DE102021123186A1

DE102021123186A1 - Elektrisch beheizter Träger, Abgasreinigungsvorrichtung und Verfahren zur Herstellung elektrisch beheizter Träger

Info

Publication number: DE102021123186A1
Application number: DE102021123186.8A
Authority: DE
Inventors: Kenichi Ohashi
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2020-09-23
Filing date: 2021-09-08
Publication date: 2022-03-24
Also published as: US11672051B2; US20220095421A1; CN114247285A; JP7422635B2; JP2022052585A

Abstract

Ein elektrisch beheizter Träger gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: eine säulenförmige Wabenstruktur, wobei die Wabenstruktur eine Außenumfangswand und eine innerhalb der Außenumfangswand angeordnete Trennwand umfasst, wobei die Trennwand mehrere Zellen definiert, wobei jede der Zellen von einer Stirnfläche zur anderen Stirnfläche durchdringt, um einen Strömungsweg zu bilden; und ein Paar Elektrodenanschlüsse, die an einer Oberfläche der Außenumfangswand bereitgestellt sind. In einem Querschnitt der Wabenstruktur senkrecht zu einer Zellenausdehnungsrichtung umfasst die Wabenstruktur: mehrere erste Schlitze, die voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei die ersten Schlitze dazu ausgelegt sind, einen Bestromungspfad zwischen der Außenumfangswand und jedem der ersten Schlitze und zwischen den ersten Schlitzen zu definieren; und mindestens einen zweiten Schlitz, der sich in dem Bestromungspfad befindet, wobei sich der zweite Schlitz in einer anderen Richtung als die ersten Schlitze erstreckt. Eine Länge des Bestromungspfads von einem Elektrodenanschluss zu dem anderen Elektrodenanschluss ist länger als ein Durchmesser der Wabenstruktur.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektrisch beheizten Träger, eine Abgasreinigungsvorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen eines elektrisch beheizten Trägers.
Hintergrund der Erfindung
Wie beispielsweise in dem nachstehend beschriebenen Patentdokument 1 gezeigt ist, ist ein elektrisch beheizter Katalysator (EHC) bekannt. Bei dem EHC wird eine Wabenstruktur erwärmt, indem ein elektrischer Strom durch ein Paar Elektrodenanschlüsse geleitet wird, die an einer Außenumfangswandoberfläche der Wabenstruktur bereitgestellt sind. Bei einem solchen elektrisch beheizten Katalysator ist die Wabenstruktur mit mehreren Schlitzen versehen, um einen Bestromungspfad für einen durch die Wabenstruktur fließenden elektrischen Strom zu definieren.
Entgegenhaltungsliste
Patentdokument(e)
[Patentdokument 1] Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. H09-103684 A
Zusammenfassung der Erfindung
Selbst wenn die Wabenstrukturen mit Schlitzen mit derselben Form wie oben in der herkömmlichen Struktur beschrieben versehen sind, kann der elektrische Widerstand zwischen den Elektrodenanschlüssen aufgrund von Faktoren wie einer Variation des Durchgangswiderstands eines Basismaterials variieren. Wenn beispielsweise eine konstante Spannung zwischen den Elektrodenanschlüssen angelegt wird, kann die Variation des elektrischen Widerstands zwischen den Elektrodenanschlüssen eine Eingangsleistung ändern, so dass eine vorgesehene Ausgangsleistung nicht erhalten wird, was Probleme wie etwa eine unzureichende Beheizung verursacht. Außerdem besteht die Gefahr, dass der elektrische Widerstand niedriger als ein spezifizierter Wert ist, was zu einem höheren Stromstärkewert führt.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die obigen Probleme zu lösen. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen elektrisch beheizten Träger, eine Abgasreinigungsvorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen eines elektrisch beheizten Trägers zu schaffen, die eine Variation des elektrischen Widerstands zwischen Elektrodenanschlüssen unterdrücken können, um eine vorgesehene Leistung zuverlässiger zu erhalten.
Ein elektrisch beheizter Träger gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: eine säulenförmige Wabenstruktur, wobei die Wabenstruktur eine Außenumfangswand und eine innerhalb der Außenumfangswand angeordnete Trennwand umfasst, wobei die Trennwand mehrere Zellen definiert, wobei jede der Zellen von einer Stirnfläche zur anderen Stirnfläche durchdringt, um einen Strömungsweg zu bilden; und ein Paar Elektrodenanschlüsse, die an einer Oberfläche der Außenumfangswand bereitgestellt sind, wobei die Wabenstruktur in einem Querschnitt der Wabenstruktur senkrecht zu einer Zellenausdehnungsrichtung umfasst: mehrere erste Schlitze, die voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei die ersten Schlitze dazu ausgelegt sind, einen Bestromungspfad zwischen der Außenumfangswand und jedem der ersten Schlitze und zwischen den ersten Schlitzen zu definieren; und mindestens einen zweiten Schlitz, der sich in dem Bestromungspfad befindet, wobei sich der zweite Schlitz in eine andere Richtung als die der ersten Schlitze erstreckt, und wobei eine Länge des Bestromungspfads von einem Elektrodenanschluss zu dem anderen Elektrodenanschluss länger als ein Durchmesser der Wabenstruktur ist.
Eine Abgasreinigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: den oben beschriebenen elektrisch beheizten Träger; und ein Metallgehäuse zum Aufnehmen des elektrisch beheizten Trägers.
Ein Verfahren zum Herstellen eines elektrisch beheizten Trägers gemäß der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines elektrisch beheizten Trägers, das umfasst: eine säulenförmige Wabenstruktur, wobei die Wabenstruktur eine Außenumfangswand und eine innerhalb der Außenumfangswand angeordnete Trennwand umfasst, wobei die Trennwand mehrere Zellen definiert, wobei jede der Zellen von einer Stirnfläche zur anderen Stirnfläche durchdringt, um einen Strömungsweg zu bilden; und ein Paar Elektrodenanschlüsse, die an einer Oberfläche der Außenumfangswand bereitgestellt sind, wobei die Wabenstruktur in einem Querschnitt der Wabenstruktur senkrecht zu einer Zellenausdehnungsrichtung mehrere erste Schlitze umfasst, die voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei die ersten Schlitze dazu ausgelegt sind, einen Bestromungspfad zwischen der Außenumfangswand und jedem der ersten Schlitze und zwischen den ersten Schlitzen zu definieren, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

