellen.
    • 10(a), (b) und (c) sind Ansichten, die in dieser Reihenfolge planare Formen der Metallelektrodenabschnitte 7E, 7F und 7G darstellen.
    • 11 ist eine Ansicht, die eine Form eines Zungenstücks zeigt
    • 12 ist eine Ansicht, die einen gebogenen Abschnitt eines Zungenstücks zeigt.
    • 13 ist eine Ansicht, die einen Zwischenraum zwischen einem Metallelektrodenabschnitt 1 und einer Wabenstruktur 10 zeigt.
    • 14 ist eine Ansicht, die eine Ausführungsform zeigt, bei der ein Metallelektrodenabschnitt 1 mit vorstehenden Abschnitten 4 versehen ist.
    • 15 ist eine Ansicht, die eine Ausführungsform zeigt, bei der jede Elektrodenschicht 101a (101b) mit einem vorstehenden Abschnitt 4 versehen ist.
    • 16 ist eine Ansicht, die Beispiele einer Form eines vorstehenden Abschnitts 4 zeigt.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Im Folgenden werden anhand der Zeichnungen Ausführungsformen eines Trägers für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ gemäß der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Allerdings ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die Ausführungsformen beschränkt und können auf der Grundlage der Kenntnis des Fachmanns auf dem Gebiet verschiedene Änderungen, Abwandlungen und Verbesserungen hinzugefügt werden, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
  • (Wabenstruktur)
  • 1 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Wabenstruktur in der vorliegenden Offenbarung zeigt. Die Wabenstruktur 10 enthält z. B.: poröse Trennwände 11, die mehrere Zellen 12 definieren, wobei die Zellen 12 Strömungswege für ein Fluid bilden, wobei die Zellen von einer Einströmstirnfläche, die eine Stirnfläche auf einer Einströmseite des Fluids ist, zu einer Ausströmstirnfläche, die eine Stirnfläche auf einer Ausströmseite des Fluids ist, verlaufen; und eine Seitenoberfläche, die sich bei der äußersten Peripherie befindet. Die Anzahl, die Anordnung, die Form und dergleichen der Zellen 12 sowie die Dicke jeder Trennwand 11 und dergleichen sind nicht beschränkt und können optional nach Bedarf entworfen werden.
  • Ein Material der Wabenstruktur 10 ist nicht besonders beschränkt, solange es Leitfähigkeit aufweist, und es können Metalle, Keramiken und dergleichen verwendet werden. Insbesondere beruht das Material der Wabenstruktur 10 unter dem Gesichtspunkt der Kompatibilität der Wärmebeständigkeit und der Leitfähigkeit vorzugsweise hauptsächlich auf einem Silicium-Siliciumcarbid-Verbundwerkstoff oder auf Siliciumcarbid und ist es bevorzugter ein Silicium-Siliciumcarbid-Verbundwerkstoff oder Siliciumcarbid. Außerdem können Tantalsilicid (TaSi2) und Chromsilicid (CrSi2) zugegeben sein, um den spezifischen elektrischen Widerstand der Wabenstruktur zu verringern. Der Ausdruck „die Wabenstruktur 10 beruht hauptsächlich auf einem Silicium-Siliciumcarbid-Verbundwerkstoff“ bedeutet, dass die Wabenstruktur 10 bezogen auf die gesamte Wabenstruktur 90 Masse-% oder mehr des Silicium-Siliciumcarbid-Verbundwerkstoffs (Gesamtmasse) enthält. Für den Silicium-Siliciumcarbid-Verbundwerkstoff enthält sie hier Siliciumcarbidpartikel als ein Aggregat und Silicium als ein Bindemittel zum Binden der Siliciumcarbidpartikel, wobei mehrere Siliciumcarbidpartikel durch Silicium gebunden sind, um zwischen den Siliciumcarbidpartikeln Poren zu bilden. Der Ausdruck „die Wabenstruktur 10 beruht hauptsächlich auf Siliciumcarbid“ bedeutet, dass die Wabenstruktur 10 bezogen auf die gesamte Wabenstruktur 90 Masse-% oder mehr des Siliciumcarbids (Gesamtmasse) enthält.
  • Der spezifische elektrische Widerstand der Wabenstruktur 10 kann nach Bedarf z. B. in Abhängigkeit von der anzulegenden Spannung, einschließlich, aber nicht besonders beschränkt auf, z. B. auf 0,001 bis 200 Ω • cm eingestellt werden. Für eine höhere Spannung von 64 V oder mehr kann er von 2 bis 200 Ω · cm und üblicherweise von 5 bis 100 Ω · cm betragen. Ferner kann er für eine niedrigere Spannung von weniger als 64 V von 0,001 bis 2 Ω · cm und üblicherweise von 0,001 bis 1 Ω · cm und üblicher von 0,01 bis 1 Ω · cm betragen.
  • Vorzugsweise weist jede Trennwand 11 der Wabenstruktur 10 eine Porosität von 35 bis 60 % und bevorzugter von 35 bis 45 % auf. Vorzugsweise kann die Porosität von 35 % oder mehr eine übermäßig größere Verformung während des Brennens verhindern. Die Porosität von 60 % oder weniger erhält die Festigkeit der Wabenstruktur aufrecht. Die Porosität ist ein Maß, das durch ein Quecksilberporosimeter gemessen wird.
  • Vorzugsweise weist jede Trennwand 11 der Wabenstruktur 10 einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 2 bis 15 µm und bevorzugter von 4 bis 8 µm auf. Vorzugsweise kann der durchschnittliche Porendurchmesser von 2 µm oder mehr einen übermäßig hohen spezifischen elektrischen Widerstand verhindern. Vorzugsweise kann der durchschnittliche Porendurchmesser von 15 µm oder weniger einen übermäßig niedrigen spezifischen elektrischen Widerstand verhindern. Die durchschnittliche Porengröße ist ein Wert, der durch ein Quecksilberporosimeter gemessen wird.
  • Die Form jeder Zelle 12 in einem Querschnitt jeder Zelle orthogonal zu einer Strömungswegrichtung ist nicht beschränkt, wobei sie aber vorzugsweise ein Quadrat, ein Sechseck, ein Achteck oder eine Kombination davon sein kann. Unter diesen sind die quadratische und die sechseckige Form bevorzugt. Eine solche Zellenform führt zu einem verringerten Druckverlust, wenn ein Abgas durch die Wabenstruktur 10 strömt, und zu einem verbesserten Reinigungsverhalten des Katalysators.
  • Solange sie eine Säulenform darstellt, ist die Außenform der Wabenstruktur 10 nicht besonders beschränkt, und sie kann z. B. eine Form wie etwa eine Säulenform mit kreisförmigen Unterseiten (Zylinderform), eine Säulenform mit ovalförmigen Unterseiten und eine Säulenform mit mehreckigen (quadratischen, fünfeckigen, sechseckigen, siebeckigen, achteckigen und dergleichen) Unterseiten und dergleichen sein. Ferner weist die Wabenstruktur hinsichtlich der Erhöhung der Wärmebeständigkeit (der Verhinderung, dass in einer Umfangsrichtung der Außenperipherieseitenwand Risse erzeugt werden) für die Größe der Wabenstruktur 10 eine Fläche der unteren Oberflächen von 2000 bis 20.000 mm2 und bevorzugter von 4000 bis 10.000 mm2 auf. Ferner beträgt eine Axiallänge der Wabenstruktur 10 hinsichtlich der Erhöhung der Wärmebeständigkeit (der Verhinderung, dass in einer Richtung parallel zu einer Mittelachsenrichtung in der Außenperipherieseitenwand Risse erzeugt werden) vorzugsweise vom 50 bis 200 mm und bevorzugter von 75 bis 150 mm.
  • Ferner kann die Wabenstruktur 10 dadurch, dass ein Katalysator an der Wabenstruktur 10 getragen ist, als ein Katalysatorträger verwendet sein.
  • Die Herstellung der Wabenstruktur kann gemäß einem Verfahren zur Fertigung eine Wabenstruktur in einem bekannten Verfahren zur Herstellung einer Wabenstruktur ausgeführt werden. Zum Beispiel wird zunächst durch Zugeben von Metallsiliciumpulver (Metallsilicium), eines Bindemittels, eines oder mehrerer oberflächenaktiver Stoffe, eines Porenbildners, von Wasser und dergleichen zu Siliciumcarbidpulver (Siliciumcarbid) ein Bildungsmaterial vorbereitet. Es ist bevorzugt, dass eine Masse des Metallsiliciumpulvers bezogen auf die Summe der Masse des Siliciumcarbidpulvers und der Masse des Metallsiliciumpulvers von 10 bis 40 Masse-% beträgt. Der durchschnittliche Partikeldurchmesser der Siliciumcarbidpartikel in dem Siliciumcarbidpulver beträgt vorzugsweise von 3 bis 50 µm und bevorzugter von 3 bis 40 µm. Der durchschnittliche Partikeldurchmesser der Metallsiliciumpartikel in dem Metallsiliciumpulver beträgt vorzugsweise von 2 bis 35 µm. Der durchschnittliche Partikeldurchmesser sowohl der Siliciumcarbidpartikel als auch der Metallsiliciumpartikel bezieht sich auf einen arithmetisch durchschnittlichen Durchmesser auf Volumengrundlage, wenn die Häufigkeitsverteilung der Partikelgröße durch das Laserbeugungsverfahren gemessen wird. Die Siliciumcarbidpartikel sind feine Partikel aus Siliciumcarbid, die das Siliciumcarbidpulver bilden, und die Metallsiliciumpartikel sind feine Partikel aus Metallsilicium, die das Metallsiliciumpulver bilden. Es wird angemerkt, dass dies die Formulierung zum Bilden der Ausgangsstoffe ist, falls das Material der Wabenstruktur der Silicium-Siliciumcarbid-Verbundwerkstoff ist. Falls das Material der Wabenstruktur Siliciumcarbid ist, wird kein Metallsilicium zugegeben.
  • Beispiele des Bindemittels enthalten Methylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Carboxymethylcellulose, Polyvinylalkohol und dergleichen. Unter diesen ist es bevorzugt, Methylcellulose zusammen mit Hydroxypropylcellulose zu verwenden. Wenn die Gesamtmasse des Siliciumcarbidpulvers und des Metallsiliciumpulvers 100 Masseteile beträgt, beträgt der Gehalt des Bindemittels vorzugsweise von 2,0 bis 10,0 Masseteile.
  • Wenn die Gesamtmasse des Siliciumcarbidpulvers und des Metallsiliciumpulvers 100 Masseteile beträgt, beträgt der Gehalt des Wassers vorzugsweise von 20 bis 60 Masseteile.
  • Der oberflächenaktive Stoff, der verwendet werden kann, enthält Ethylenglycol, Dextrin, Fettsäureseifen, Polyol und dergleichen. Diese können allein oder zwei oder mehr zusammen verwendet werden. Wenn die Gesamtmasse des Siliciumcarbidpulvers und des Metallsiliciumpulvers 100 Masseteile beträgt, beträgt der Gehalt des oberflächenaktiven Stoffs vorzugsweise von 0,1 bis 2,0 Masseteile.
  • Der Porenbildner ist nicht besonders beschränkt, solange der Porenbilder selbst nach dem Brennen Poren bildet, einschließlich z. B. Graphit, Stärke, Harzschaum, wasserabsorbierende Harze, Silicagel und dergleichen. Wenn die Gesamtmasse des Siliciumcarbidpulvers und des Metallsiliciumpulvers 100 Masseteile beträgt, beträgt der Gehalt des Porenbildners vorzugsweise von 0,5 bis 10,0 Masseteile. Ein durchschnittlicher Partikeldurchmesser des Porenbildners beträgt vorzugsweise von 10 bis 30 µm. Vorzugsweise kann der durchschnittliche Partikeldurchmesser von 10 µm oder mehr die ausreichende Bildung von Poren zulassen. Vorzugsweise kann der durchschnittliche Partikeldurchmesser von 30 µm oder weniger zu verhindern ermöglichen, dass eine Form während des Formens mit dem Porenbilder verstopft wird. Der durchschnittliche Partikeldurchmesser des Porenbildners bezieht sich auf einen arithmetischen durchschnittlichen Durchmesser auf Volumengrundlage, wenn die Häufigkeitsverteilung der Partikelgröße durch das Laserbeugungsverfahren gemessen wird. Wenn der Porenbildner das wasserabsorbierende Harz ist, ist der durchschnittliche Partikeldurchmesser des Porenbildners ein durchschnittlicher Partikeldurchmesser nach der Wasserabsorption.
  • Daraufhin werden die resultierenden Formausgangsstoffe geknetet, um einen Rohling zu formen, und wird der Rohling daraufhin extrudiert, um eine Wabenstruktur vorzubereiten. Beim Strangpressen kann eine Form mit einer gewünschten Gesamtform, Zellenform, Trennwanddicke, Zellendichte und dergleichen verwendet werden. Vorzugsweise wird die resultierende Wabenstruktur getrocknet. Wenn die Länge in der Mittelachsenrichtung der Wabenstruktur nicht die gewünschte Länge ist, können beide Stirnflächen der Wabenstruktur auf die gewünschte Länge zugeschnitten werden.
  • Daraufhin wird der getrocknete Wabenkörper gebrannt, um eine Wabenstruktur vorzubereiten. Vor dem Brennen kann vorzugsweise eine Calcinierung ausgeführt werden, um das Bindemittel und dergleichen zu entfernen. Vorzugsweise wird die Calcinierung 0,5 bis 20 Stunden in einer Luftatmosphäre bei einer Temperatur von 400 bis 500 °C ausgeführt. Die Verfahren der Calcinierung und des Brennens sind nicht beschränkt und sie können unter Verwendung eines Elektroofens, eines Gasofens oder dergleichen ausgeführt werden. Vorzugsweise kann das Brennen 1 bis 20 Stunden bei einer Temperatur von 1400 bis 1500 °C in einer inerten Atmosphäre wie etwa Stickstoff und Argon ausgeführt werden. Vorzugsweise wir nach dem Brennen 1 bis 10 Stunden eine Sauerstoffanreicherungsbehandlung bei einer Temperatur von 1200 bis 1350 °C ausgeführt, um die Haltbarkeit zu verbessern.
  • ( Elektrodenschicht)
  • Wie in 1 und 2 gezeigt ist, enthält der Träger für den Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ gemäß dieser Ausführungsform auf einer Seitenoberfläche der Wabenstruktur 10 ein Paar Elektrodenschichten 101a, 101b. Jede der Elektrodenschichten 101a, 101b ist in einer Streifenform geformt, die in der Verlaufsrichtung der Zelle 12 der Wabenstruktur 10 verläuft. Das Paar der Elektrodenschichten 101a, 101b ist in einem Querschnitt der Wabenstruktur 10 orthogonal zu der Verlaufsrichtung der Zelle 12 über eine Mittelachse der Wabenstruktur 10 einander gegenüberliegend angeordnet. Das Paar der Elektrodenschichten 101a, 101b ist nicht wesentlich für die vorliegende Offenbarung. Allerdings ermöglicht eine solche Konfiguration die Unterdrückung irgendeines systematischen Fehlers eines in der Wabenstruktur 10 fließenden Stroms und die Unterdrückung irgendeines systematischen Fehlers einer Temperaturverteilung in der Wabenstruktur 10, wenn eine Spannung angelegt ist, was bevorzugt ist.
  • Die Elektrodenschichten 101a, 101b sind aus einem Material mit Leitfähigkeit gebildet. Es ist bevorzugt, dass jede der Elektrodenschichten 101a, 101b hauptsächlich auf Siliciumcarbidpartikeln und Silicium beruht, und es ist bevorzugter, dass jede der Elektrodenschichten 101a, 101b abgesehen von Verunreinigungen, die üblicherweise enthalten sind, unter Verwendung von Siliciumcarbidpartikeln und Silicium als Ausgangsstoffe gebildet ist. Wie er hier verwendet ist, bedeutet der Ausdruck „hauptsächlich auf Siliciumcarbidpartikeln und Silicium beruht“, dass die Gesamtmasse der Siliciumcarbidpartikel und des Siliciums 90 Masse-% oder mehr der Masse der gesamten Elektrodenschicht beträgt. Somit beruht jede der Elektrodenschichten 101a, 101b hauptsächlich auf Siliciumcarbidpartikeln und Silicium, wobei die Komponenten jeder der Elektrodenschichten 101a, 101b und die Komponenten der Wabenstruktur 10 dieselben sind oder nahe beieinanderliegen (was ein Fall ist, wo das Material der Wabenstruktur Siliciumcarbid ist). Somit sind die Werte der Wärmeausdehnungskoeffizienten der Elektrodenschichten 101a, 101b und der Wabenstruktur dieselben oder liegen sie nahe beieinander. Ferner ist eine Bindungsstärke zwischen den Elektrodenschichten 101a, 101b und der Wabenstruktur 10 ebenfalls erhöht, da die Materialien dieselben sind oder nahe beieinanderliegen. Somit ist es möglich zu verhindern, dass sich die Elektrodenschichten 101a, 101b von der Wabenstruktur 10 ablösen oder dass die Verbindungsabschnitte zwischen den Elektrodenschichten 101a, 101b und der Wabenstruktur 10 zerbrochen werden, selbst wenn auf die Wabenstruktur eine thermische mechanische Spannung ausgeübt wird.
  • Ferner beträgt ein Zentriwinkel α jeder der Elektrodenschichten 101a, 101b in dem Querschnitt orthogonal zu der Verlaufsrichtung der Zelle 12 vorzugsweise 60 bis 120°. Darüber hinaus beträgt der Zentriwinkel α einer der Elektrodenschichten 101a, 101b vorzugsweise von dem 0,8- bis zu dem 1,2-fachen und bevorzugter das 1,0-fache (dieselbe Größe) des Zentriwinkels α der anderen der Elektrodenschichten 101a, 101b. Dies kann die Unterdrückung irgendeines systematischen Fehlers des sowohl durch die Außenperipherie als auch durch das Mittelgebiet der Wabenstruktur fließenden Stroms, wenn zwischen dem Paar der Elektrodenschichten 101a, 101b eine Spannung angelegt ist, ermöglichen. Sowohl in der Außenperipherie als auch in dem Mittelgebiet des Wabenstrukturabschnitts kann irgendein systematischer Fehler der Wärmeerzeugung unterdrückt werden.
  • Wie er hier verwendet ist, bezieht sich der Zentriwinkel α auf einen Winkel, der durch Geraden gebildet ist, die beide Endabschnitte der Elektrodenschichten 101a, 101b und eine Mittelachse der Wabenstruktur in dem Querschnitt orthogonal zu der Verlaufsrichtung der Zelle 12 verbinden (siehe 3). In 3 sind die Zentriwinkel α des Paars der Elektrodenschichten 101a, 101b dieselben.
  • Vorzugsweise ist der spezifische elektrische Widerstand der Elektrodenschichten 101a, 101b in der Wabenstruktur 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform niedriger als der spezifische elektrische Widerstand der Seitenoberfläche der Wabenstruktur 10. Ferner beträgt der spezifische elektrische Widerstand der Elektrodenschichten 101a, 101b bevorzugter von 0,1 bis 10 % und besonders bevorzugt von 0,5 bis 5 % des spezifischen elektrischen Widerstands der Seitenoberfläche der Wabenstruktur 10. Der spezifische elektrische Widerstand von 0,1 % oder mehr kann zu verhindern ermöglichen, dass ein Betrag des zu den „Endabschnitten des Elektrodenabschnitts“ innerhalb der Elektrodenschicht 101a, 101b fließenden Stroms übermäßig erhöht wird, wenn an die Elektrodenschichten 101a, 101b eine Spannung angelegt ist, so dass der durch die Wabenstruktur 10 fließende Strom leicht unterdrückt werden kann. Außerdem kann dies leicht veranlassen, dass die Wabenstruktur 10 gleichförmig Wärme erzeugt. Der spezifische elektrische Widerstand von 10 % oder weniger kann zu verhindern ermöglichen, dass ein Betrag des in den Elektrodenschichten 101a, 101b verteilten Stroms übermäßig verringert wird, wenn an die Elektrodenschichten 101a, 101b eine Spannung angelegt ist, so dass der durch die Wabenstruktur 10 fließende Strom leicht unterdrückt werden kann. Außerdem kann dies leicht veranlassen, dass die Wabenstruktur 10 gleichförmig Wärme erzeugt.