Vorbereiten eines elektrisch beheizten Trägers vor der Verarbeitung, der die ersten Schlitze aufweist;
Bestromen des Paars von Elektrodenanschlüssen und Messen des elektrischen Widerstands des Bestromungspfads;
Vergleichen des gemessenen Werts des elektrischen Widerstands mit einem Zielwert des elektrischen Widerstands und, basierend auf einer Differenz zwischen dem gemessenen Wert und dem Zielwert, Versehen des elektrisch beheizten Trägers vor der Verarbeitung mit mindestens einem zweiten Schlitz, der sich in dem Bestromungspfad befindet.

Gemäß einem elektrisch beheizten Träger, einer Abgasreinigungsvorrichtung und einem Verfahren zum Herstellen eines elektrisch beheizten Trägers der vorliegenden Erfindung kann eine Variation des elektrischen Widerstands zwischen Elektrodenanschlüssen unterdrückt und eine vorgesehene Leistung zuverlässiger erhalten werden, weil die Wabenstruktur zusätzlich zu mehreren ersten Schlitzen, die dazu ausgelegt sind, einen Bestromungspfad zu definieren, mindestens einen zweiten Schlitz aufweist.
Figurenliste

1 ist eine Vorderansicht, die einen elektrisch beheizten Träger gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine Querschnittsansicht des elektrisch beheizten Trägers entlang der Linie II-II in 1;
3 ist eine vergrößerte erläuternde Ansicht, die einen der Teilpfade in 1 zeigt;
4 ist eine erläuternde Ansicht, die einen ersten Aspekt der ersten und zweiten Schlitze in 3 zeigt;
5 ist eine erläuternde Ansicht, die einen zweiten Aspekt der ersten und zweiten Schlitze in 3 zeigt;
6 ist eine erläuternde Ansicht, die einen dritten Aspekt der ersten und zweiten Schlitze in 3 zeigt;
7 ist eine erläuternde Ansicht, die einen vierten Aspekt der ersten und zweiten Schlitze in 3 zeigt;
8 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Abgasreinigungsvorrichtung zeigt, die den elektrisch beheizten Träger von 1 aufweist;
9 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die die Abgasreinigungsvorrichtung von 8 zeigt;
10 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Herstellen des elektrisch beheizten Trägers von 1 zeigt;
11 ist eine Vorderansicht, die eine erste Variation des elektrisch beheizten Trägers von 1 zeigt;
12 ist eine Vorderansicht, die eine zweite Variation des elektrisch beheizten Trägers von 1 zeigt;
13 ist eine Vorderansicht, die eine dritte Variation des elektrisch beheizten Trägers von 1 zeigt;
14 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einer Ausdehnungsbreite eines zweiten Schlitzes und einem elektrischen Widerstand eines Bestromungspfads zeigt;
15 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einem Trennungsabstand zwischen zweiten Schlitzen und einem Trennungsabstand zwischen ersten Schlitzen zeigt, wenn mehrere zweite Schlitze in einem Teilpfad bereitgestellt sind; und
16 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einer Position eines zweiten Schlitzes in einem Teilpfad und einer Mittelposition des Teilpfads zeigt.