  • Vorzugsweise weist jede der Elektrodenschichten 101a, 101b eine Dicke von 0,01 bis 5 mm und bevorzugter von 0,01 bis 3 mm auf. Die Dicke in einem solchen Bereich kann einen Beitrag zur gleichförmigen Wärmeerzeugung der Wabenstruktur geben. Die Dicke jeder der Elektrodenschichten 101a, 101b von 0,01 mm oder mehr kann zu verhindern ermöglichen, dass der spezifische elektrische Widerstand übermäßig erhöht wird, so dass leicht eine gleichförmige Wärmeerzeugung bereitgestellt werden kann. Die Dicke jeder der Elektrodenschichten 101a, 101b von 5 mm oder weniger kann die Unterdrückung eines Bruchs während des Einhülsens ermöglichen.
  • Wie in 1 gezeigt ist, verläuft jede der Elektrodenschichten 101a, 101b in der Wabenstruktur 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform in der Verlaufsrichtung der Zelle 12 der Wabenstruktur 10 und ist sie in einer Streifenform gebildet, die „zwischen den beiden Endabschnitten (den beiden Stirnflächen) verläuft“. Somit ist das Paar der Elektrodenschichten 101a, 101b in der Wabenstruktur 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zwischen den beiden Endabschnitten der Wabenstruktur 10 verlaufend angeordnet. Dies kann eine wirksamere Unterdrückung des systematischen Fehlers des Stroms in der Axialrichtung der Wabenstruktur (d. h. in der Verlaufsrichtung der Zelle 12) ermöglichen, wenn zwischen dem Paar der Elektrodenschichten 101a, 101b eine Spannung angelegt ist. Wie er hier verwendet ist, besitzt der Ausdruck „ist die Elektrodenschicht 101a, 101b zwischen den beiden Endabschnitten der Wabenstruktur 10 verlaufend gebildet (angeordnet)“ die folgende Bedeutung: Ein Endabschnitt jeder der Elektrodenschichten 101a, 101b steht mit einem Endabschnitt (einer ersten Stirnfläche) der Wabenstruktur 10 in Kontakt und der andere Endabschnitt jeder der Elektrodenschichten 101a, 101b steht mit dem anderen Endabschnitt (einer zweiten Stirnfläche) der Wabenstruktur 10 in Kontakt.
  • Andererseits ist ein Zustand, bei dem wenigstens ein Endabschnitt jeder der Elektrodenschichten 101a, 101b in „der Verlaufsrichtung der Zelle 12 der Wabenstruktur 10“ nicht mit dem Endabschnitt (der Stirnfläche) der Wabenstruktur 10 in Kontakt steht, ebenfalls eine bevorzugte Ausführungsform. Dies kann die Wärmeschockbeständigkeit der Wabenstruktur verbessern.
  • Wie z. B. in 1 und 2 gezeigt ist, ist in der Wabenstruktur 10 der vorliegenden Ausführungsform jede der Elektrodenschichten 101a, 101b in einer solchen Form gebildet, dass ein planares rechteckiges Element entlang der Außenperipherie einer Säulenform gekrümmt ist. Eine Form, wenn die gekrümmte Elektrodenschicht 101a, 101b zu einem nicht gekrümmten planaren Element verformt ist, wird hier als eine „planare Form“ der Elektrodenschicht 101a, 101b bezeichnet. Die „planare Form“ der in 1 bis 3 gezeigten Elektrodenschicht 101a, 101b ist ein Rechteck. Eine „Außenperipherieform der Elektrodenschicht“, wie sie hier verwendet ist, bedeutet eine „Außenperipherieform der planaren Form der Elektrodenschicht“.
  • Die Außenperipherieform der streifenförmigen Elektrodenschicht kann in der Wabenstruktur 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Form sein, in der jeder der rechtwinkligen Eckabschnitte in einer gekrümmten Form gebildet ist. Eine solche Form ermöglicht die Verbesserung der Wärmeschockbeständigkeit der Wabenstruktur. Eine bevorzugte Ausführungsform ist, dass die Außenperipherie der streifenförmigen Elektrodenschicht eine Form aufweist, in der die rechtwinkligen Eckabschnitte linear abgefast sind. Eine solche Form kann eine Verbesserung der Wärmeschockbeständigkeit der Wabenstruktur ermöglichen.
  • Die Länge des Stromwegs beträgt in der Wabenstruktur 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform das 1,6-fache oder weniger als der Durchmesser der Wabenstruktur in dem Querschnitt orthogonal zu der Verlaufsrichtung der Zelle. Die Länge des 1,6-fachen oder weniger kann die Verhinderung eines übermäßigen Energieverbrauchs ermöglichen. Wie er hier verwendet ist, bezieht sich der „Stromweg“ auf einen Weg, über den ein Strom fließt. Die „Länge des Stromwegs“ bezieht sich auf eine Länge des 0,5-fachen der Länge der „Außenperipherie“, über die der Strom fließt, in dem „Querschnitt orthogonal zu der Verlaufsrichtung der Zelle“ der Wabenstruktur. Dies bedeutet, auf die maximale Länge der „Flusswege, über die Strom fließt“, in dem „Querschnitt orthogonal zu der Verlaufsrichtung der Zelle“ der Wabenstruktur. Die „Länge des Stromwegs“ ist ein Wert, der entlang der Oberflächen in Unregelmäßigkeiten oder einem Spalt gemessen wird, wenn in der Wabenstruktur an der Außenperipherie oder an die Spaltöffnung zu der Außenperipherie die Unregelmäßigkeiten gebildet sind. Somit ist die „Länge des Stromwegs“ z. B. um eine Länge näherungsweise des Doppelten der Tiefe des Schlitzes länger, wenn in der Wabenstruktur die Schlitzöffnung zu der Außenperipherie gebildet ist.
  • Vorzugsweise beträgt der spezifische elektrische Widerstand der Elektrodenschichten 101a, 101b von 0,1 bis 1,0 Ωcm und bevorzugter von 0,1 bis 50 S2cm. Durch einen solchen Bereich des spezifischen elektrischen Widerstands der Elektrodenschichten 101a, 101b wirkt das Paar der Elektrodenschichten 101a, 101b wirksam als Elektroden in einem Rohr, durch das ein Abgas mit einer erhöhten Temperatur strömt. Der spezifische elektrische Widerstand der Elektrodenschichten 101a, 101b von 0,1 Ωcm oder mehr kann die Unterdrückung einer Zunahme einer Temperatur des Wabenabschnitts in der Nähe beider Enden jeder der Elektrodenschichten 101a, 101b in dem Querschnitt orthogonal zu der Verlaufsrichtung der Zelle ermöglichen. Der spezifische elektrische Widerstand der Elektrodenschichten 101a, 101b von 100 Ωcm oder weniger kann die Unterdrückung der Schwierigkeit beim Fließen des Stroms ermöglichen. Der spezifische elektrische Widerstand jeder der Elektrodenschichten 101a, 101b ist ein Wert bei einer Temperatur von 400 °C.
  • Vorzugsweise weist jede der Elektrodenschichten 101a, 101b eine Porosität von 30 bis 60 % und bevorzugter von 30 bis 55 % auf. Die Porosität jeder der Elektrodenschichten 101a, 101b in einem solchen Bereich kann einen geeigneten spezifischen elektrischen Widerstand bereitstellen. Die Porosität jeder der Elektrodenschichten 101a, 101b von 30 % oder mehr kann eine leichte Unterdrückung einer Verformung während der Herstellung ermöglichen. Die Porosität jeder der Elektrodenschichten 101a, 101b von 60 % oder weniger kann eine Unterdrückung eines übermäßig hohen spezifischen elektrischen Widerstands ermöglichen. Die Porosität ist ein mit einem Quecksilberporosimeter gemessener Wert.
  • Vorzugsweise weist jede der Elektrodenschichten 101a, 101b einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 5 bis 45 µm und bevorzugter von 7 bis 45 µm auf. Der durchschnittliche Porendurchmesser jeder der Elektrodenschichten 101a, 101b in einem solchen Bereich kann einen geeigneten spezifischen elektrischen Widerstand bereitstellen. Der durchschnittliche Porendurchmesser jeder der Elektrodenschichten 101a, 101b von 5 µm oder mehr kann die Unterdrückung eines übermäßig hohen spezifischen elektrischen Widerstands ermöglichen. Der durchschnittliche Porendurchmesser jeder der Elektrodenschichten 101a, 101b von 45 µm oder weniger kann ermöglichen, dass die Festigkeit jeder der Elektrodenschichten 101a, 101b ausreichend aufrechterhalten wird, so dass ein Bruch unterdrückt wird. Der durchschnittliche Porendurchmesser ist ein mit einem Quecksilberporosimeter gemessener Wert.
  • Wenn jede der Elektrodenschichten 101a, 101b hauptsächlich auf dem „Silicium-Siliciumcarbid-Verbundwerkstoff“ beruht, weisen in jeder der Elektrodenschichten 101a, 101b enthaltene Siliciumcarbidpartikel vorzugsweise einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 10 bis 60 µm und bevorzugter von 20 bis 60 µm auf. Der durchschnittliche Partikeldurchmesser der in den Elektrodenschichten 101a, 101b enthaltenen Siliciumcarbidpartikel in einem solchen Bereich kann ermöglichen, dass der spezifische elektrische Widerstand der Elektrodenschichten 101a, 101b innerhalb eines Bereichs von 0,1 bis 100 Ωcm gesteuert wird. Der durchschnittliche Partikeldurchmesser der in den Elektrodenschichten 101a, 101b enthaltenen Siliciumcarbidpartikel von 10 µm oder mehr kann die leichte Steuerung des spezifischen elektrischen Widerstands der Elektrodenschichten 101a, 101b innerhalb des obigen Bereichs ermöglichen. Der durchschnittliche Partikeldurchmesser der in den Elektrodenschichten 101a, 101b enthaltenen Siliciumcarbidpartikel von 60 µm oder weniger kann ermöglichen, dass die Festigkeit jeder der Elektrodenschichten 101a, 101b ausreichend aufrechterhalten wird, so dass ein Bruch unterdrückt wird. Der durchschnittliche Partikeldurchmesser der in den Elektrodenschichten 101a, 101b enthaltenen Siliciumcarbidpartikel ist ein Wert, der durch ein Laserbeugungsverfahren gemessen wird.
  • Wenn jede der Elektrodenschichten 101a, 101b hauptsächlich auf dem „Silicium-Siliciumcarbid-Verbundwerkstoff“ beruht, liegt ein Verhältnis der Masse des in den Elektrodenschichten 101a, 101b enthaltenen Siliciums zu der „Summe der jeweiligen Massen der Siliciumcarbidpartikel und des Siliciums“, die in den Elektrodenschichten 101a, 101b enthalten sind, vorzugsweise in einem Bereich von 20 bis 40 Masse-%. Bevorzugter beträgt das Verhältnis 25 bis 35 Masse-%. Durch einen solchen Bereich des Verhältnisses der Masse des Siliciums zu der „Summe der jeweiligen Massen der Siliciumcarbidpartikel und des Siliciums“, die in den Elektrodenschichten 101a, 101b enthalten sind, kann der spezifische elektrische Widerstand der Elektrodenschichten 101a, 101b in einem Bereich von 0,1 bis 100 Ωcm liegen. Das Verhältnis der Masse des Siliciums zu der „Gesamtmasse der jeweiligen Massen der Siliciumcarbidpartikel und des Siliciums“, die in den Elektrodenschichten 101a, 101b enthalten sind, von 20 Masse-% oder mehr kann die leichte Steuerung des spezifischen elektrischen Widerstands innerhalb des obigen Bereichs ermöglichen und das Verhältnis von 40 Masse-% oder weniger kann die leichte Unterdrückung einer Verformung während der Herstellung ermöglichen.
  • (Metallelektrodenabschnitt)
  • Wie in 4 gezeigt ist, steht die Wabenstruktur 10 über die Elektrodenschichten 101a, 101b in Kontakt mit einem Paar Metallelektrodenabschnitte 1, 1. Die Metallelektrodenabschnitte 1, 1 sind über eine Mittelachse der Wabenstruktur 10 einander gegenüberliegend angeordnet. Jeder der Metallelektrodenabschnitte 1, 1 kann hier eine Kammform aufweisen (4(a) und (b)) und kann mit einem plattenförmigen Körper 2 und mit mehreren Zungenstücken 3 (in der Figur zwei), die von dem Körperabschnitt vorstehen (4(c) und (d)), versehen sein.
  • Wenn jeder Metallelektrodenabschnitt die Kammform aufweist, verlaufen Zweige der Kammform, wie in 4(a) gezeigt ist, vorzugsweise entlang der Außenperipherieform der Wabenstruktur. In der Figur stehen die Metallelektrodenabschnitte 1 über die Elektrodenschichten 101a, 101b mit der Wabenstruktur 10 in Kontakt. In der Draufsicht (4(b)) sind auf einer Seite, auf der die Elektrodenschicht 101a angeordnet ist, drei Zweige der Kammform vorhanden. Allerdings kann die Anzahl der Zweige in Abhängigkeit von dem geforderten Leitungsverhalten der Metallelektrodenabschnitte 1 und von der Wabenstruktur 10 optional geändert werden. Ferner können die Länge und die Breite jedes Zweigs nach Bedarf geändert werden.
  • Wenn jeder Metallelektrodenabschnitt 1 den Körperabschnitt 2 und die Zungenstücke 3 enthält, stehen ein Teil der Zungenstücke 3 mit der Wabenstruktur 10 in Kontakt (wobei sie in der Figur über die Elektrodenschicht 101a, 101b mit der Wabenstruktur 10 in elektrischem Kontakt stehen). Somit kann ein Strom zu den Metallelektrodenabschnitten 1 geleitet werden, um zu veranlassen, dass die Wabenstruktur 10 durch Joule'sche Wärme Wärme erzeugt, wenn über die Elektrodenschichten 101a, 101b eine Spannung angelegt ist.
  • Der elektrische Kontakt der Metallelektrodenabschnitte 1 mit der Wabenstruktur 10 kann ermöglichen, dass die Wabenstruktur 10 geeignet als eine Heizeinrichtung verwendet wird. Vorzugsweise beträgt die angelegte Spannung von 12 bis 900 V und bevorzugter von 64 bis 600 V, wobei die angelegte Spannung aber nach Bedarf geändert werden kann.
  • 5 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Metallelektrodenabschnitt 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. Der Metallelektrodenabschnitt 1 ist mit einem Körperabschnitt 2 mit der Form einer flachen Platte versehen. Von dem Körperabschnitt 2 in der Figur sind mehrere Zungenstücke 3 regelmäßig nach oben angeordnet. Jedes Zungenstück 3 enthält einen von dem Körperabschnitt 2 aufsteigenden Abschnitt 3a und einen flachen Abschnitt 3b, der seitlich von dem aufsteigenden Abschnitt 3a vorsteht. Jedes Zungenstück 3 ist über ein Stück 20 am Fuß des Zungenstücks mit dem Körperabschnitt 2 verbunden.
  • In dieser Ausführungsform wird jedes Zungenstück 3 dadurch gebildet, dass der Körperabschnitt 2 in der Weise geschnitten wird, dass ein Durchgangsloch im Wesentlichen mit derselben Form und Größe wie das Zungenstück 3 gebildet wird. Ein flacher Abschnitt 3b steht mit der oberen Elektrodenschicht 101a, 101b in Kontakt.
  • 6 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Metallelektrodenabschnitt 1A gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. Der Metallelektrodenabschnitt 1A enthält einen Hauptkörperabschnitt 2 mit der Form einer flachen Platte. Von dem Körperabschnitt 2 sind in der Figur mehrere Zungenstücke 13 regelmäßig nach oben angeordnet. Jedes Zungenstück 13 enthält einen von dem Körperabschnitt 2 aufsteigenden Abschnitt 13a, einen von dem aufsteigenden Abschnitt 13a seitlich vorstehenden flachen Abschnitt 13b und einen abfallenden Abschnitt 13c, der von dem flachen Abschnitt 13b in Richtung einer Durchgangslochseite verläuft. Der flache Abschnitt 13b steht mit der Elektrodenschicht 101a, 101b der Wabenstruktur in Kontakt. Jedes Zungenstück 13 ist über ein Stück 20 am Fuß des Zungenstücks mit dem Körperabschnitt 2 verbunden.
  • 7 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Metallelektrodenabschnitt 1B gemäß einer nochmals anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. Der Metallelektrodenabschnitt 1B ist mit einem Körperabschnitt 2 mit der Form einer flachen Platte versehen. Von dem Körperabschnitt 2 sind in der Figur mehrere Zungenstücke 23 regelmäßig nach oben angeordnet. Jedes Zungenstück 23 enthält einen von dem Körperabschnitt 2 aufsteigenden Abschnitt 23a, mehrere gebogene Abschnitte 23b, 23c, 23d, 23e, die mit dem aufsteigenden Abschnitt 23a ununterbrochen sind, und einen flachen Abschnitt 23f. Der flache Abschnitt 23f steht mit der Elektrodenschicht 101a, 101b der Wabenstruktur in Kontakt. Jedes Zungenstück 23 ist über ein Stück 20 am Fuß des Zungenstücks mit dem Körperabschnitt 2 verbunden.
  • 8 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Metallelektrodenabschnitt 1C gemäß einer nochmals anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. Der Metallelektrodenabschnitt 1C enthält einen Hauptkörperabschnitt 2 mit der Form einer flachen Platte. Von dem Körperabschnitt 2 sind in der Figur mehrere Zungenstücke 33 regelmäßig nach oben angeordnet. Jedes der Zungenstücke 33 enthält einen von dem Körperabschnitt 2 aufsteigenden Abschnitt 33a, einen gekrümmten Abschnitt 33b, der damit ununterbrochen ist, und einen flachen Abschnitt 33c, der mit dem gekrümmten Abschnitt 33b ununterbrochen ist. Der flache Abschnitt 33c steht mit der Elektrodenschicht 101a, 101b der Wabenstruktur in Kontakt. Jedes Zungenstück 33 ist über ein Stück 20 am Fuß des Zungenstücks mit dem Körperabschnitt 2 verbunden.
  • Ferner ist die Form des Körperabschnitts 2 nicht besonders beschränkt, solange sie eine Plattenform ist, und kann sie eine flache Plattenform oder eine gekrümmte Plattenform (siehe 4d) sein. Wenn der Körperabschnitt 2 in Form einer gekrümmten Platte ist, fällt die gekrümmte Plattenform vorzugsweise mit der Seitenoberfläche der Wabenstruktur 10 zusammen. Das heißt, vorzugsweise ist eine Entfernung zwischen dem Körperabschnitt 2 und der Wabenstruktur 10 konstant.
  • Die planare Form jedes Zungenstücks ist nicht besonders beschränkt. Zum Beispiel können die Zungenstücke 7A, 7B, wie in 9(a) und 9(b) gezeigt ist, rechteckig sein. Ferner kann eine Zungenstück 7C, wie in 9(c) gezeigt ist, eine Bogenform aufweisen. Wie in 9(d) gezeigt ist, kann ein Zungenstück 7D eine ovale Form aufweisen.
  • Wie in 10(a) gezeigt ist, kann ein Zungenstück 7E ferner eine mehreckige Form aufweisen. Wie in 10(b) gezeigt ist, kann ein Zungenstück 7F ferner eine Trapezform aufweisen. Wie in 10(c) gezeigt ist, kann ein Zungenstück 7G ferner eine Sternform aufweisen. Die Zungenstücke können verschiedene andere unregelmäßige Formen aufweisen.
  • Die Größe jedes Zungenstücks ist nicht besonders beschränkt. Vorzugsweise weist jedes Zungenstück eine Höhe von 0,3 mm oder mehr und bevorzugter von 1,0 mm oder mehr auf, um den Platz für die Luftdurchlässigkeit und für die Verformung zu erhöhen. Andererseits ist eine Ausnutzungseffizienz eines Gases verringert, falls jedes Zungenstück zu hoch ist, so dass die Höhe des Zungenstücks vorzugsweise 5,0 mm oder weniger beträgt. Die Höhe des Zungenstücks bedeutet die längste Entfernung vertikaler Entfernungen von jedem Teil des Zungenstücks zu dem Körperabschnitt.
  • Ein Teil jedes Zungenstücks 3 steht mit der Wabenstruktur 10 in Kontakt (siehe 4). Wenn die Elektrodenschicht an der Oberfläche der Wabenstruktur vorgesehen ist, steht ein Teil des Zungenstücks 3 über die Elektrodenschicht mit der Wabenstruktur 10 in Kontakt. Somit sind der Metallelektrodenabschnitt 1 und die Wabenstruktur 10 elektrisch verbunden. Der Kontakt eines Teils jedes Zungenstücks 3 mit der Wabenstruktur 10 kann die elektrische Verbindung zwischen dem Metallelektrodenabschnitt 1 und der Wabenstruktur 10 sicherstellen und kann andere Schichten zwischen jedem Zungenstück 3 und der Wabenstruktur 10, die jeweils Leitfähigkeit aufweisen, versorgen. Ferner ist er nicht auf die Metallelektrodenschichten, die jeweils das Zungenstück 3 aufweisen, beschränkt und kann er andere Schichten, die jeweils Leitfähigkeit aufweisen, zwischen einem an dem Metallelektrodenabschnitt vorgesehenen vorstehenden Abschnitt und der Wabenstruktur 10 versorgen. Darüber hinaus ist das Befestigungsverfahren der Zungenstücke 3 ebenfalls nicht besonders beschränkt. Zum Beispiel kann der Kontakt mit der Wabenstruktur 10 unter Verwendung einer elastischen Verformung des Zungenstücks 3 aufrechterhalten sein oder kann das Zungenstück 3 an die Seitenoberfläche (oder an die auf der Seitenoberfläche vorgesehene Elektrodenschicht) der Wabenstruktur 10 geschweißt sein oder kann durch thermisches Spritzen eines leitfähigen Metallmaterials (z. B. eines Materials auf NiCr-Grundlage oder eines Materials auf CoNiCr-Grundlage) von einer Oberseite des Zungenstücks 3 eine Befestigungsschicht gebildet sein und kann das Zungenstück 3 auf die Seitenoberfläche der Wabenstruktur 10 (oder auf die auf der Seitenoberfläche vorgesehene Elektrodenschicht) geschweißt sein.
  • Somit enthält der Metallelektrodenabschnitt den plattenförmigen Körperabschnitt und die mehreren Zungenstücke, die jeweils von dem Körperabschnitt vorstehen, wobei ein Teil der Zungenstücke mit der Wabenstruktur in Kontakt stehen, wodurch die mehreren von dem Hauptabschnitt vorstehenden Zungenstücke entlang der Seitenoberfläche der Wabenstruktur unabhängig verformt werden können, so dass selbst dann eine gute elektrische Verbindung aufrechterhalten werden kann, wenn die Formgenauigkeit der Wabenstruktur schlecht ist. Ferner werden die jeweiligen Zungenstücke getrennt verformt, wodurch jedes Zungenstück wegen einer Differenz der Wärmeausdehnung oder dergleichen mechanische Spannung aufnimmt. Somit ist es möglich zu verhindern, dass auf die Kontaktpunkte und auf die Wabenstruktur eine übermäßige mechanische Spannung ausgeübt wird.
  • Darüber hinaus genügen eine kürzeste Länge A von dem Anfangspunkt, der vom dem Körperabschnitt 2 jedes Zungenstücks 3 zu dem am weitesten vorstehenden Punkt des Zungenstücks 3 vorsteht, und ein Minimalwert B einer Breite in einer Richtung orthogonal zu der von dem Körperabschnitt 2 auf der Oberfläche des Zungenstücks 3 vorstehenden Richtung vorzugsweise der folgenden Beziehung: 1 ≤ A/B ≤ 10 (11).
  • Wie sie hier verwendet ist, bezieht sich die „am weitesten vorstehende Stelle des Zungenstücks“ auf einen Abschnitt, wo eine vertikale Entfernung L bis zu dem Körperabschnitt 2 am längsten ist (siehe 11(a), (b)). Außerdem bezieht sich „die kürzeste Länge A zu einem am weitesten vorstehenden Punkt des Zungenstücks“ auf eine lineare Entfernung zu einem Punkt, wo unter den Punkten, an denen eine vertikale Entfernung nach oben bis zu dem Körperabschnitt 2 am längsten ist, eine Entfernung von dem Anfangspunkt des Vorsprungs jedes Zungenstücks 3 von dem Körperabschnitt 2 des Zungenstücks 3 am kürzesten ist (siehe 11(a) und 11(b)). 11(a) zeigt das A in dem Fall der Form einer flachen Platte, in der eine Spitze jedes Zungenstücks 3 in dem Querschnitt der Körperabschnitts 2 in der Dickenrichtung zu dem Körperabschnitt 2 parallel ist, und 11(b) das A in dem Fall, dass die Spitze jedes Zungenstücks 3 in dem Querschnitt der Körperabschnitts 2 in der Dickenrichtung eine gekrümmte Oberflächenform aufweist.
  • Die „Richtung des Vorsprungs jedes Zungenstücks 3 von dem Körperabschnitt 2“ bezieht sich auf eine Richtung X orthogonal zu der Strömungswegrichtung der Zelle 12 der Wabenstruktur von dem Anfangspunkt, die von dem Körperabschnitt 2 des Zungenstücks 3 entlang der Oberfläche des Zungenstücks 3 vorsteht (siehe 11(c) und 11(d)). Der „Minimalwert B einer Breite in einer Richtung orthogonal zu der Richtung, die von dem Körperabschnitt 2 vorsteht“, bezieht sich auf eine Breite an einer Stelle, wo eine Breite eines Zungenstücks 3 in einer Richtung senkrecht zu der Richtung X das Minimum auf der Oberfläche des Zungenstücks 3 ist (siehe 11(c) und (d)).
  • 11(c) ist eine Draufsicht des Metallelektrodenabschnitts 1 in 11(a) und 11(b), 11(d) ist eine Draufsicht, wenn sich die Zunge 3 in 11(d) in die Ebene erstreckt. In der dargestellten Ausführungsform weist die Zunge 3 einen Hals auf; und einen Kopf mit einer Breite, die größer als die des Halses ist. Der Hals weist eine konstante Breite auf, so dass die Breite des Halses B ist.
  • Das Verhältnis A/B von 1 oder mehr ermöglicht, dass mehrere von dem Körperteil vorstehende Zungenstücke entlang der Seitenoberfläche der Wabenstruktur leicht verformt werden, und ermöglicht dadurch, dass eine auf das Zungenstück ausgeübte Torsionsspannung gelockert wird. Ferner ermöglicht das Verhältnis A/B von 10 oder weniger, dass die Festigkeit des Zungenstücks in einem bestimmten Ausmaß aufrechterhalten wird und dass ein Ermüdungsbruch des Zungenstücks unterdrückt wird sowie dass eine für das Fließen eines hohen Stroms erforderliche Breite sichergestellt wird.
  • Ferner ist es bevorzugt, dass eine Länge L1 des Halses jedes Zungenstücks 3 und eine Länge L2 des Kopfs der Beziehung 1 ≤ L1/L2 ≤ 10 genügen (siehe 11(d)). Das Verhältnis L1/L2 von 1 oder mehr ermöglicht, dass mehrere von dem Körperabschnitt vorstehende Zungenstücke entlang einer Seitenoberfläche der Wabenstruktur leicht verformt werden und dass eine auf das Zungenstück ausgeübte Torsionsspannung gelockert wird. Außerdem ermöglicht das Verhältnis L1/L2 von 10 oder weniger, dass die Festigkeit des Zungenstücks in einem bestimmten Ausmaß aufrechterhalten wird und dass ein Ermüdungsbruch des Zungenstücks unterdrückt wird sowie dass eine für das Fließen eines hohen Stroms erforderliche Breite sichergestellt wird.
  • Es wird angemerkt, dass die Form sowohl des Halses als auch des Kopfs nicht beschränkt ist und dass auf sie als ein Hals bzw. als ein Kopf Bezug genommen werden kann, falls ihre Aussehen als ein Abschnitt mit einer verhältnismäßig geringen Breite und ein Abschnitt mit einer verhältnismäßig großen Breite unterschieden werden können.
  • Ferner enthält jedes Zungenstück 3 vorzugsweise zwei oder mehr gebogene Abschnitte (12). Das Zungenstück 3, das zwei oder mehr gebogene Abschnitte enthält, kann unter Nutzung der elastischen Verformung des Zungenstücks 3 die Verbesserung einer Kontakteigenschaft mit der Wabenstruktur und die Einstellung einer auf die Wabenstruktur ausgeübten mechanischen Spannung zulassen.
  • Ferner weist ein Körperteil jedes Metallelektrodenabschnitts 1 vorzugsweise mehrere Öffnungen auf (siehe 11(c)). Somit kann eine Wärmeisolationswirkung eines leitfähigen Verbindungselements selbst verhindert werden und sind die Temperaturen einer Vorderseite und einer Rückseite des Metallelektrodenabschnitts 1 konstant, so dass die auf das Innere des Metallelektrodenabschnitts 1 ausgeübte mechanische Spannung gemildert wird, wodurch irgendeine Verformung des Körperabschnitts 2 zu verhindern ermöglicht wird, wenn die Wabenstruktur Wärme erzeugt. Die mehreren Öffnungen können Durchgangslöcher sein, die jeweils durch Ausschneiden des Zungenstücks aus einem Blech gebildet sind. Zum Beispiel können sie Öffnungen sein, die unter Verwendung eines durchlässigen Materials wie etwa eines Maschenmaterials, eines Plattenmaterials mit Belüftungslöchern und eines Streckmetalls als der Körperabschnitt vorgesehen sind.
  • Beispiel eines Metalls, das die Metallelektrodenabschnitte 1 bildet, enthalten repräsentativ hinsichtlich der Leichtigkeit der Verfügbarkeit Eisen, Silber, Kupfer, Nickel, Gold, Palladium, Silicium und dergleichen, sind darauf aber nicht beschränkt. Vorzugsweise ist der Metallelektrodenabschnitt 1 eine Eisenlegierung, eine Nickellegierung oder eine Cobaltlegierung. Außerdem ist es möglich, anstelle des Metallelektrodenabschnitts Kohlenstoff oder Keramik zu verwenden. Nichteinschränkende Beispiele für Keramiken enthalten eine Keramik, die Si und/oder Cr und/oder B und/oder Fe und/oder Co und/oder Ni und/oder Ti und/oder Ta enthält, und veranschaulichend Siliciumcarbid, Chromsilicid, Bromcarbid, Chromborid und Tantalsilicid. Durch Kombinieren der Metalle mit den Keramiken können Verbundwerkstoffe gebildet werden. Diese Materialien können unabhängig von der Form jedes Metallelektrodenabschnitts 1 optional angewendet werden.
  • Wir oben beschrieben wurde, kann der elektrische Kontakt der Wabenstruktur mit den Metallelektrodenabschnitten wegen der Beschränkung der Verarbeitungsgenauigkeit der Wabenstruktur unzureichend sein. Wie in 13 dargestellt ist, wird für die Wabenstruktur 10 mit der Form einer kreisförmigen Säule zwischen der Wabenstruktur und den gebildeten Metallelektrodenabschnitten 1 unter der Voraussetzung, dass die Wabenstruktur 10 ein idealer Kreis ist, ein Zwischenraum verursacht, falls ihre Rundheit wegen der Beschränkung der Verarbeitungsgenauigkeit nicht ausreicht. (In der Zeichnung ist zwischen dem Zungenstück 3 und der Elektrodenschicht 101a ein Zwischenraum vorhanden.) Falls ein solcher Zwischenraum vorhanden ist, kann der elektrische Kontakt jedes Metallelektrodenabschnitts 1 mit der Wabenstruktur 10 unzureichend sein, so dass die Stabilität des Leitungsverhaltens verringert sein kann.
  • Somit kann das obige Problem dadurch gelöst werden, dass ein oder beide Metallelektrodenabschnitte 1 mit wenigstens einem vorstehenden Abschnitt versehen sind, der auf der Wabenstrukturseite vorsteht, um an der Wabenstruktur 10 anzuliegen.
  • Wie in 14(a) gezeigt ist, weist der Metallelektrodenabschnitt 1 vorstehende Abschnitte 4 auf, die in Richtung der Wabenstrukturseite vorstehen. In der Zeichnung sind die vorstehenden Abschnitte an den Zungenstücken 3 vorgesehen. Es wird angemerkt, dass 14(a) zeigt, dass die Zungenstücke 3 zweckmäßigkeitshalber gerade angeordnet sind, wobei es aber z. B. ebenfalls möglich ist, die Zungenstücke 3 entlang der Außenform der Wabenstruktur 10 mit der Form einer kreisförmigen Säule in einer gekrümmten Form anzuordnen.
  • Da die Metallelektrodenabschnitte 1 die vorstehenden Abschnitte 4 aufweisen, können die Metallelektrodenabschnitte 1 mit der Wabenstruktur 10 in zuverlässigem Kontakt stehen, selbst wenn die Form der Wabenstruktur 10 einige Unregelmäßigkeiten aufweist (siehe 14(c)). Dies kann ermöglichen, die Metallelektrodenabschnitte 1 durch ein Verfahren wie etwa Schweißen oder thermisches Spritzen leicht an der Wabenstruktur 10 zu befestigen, was zu einer stabilen Qualität führt.
  • Ferner kann die Elektrodenschicht 101a (oder 101b) auf der Seitenoberfläche der Wabenstruktur 10 mit vertieften Abschnitten 5 versehen sein, die den vorstehenden Abschnitten 4 entsprechen, um einen zuverlässigeren Kontakt der Metallelektrodenabschnitte 1 mit der Wabenstruktur 10 bereitzustellen (siehe 14(b)). Durch die Bereitstellung der vertieften Abschnitte 5 steht der Metallelektrodenabschnitt 1 (in der Figur das Zungenstück 3) mit der Elektrodenschicht 101a (oder 101b) in Kontakt, so dass sie in Eingriff sind, so dass eine größere Kontaktfläche verwirklicht werden kann. Dies kann den elektrischen Kontakt der Metallelektrodenabschnitte 1 mit der Wabenstruktur 10 ermöglichen, um mehr Zuverlässigkeit sicherzustellen.
  • In einer anderen Ausführungsform sind eine oder beide Elektrodenschichten 101a (oder 101b) mit wenigstens einem vorstehenden Abschnitt versehen, der in Richtung der Metallelektrodenabschnittsseite vorsteht, um an dem Metallelektrodenabschnitt 1 anzuliegen, wodurch das obige Problem gelöst werden kann.
  • Wie in 15(a) gezeigt ist, weist die Elektrodenschicht 101a (oder 101b) vorstehende Abschnitte 4 auf, die auf der Metallelektrodenabschnittsseite vorstehen. In der Zeichnung sind die Zungenstücke 3 zweckmäßigkeitshalber gerade angeordnet, wobei es aber z. B. möglich ist, die Zungenstücke 3 entlang der Außenform der Wabenstruktur 10 mit der Form einer kreisförmigen Säule in einer gekrümmten Form anzuordnen.
  • Da die Elektrodenschicht 101a (oder 101b) die vorstehenden Abschnitte 4 aufweist, können die Metallelektrodenabschnitte 1 mit der Wabenstruktur 10 zuverlässig in Kontakt stehen, selbst wenn die Form der Wabenstruktur 10 einige Unregelmäßigkeiten aufweist (siehe 15(c)). Somit können die Metallelektrodenabschnitte 1 durch ein Verfahren wie etwa Schweißen oder thermisches Spritzen leicht an der Wabenstruktur 10 befestigt werden, so dass das geforderte Leitungsverhalten erzielt werden kann.
  • Ferner kann jeder Metallelektrodenabschnitt 1 mit vertieften Abschnitten 5 versehen sein, um dem vorstehenden Abschnitt 4 zu entsprechen, um einen zuverlässigeren Kontakt der Metallelektrodenabschnitte 1 mit der Wabenstruktur 10 bereitzustellen (siehe 15(b)). Durch Bereitstellung der vertieften Abschnitte 5 steht der Metallelektrodenabschnitt 1 (in der Figur das Zungenstück 3) mit der Elektrodenschicht 101a (oder 101b) in Kontakt, so dass sie in Eingriff sind, so dass eine größere Kontaktfläche verwirklich werden kann. Dies kann ermöglichen, dass der elektrische Kontakt der Metallelektrodenabschnitte 1 mit der Wabenstruktur 10 zuverlässiger sichergestellt wird.
  • In den in 14 und 15 gezeigten Ausführungsformen weist der Metallelektrodenabschnitt 1 die Zungenstücke 3 auf, wobei die vorliegende Offenbarung aber nicht auf den Metallelektrodenabschnitt 1 mit einer spezifischen Form beschränkt ist. Im Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung ist irgendeine Form (z. B. eine Kammform) enthalten, bei der zwischen dem Metallelektrodenabschnitt 1 und der Wabenstruktur 10 ein Zwischenraum erzeugt werden kann.
  • Allerdings weist jedes Zungenstück 3 vorzugsweise wenigstens einen vorstehenden Abschnitt 4 auf, um den elektrischen Kontakt jedes Zungenstücks 3 mit der Wabenstruktur 10 sicherzustellen, wenn jeder Metallelektrodenabschnitt 1 mehrere Zungenstücke 3 aufweist.
  • Solange jeder vorstehende Abschnitt 4 in Richtung der Wabenstrukturseite oder der Metallelektrodenabschnittsseite vorsteht, um die obigen Funktionen auszuführen, sind die Form und das Material jedes vorstehenden Abschnitts 4 nicht beschränkt. Darüber hinaus ist das Verfahren nicht auf das spezifische Bildungsverfahren beschränkt, obgleich Pressen, thermisches Spritzen, Schweißen und dergleichen als ein Verfahren zum Bilden der vorstehenden Abschnitte 4 betrachtet sind. Darüber hinaus kann an jedem Zungenstück mit einem flachen Kopf auf andere Weise ein dellenförmiger vorstehender Abschnitt gebildet sein (16(a)) oder kann ein vorstehender Abschnitt wie etwa durch Biegen jedes Zungenstücks selbst zu einer V-Form gebildet sein (16(b)). In 16 sind die dellenförmigen vorstehenden Abschnitte und die V-förmigen vorstehenden Abschnitte an den Zungenstücken 3 der Metallelektrodenabschnitte 1 vorgesehen, wobei der dellenförmige Abschnitt und der V-förmige Vorsprung in jeder der Elektrodenschichten 101a, 101b der Wabenstruktur 10 aber an einer Stelle vorgesehen sein können, die mit dem Metallelektrodenabschnitt 1 in Kontakt stehen soll.
  • Wenn an den Elektrodenschichten 101a, 101b der Metallelektrodenabschnitte 1 oder der Wabenstruktur 10 die dellenförmigen vorstehenden Abschnitte vorgesehen sind, kann der Durchmesser der Delle optional in Abhängigkeit von der Größe des Träger für den Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ, von dem geforderten Leitungsverhalten und dergleichen eingestellt werden. Vorzugsweise beträgt der Durchmesser üblicherweise 2 bis 10 mm. Der Durchmesser der Delle von 2 mm oder mehr kann den zuverlässigeren elektrischen Kontakt der Metallelektrodenabschnitte 1 mit der Wabenstruktur 10 ermöglichen und der Durchmesser von 10 mm oder weniger kann zu einer geeigneten Größe jedes vorstehenden Abschnitts führen. Ferner kann der Durchmesser jedes vertieften Abschnitts optional in der Weise eingestellt werden, dass er mit jedem vorstehenden Abschnitt in Übereinstimmung steht, und kann er vorzugsweise um üblicherweise von 0,2 bis 1,0 mm größer als der Durchmesser des aufzunehmenden vorstehenden Abschnitts sein, wenn in den Elektrodenschichten 101a, 101b der Metallelektrodenabschnitte 1 oder der Wabenstruktur 10 die vertieften Abschnitte für die dellenförmigen vorstehenden Abschnitte vorgesehen sind, damit sie den dellenförmigen Abschnitten entsprechen.
  • Wenn an den Elektrodenschichten 101a, 101b der Metallelektrodenabschnitte 1 oder der Wabenstruktur 10 die V-förmigen vorstehenden Abschnitte vorgesehen sind, beträgt ein Winkel θ der V-Form (siehe 16(b)) vorzugsweise von 90 bis 170°. Dieser Bereich kann einen zuverlässigeren elektrischen Kontakt der Metallelektrodenabschnitte 1 mit der Wabenstruktur 10 ermöglichen.
  • Der Träger für den Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ gemäß der vorliegenden Offenbarung kann in einer Abgasreinigungsvorrichtung verwendet sein. Das heißt, ein anderer Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Abgasreinigungsvorrichtung, die umfasst: Den Träger für den Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ gemäß der vorliegenden Offenbarung, wobei der Träger in einem Abgasströmungsweg angeordnet ist, durch den ein Abgas von einer Kraftmaschine strömengelassen wird; und ein zylindrisches Metallelement zum Aufnehmen des Trägers für den Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ. Wie aus den obigen Beschreibungen zu verstehen ist, kann eine solche Abgasreinigungsvorrichtung das geforderte Leitungsverhalten erzielen, so dass eine stabilere Abgasreinigungsfunktion verwirklicht werden kann.
  • BEISPIELE
  • Zum besseren Verständnis der vorliegenden Offenbarung und ihrer Vorteile werden im Folgenden Beispiele dargestellt, wobei die vorliegende Offenbarung aber nicht auf diese Beispiele beschränkt ist.
  • (Herstellung des Trägers für den Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ)
  • Siliciumcarbidpulver (SiC-Pulver) und Metallsiliciumpulver (Si-Pulver) wurden in einem Masseverhältnis von 60:40 gemischt, um einen Keramikausgangsstoff vorzubereiten. Zu dem Keramikausgangsstoff wurden Hydroxypropylmethylcellulose als ein Bindemittel, ein wasserabsorbierendes Harz als ein Porenbildner und Wasser zugegeben, um einen Ausgangsstoff zu bilden. Der Ausgangsstoff wurde daraufhin mittels eines Unterdruckrohlingkneters geknetet, um einen kreissäulenförmigen Rohling vorzubereiten. Der Gehalt des Bindemittels betrug 7 Masseteile, wenn die Summe des Siliciumcarbidpulvers (SiC-Pulvers) und des Metallsiliciumpulvers (Si-Pulvers) 100 Masseteile waren. Der Gehalt des Porenbildners betrug 3 Masseteile, wenn die Summe des Siliciumcarbidpulvers (SiC-Pulver) und Metallsiliciumpulvers (Si-Pulver) 100 Masseteile waren. Der Gehalt des Wassers betrug 42 Masseteile, wenn die Summe des Siliciumcarbidpulvers (SiC-Pulvers) und des Metallsiliciumpulvers (Si-Pulvers) 100 Masseteile waren. Der durchschnittliche Partikeldurchmesser des Siliciumcarbidpulvers betrug 20 µm und der durchschnittliche Partikeldurchmesser des Metallsiliciumpulvers betrug 6 µm. Der durchschnittliche Partikeldurchmesser des Porenbildners betrug 20 µm. Der durchschnittliche Partikeldurchmesser sowohl des Siliciumcarbidpulvers als auch des Metallsiliciumpulvers und des Porenbildners bezieht sich auf einen auf das Volumen bezogenen arithmetisch mittleren Durchmesser, wenn die Häufigkeitsverteilung einer Partikelgröße durch das Laserbeugungsverfahren gemessen wird.
  • Der resultierende säulenförmige Rohling wurde unter Verwendung eines Extruders gebildet, um einen säulenförmigen Wabenformling zu erhalten, in dem jede Zelle eine quadratische Querschnittsform aufwies. Der resultierende Wabenformling wurde einer dielektrischen Hochfrequenzheizung und dem Trocknen ausgesetzt und daraufhin 2 Stunden bei 120 °C unter Verwendung eines Warmlufttrockners getrocknet und eine vorgegebene Menge beider Stirnflächen wurde abgeschnitten, um einen getrockneten Wabenkörper vorzubereiten. Der getrocknete Wabenkörper wurde entfettet (calciniert) und daraufhin gebrannt.
  • Daraufhin wurden zu Metallsiliciumpulver (Si-Pulver) Hydroxypropylmethylcellulose als ein Bindemittel, Glycerin als ein Feuchthaltemittel, ein oberflächenaktiver Stoff als ein Dispergiermittel und Wasser zugegeben und miteinander gemischt. Das Gemisch wurde geknetet, um einen Elektrodenschichtbildungs-Ausgangsstoff vorzubereiten Daraufhin wurde der Elektrodenschichtbildungs-Ausgangsstoff zwischen beiden Stirnflächen des gebrannten Wabenkörpers verlaufend in einer Streifenform in der Weise auf die Seitenoberfläche des gebrannten Wabenkörpers aufgetragen, dass seine Dicke 1,5 mm betrug. Das Elektrodenschichtbildungsmaterial wurde an zwei Stellen auf die Seitenoberfläche des gebrannten Wabenkörpers aufgetragen. Daraufhin wurde in dem Querschnitt orthogonal zu der Verlaufsrichtung der Zelle einer der zwei mit dem Elektrodenschichtbildungsmaterial beschichteten Abschnitte auf einer Seite, die der anderen über die Mittelachse des gebrannten Wabenkörpers gegenüberliegt, angeordnet.
  • Daraufhin wurde der auf den gebrannten Wabenkörper aufgetragene Elektrodenschichtbildungs-Ausgangsstoff getrocknet, um einen gebrannten Wabenkörper mit ungebrannten Elektroden zu erhalten. Die Trocknungstemperatur betrug 70 °C.
  • Nachfolgend wurde der gebrannte Wabenkörper mit ungebrannten Elektroden entfettet (calciniert), gebrannt und weiter oxidiert, um eine Wabenstruktur zu erhalten. Das Entfetten wurde 3 Stunden bei 550 °C ausgeführt. Das Brennen wurde 2 Stunden in einer Ar-Atmosphäre bei 1450 °C ausgeführt. Die Oxidation wurde 1 Stunde bei 1300 °C ausgeführt. Jede der Stirnflächen der resultierenden Wabenstruktur wies eine Kreisform mit einem Durchmesser von 120 mm auf und eine Länge der Wabenstruktur in der Verlaufsrichtung der Zelle betrug 50 mm. Ferner betrug der spezifische elektrische Widerstand der Wabenstruktur etwa 1Ω.
  • Daraufhin wurden Metallelektrodenabschnitte (rostfreies Stahlmaterial), die jeweils einen gekrümmten plattenförmigen Körperabschnitt aufwiesen, die zu den Seitenoberflächen der Wabenstruktur passten; und Zungenstücke (rostfreies Stahlmaterial), die jeweils eine in 11 gezeigte Form aufwiesen, jeweils an den Außenperipherieoberflächen der Elektrodenschichten der Wabenstruktur über eine Mittelachse der Wabenstruktur einander gegenüberliegend angeordnet und wurde eine Spitze jedes Zungenstücks von einer Oberseite des Zungenstücks durch ein Schweißverfahren an jeder des Paars von Elektrodenschichten befestigt. Die Anzahl der Kontaktpunkte der Metallelektrodenabschnitte mit der Wabenstruktur betrug 40, d. h., für einen Metallelektrodenabschnitt waren 40 Zungenstücke vorgesehen.
  • (Vergleichsbeispiel und Beispiele)
  • Die Wabenstruktur ohne vorstehenden Abschnitt sowohl auf dem Metallelektrodenabschnitt als auch auf der Elektrodenschicht war das Vergleichsbeispiel und die Wabenstrukturen mit vorstehenden Abschnitten, wie sie in Tabelle 1 gezeigt sind, auf den Metallelektrodenabschnitten oder auf den Elektrodenschichten waren die Beispiele. An jede Wabenstruktur wurde eine Spannung von 48 V angelegt und es wurde ein zulässiger Strom bewertet. Einzelheiten des Verfahrens zum Bewerten des zulässigen Stroms sind wie folgt.
  • (Bewertungsverfahren des zulässigen Stroms)
  • An jede Wabenstruktur wurde eine Spannung von 10 V angelegt und die Spannung wurde aufeinanderfolgend auf 100 V erhöht und es wurde ein Strom zum Zeitpunkt der Erzeugung des thermischen Schneidens in den Zungenstücken der Metallelektrodenabschnitte gemessen. Außerdem war die Bestimmung des thermischen Schneidens ein Punkt, wo der Wert des elektrischen Stroms gemessen wurde und der elektrische Strom drastisch geändert wurde. Sowohl für das Vergleichsbeispiel als auch für die Beispiele wurden fünf Träger für den Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ hergestellt und bewertet. Die Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
    [Tabelle 1]
    Metallelektrodenabschnitt Elektrodenschicht zulässiger Strom
    Form des vorstehenden Abschnitts (Form des vertieften Abschnitts) Größe Form des vorstehenden Abschnitts (Form des vertieften Abschnitts) Größe (A)
    Vergleichsbeispiel fehlt fehlt 30-70
    Beispiel 1 dellenförmig ϕ 2,0 mm fehlt 75-80
    Beispiel 2 dellenförmig ϕ 4,0 mm fehlt > 100
    Beispiel 3 V-förmig θ 120° fehlt 60-70
    Beispiel 4 V-förmig θ 90° fehlt > 100
    Beispiel 5 fehlt dellenförmig ϕ 2,0 mm 65-75
    Beispiel 6 fehlt dellenförmig ϕ 4,0 mm 80-85
    Beispiel 7 dellenförmig ϕ 4,0 mm vertieft ϕ 5,0 mm > 100
    Beispiel 8 dellenförmig ϕ 2,0 mm vertieft ϕ 3,0 mm > 100
  • (Diskussion)
  • In dem Vergleichsbeispiel war der elektrische Kontakt der Metallelektrodenabschnitte mit der Wabenstruktur wegen der unregelmäßigen Form der Wabenstruktur nicht ausreichend, war der Kontaktpunkt nicht jederzeit stabil und floss der Strom nicht gut, selbst wenn ein hoher Strom fließengelassen wurde.
  • In jedem der Beispiele 1 und 2 konnte der Kontaktpunkt durch Bereitstellung der Metallelektrodenabschnitte mit den dellenförmigen vorstehenden Abschnitten zuverlässig sichergestellt werden, so dass der zulässige Strom erhöht war. Wenn der Durchmesser der Delle weiter erhöht war, war der Kontaktbereich erhöht, so dass ein höherer Strom fließengelassen werden konnte.
  • In jedem der Beispiele 3 und 4 konnte der Kontaktpunkt durch Bereitstellen der Elektrodenschichten mit den vorstehenden Abschnitten zuverlässig sichergestellt werden, so dass der zulässige Strom stabilisiert wurde. Allerdings hatte jedes der Beispiele 3 und 4 eine kleinere Kontaktfläche als jedes der Beispiele 1 und 2 und hatte es somit den niedrigeren zulässigen Strom als jedes der Beispiele 1 und 2.
  • In jedem der Beispiele 5 und 6 konnte der Kontaktpunkt durch Bereitstellen der Metallelektrodenabschnitte mit den V-förmigen vorstehenden Abschnitten zuverlässig sichergestellt werden, so dass der zulässige Strom stabilisiert wurde. Allerdings konnte in den Beispielen 1 und 2 jeder Metallelektrodenabschnitt leicht verformt werden, um der Wabenstruktur zu folgen, während in den Beispielen 5 und 6 jede des Paars von Elektrodenschichten aus Keramik hergestellt war und jedem Metallelektrodenabschnitt kaum folgte. Somit war der zulässige Strom niedriger als der jedes der Beispiele 1 und 2.
  • In jedem der Beispiele 7 und 8 wurde eine größere Kontaktfläche dadurch verwirklicht, dass sie eine Struktur hatte, bei der jedes Paar der Elektrodenschichten mit jedem Metallelektrodenabschnitt in Eingriff war. Im Ergebnis war der zulässige Strom in jedem der Beispiele 7 und 8 höher als in jedem der Beispiele 1 und 2.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Wabenstruktur
    11
    Trennwand
    12
    Zelle
    1, 1A, 1B, 1C, 7A, 7B, 7C, 7D, 7E, 7F, 7G
    Metallelektrodenabschnitt
    (Zu
    ngenstück)
    101a, 101b
    Elektrodenschicht
    2
    Körperabschnitt
    3, 13, 23, 33
    Zungenstück
    3a, 13a, 23a, 33a
    aufsteigender Abschnitt
    3b, 13b, 23f, 33c
    flacher Abschnitt
    20
    ein Stück
    4
    vorstehender Abschnitt
    5
    vertiefter Abschnitt
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 5761161 B [0006]

Claims (19)

  1. Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ, wobei der Träger umfasst: eine Wabenstruktur mit Trennwänden, die mehrere Zellen definieren, wobei jede Zelle von einer ersten Stirnfläche zu einer zweiten Stirnfläche verläuft, um einen Fluidweg für ein Fluid zu bilden; und ein Paar Metallelektrodenabschnitte, in denen ein Metallelektrodenabschnitt des Paars von Metallelektrodenabschnitten auf einer Seite angeordnet ist, die dem anderen Metallelektrodenabschnitt über eine Mittelachse der Wabenstruktur gegenüberliegt; wobei einer oder beide des Paars von Metallelektrodenabschnitten wenigstens einen vorstehenden Abschnitt umfasst bzw. umfassen, wobei der vorstehende Abschnitt in Richtung der Wabenstrukturseite vorsteht, um an der Wabenstruktur anzuliegen.
  2. Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ nach Anspruch 1, wobei der Träger ferner auf der Seitenoberfläche der Wabenstruktur ein Paar Elektrodenschichten umfasst, und wobei das Paar von Elektrodenschichten über die Mittelachse der Wabenstruktur einander gegenüberliegend angeordnet ist, wobei jede des Paars von Elektrodenschichten einen vertieften Abschnitt umfasst, damit er dem vorstehenden Abschnitt jedes des Paars von Metallelektrodenabschnitten entspricht.
  3. Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ nach Anspruch 1 oder 2, wobei jeder des Paars von Metallelektrodenabschnitten eine Kammform aufweist.
  4. Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ nach Anspruch 1 oder 2, wobei jeder des Paars von Metallelektrodenabschnitten umfasst: einen plattenförmigen Körperabschnitt; und mehrere Zungenstücke, die jeweils von dem Körperabschnitt vorstehen, und wobei der vorstehende Abschnitt jedes des Paars von Metallelektrodenabschnitten an dem Zungenstück angeordnet ist.
  5. Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ nach Anspruch 4, wobei eine kürzeste Länge A von einem Anfangspunkt, die von dem Körperabschnitt jedes Zungenstücks zu einer am weitesten vorstehenden Stelle des Zungenstücks vorsteht, und ein Minimalwert B einer Breite in einer Richtung orthogonal zu einer Richtung, die von dem Körperabschnitt auf einer Oberfläche jedes Zungenstücks vorsteht, der folgenden Beziehung genügen: 1 ≤ A/B ≤ 10.
  6. Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ nach Anspruch 4 oder 5, wobei jedes der Zungenstücke umfasst: einen Hals; und einen Kopf mit einer größeren Breite als der Hals, und wobei eine Länge L1 des Halses und eine Länge L2 des Kopfs der folgenden Beziehung genügen: 1 ≤ L1/L2 ≤ 10.
  7. Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei jedes der Zungenstücke zwei oder mehr gebogene Abschnitte umfasst.
  8. Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei der Körperabschnitt mehrere Öffnungen umfasst.
  9. Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei jeder des Paars von Metallelektrodenabschnitten eine Eisenlegierung, eine Nickellegierung oder eine Cobaltlegierung umfasst.
  10. Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ, wobei der Träger umfasst: eine Wabenstruktur mit Trennwänden, die mehrere Zellen definieren, wobei jede Zelle von einer ersten Stirnfläche zu einer zweiten Stirnfläche verläuft, um einen Fluidweg für ein Fluid zu bilden; ein Paar Elektrodenschichten, die auf einer Seitenoberfläche der Wabenstruktur gebildet sind, wobei das Paar von Elektrodenschichten in der Weise angeordnet ist, dass sie über eine Mittelachse der Wabenstruktur einander gegenüberliegen; und ein Paar Metallelektrodenabschnitte, in denen ein Metallelektrodenabschnitt des Paars von Metallelektrodenabschnitten auf einer Seite angeordnet ist, die dem anderen Metallelektrodenabschnitt über die Mittelachse der Wabenstruktur gegenüberliegt; wobei einer oder beide des Paars von Metallelektrodenabschnitten wenigstens einen vorstehenden Abschnitt umfasst bzw. umfassen, wobei der vorstehende Abschnitt in Richtung der Wabenstrukturseite vorsteht, um an der Wabenstruktur anzuliegen.
  11. Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ nach Anspruch 10, wobei jede des Paars von Elektrodenschichten einen vertieften Abschnitt umfasst, damit er dem vorstehenden Abschnitt jedes des Paars von Metallelektrodenabschnitten entspricht.
  12. Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ nach den Ansprüchen 10 oder 11, wobei jeder des Paars von Metallelektrodenabschnitten eine Kammform aufweist.
  13. Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ nach den Ansprüchen 10 oder 11, wobei jeder des Paars von Metallelektrodenabschnitten umfasst: einen plattenförmigen Körperabschnitt; und mehrere Zungenstücke, die jeweils von dem Körperabschnitt vorstehen, und wobei der vorstehende Abschnitt jedes des Paars von Metallelektrodenabschnitten an jedem der Zungenstücke anliegt.
  14. Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ nach Anspruch 13, wobei eine kürzeste Länge A von einem Anfangspunkt, die von dem Körperabschnitt jedes Zungenstücks zu einer am weitesten vorstehenden Stelle des Zungenstücks vorsteht, und ein Minimalwert B einer Breite in einer Richtung orthogonal zu einer Richtung, die von dem Körperabschnitt auf einer Oberfläche jedes Zungenstücks vorsteht, der folgenden Beziehung genügen: 1 ≤ A/B ≤ 10.
  15. Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ nach Anspruch 13 oder 14, wobei jedes der Zungenstücke umfasst: einen Hals; und einen Kopf mit einer größeren Breite als der Hals, und wobei eine Länge L1 des Halses und eine Länge L2 des Kopfs der folgenden Beziehung genügen: 1 ≤ L1/L2 ≤ 10.
  16. Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei jedes der Zungenstücke zwei oder mehr gebogene Abschnitte umfasst.
  17. Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei der Körperabschnitt mehrere Öffnungen umfasst.
  18. Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ nach einem der Ansprüche 10 bis 17, wobei jeder des Paars von Metallelektrodenabschnitten eine Eisenlegierung, eine Nickellegierung oder eine Cobaltlegierung umfasst.
  19. Abgasreinigungsvorrichtung, die umfasst: den Träger für einen Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei der Träger in einem Abgasströmungsweg angeordnet ist, durch den ein Abgas von einer Kraftmaschine strömengelassen wird; und ein zylindrisches Metallelement, um den Träger für den Katalysator vom elektrisch beheizbaren Typ aufzunehmen.
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