Genaue Beschreibung der Erfindung
Im Folgenden werden Ausführungsformen zum Ausführen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf jeweilige Ausführungsformen beschränkt und Komponenten können abgewandelt und ausgeführt werden, ohne vom Gedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Ferner können verschiedene Erfindungen durch geeignetes Kombinieren mehrerer Komponenten, die in jeweiligen Ausführungsformen offenbart sind, gebildet werden. Zum Beispiel können einige Komponenten aus allen in den Ausführungsformen gezeigten Komponenten entfernt werden. Darüber hinaus können die Komponenten unterschiedlicher Ausführungsformen optional kombiniert werden.
<Zum elektrisch beheizten Träger>
1 ist eine Vorderansicht, die einen elektrisch beheizten Träger 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 2 ist eine Querschnittsansicht des elektrisch beheizten Trägers 1 entlang der Linie II-II in 1. Wie in 1 und 2 gezeigt ist, weist der elektrisch beheizte Träger 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Wabenstruktur 2 und ein Paar Elektrodenanschlüsse 3 auf.
Die Wabenstruktur 2 ist ein säulenförmiges Element aus Keramik. Beispiele des Keramikmaterials umfassen Keramiken auf Oxidbasis wie beispielsweise Aluminiumoxid, Mullit, Zirkoniumoxid und Cordierit und Nichtoxidkeramiken wie beispielsweise Siliciumcarbid, Siliciumnitrid und Aluminiumnitrid. Unter diesen werden Keramiken bevorzugt, die SiC und/oder Si als Hauptkomponente enthalten. Eine Keramik aus Si-imprägniertem SiC ist stärker bevorzugt.
Die Wabenstruktur 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist Leitfähigkeit auf. Der spezifische elektrische Widerstand ist nicht besonders beschränkt, solange die Wabenstruktur 2 gespeist werden kann, um Wärme durch joulesche Wärme zu erzeugen. Der spezifische elektrische Widerstand beträgt vorzugsweise 0,0005 bis 200 Ωcm und stärker bevorzugt 0,001 bis 100 Ωcm. Wie er hierin verwendet wird, ist der spezifische elektrische Widerstand der Wabenstruktur 2 ein Wert, der bei 25 °C nach dem Vierleiterverfahren gemessen wird.
Eine äußere Form der Wabenstruktur 2 ist nicht besonders eingeschränkt, solange sie eine Säulenform ist, und die Wabenstruktur 2 kann eine Säulenform mit ovalen Stirnflächen und eine Säulenform mit polygonalen (viereckigen, fünfeckigen, sechseckigen, siebeneckigen, achteckigen usw.) Stirnflächen und dergleichen aufweisen. Es versteht sich, dass die Säulenform eine dreidimensionale Form mit einer Dicke in einer Ausdehnungsrichtung der Zellen 20c (einer axialen Richtung 2A der Wabenstruktur 2) ist. Eine axiale Länge der Wabenstruktur 2 in der axialen Richtung 2A kann kürzer sein als eine Länge in der Breitenrichtung der Wabenstruktur 2 in einer Breitenrichtung 2W.
Die Wabenstruktur 2 der vorliegenden Ausführungsform weist einen Mittelabschnitt 20, einen Außenumfangsabschnitt 21 und eine Außenumfangswand 22 auf.
Der Mittelabschnitt 20 ist in der Breitenrichtung 2W der Wabenstruktur 2 in der Mitte der Wabenstruktur 2 bereitgestellt. Wie in 1 gezeigt ist, ist die Breitenrichtung 2W gleichbedeutend mit einer radialen Richtung, wenn die Stirnflächen der Wabenstruktur 2 kreisförmig sind. Der Mittelabschnitt 20 weist eine Trennwand 20d zum Definieren mehrerer Zellen 20c auf, die von einer Stirnfläche 20a zur anderen Stirnfläche 20b des Mittelabschnitts 20 durchdringen, um Strömungswege zu bilden. Ein Fluid, das aus einer Stirnfläche 20a in die Zellen 20c eingeströmt ist, kann die Strömungswege und/oder die Trennwand 20d durchlaufen und aus der anderen Stirnfläche 20b ausströmen. Das Fluid kann beispielsweise ein Abgas eines Kraftfahrzeugs oder dergleichen sein.
Eine Zellenform in dem Querschnitt senkrecht zur Ausdehnungsrichtung der Zellen 20c kann vorzugsweise ein Viereck, ein Sechseck, ein Achteck oder eine Kombination davon sein, obwohl sie nicht speziell darauf beschränkt ist. Von diesen sind das Viereck und das Sechseck bevorzugt. Eine solche Form jeder Zelle 20c kann ermöglichen, dass ein Druckverlust verringert wird, wenn ein Abgas durch die Wabenstruktur 2 geleitet wird, was zu einer verbesserten Reinigungsleistung des Katalysators führt. Das Viereck ist im Hinblick auf das leichte Erreichen sowohl der strukturellen Festigkeit als auch der Gleichförmigkeit der Erwärmung besonders bevorzugt.
Jede Trennwand 20d hat vorzugsweise eine Porosität von 0 bis 60 % und stärker bevorzugt von 0 bis 50 % und noch mehr bevorzugt von 0 bis 40 %. Die Porosität von 60 % oder weniger kann die Festigkeit der Trennwand 20d sicherstellen. Die Porosität ist ein mit einem Quecksilberporosimeter gemessener Wert. Wenn die Porosität 20 % oder weniger beträgt, kann die Porosität anstatt mit dem Quecksilberporositätsmesser durch Binarisieren von Hohlraumabschnitten und Trennwandabschnitten aus einem REM-Bild des Querschnitts der Trennwand 20d berechnet werden.
Jede Trennwand 20d, die jeweilige Zellen 20c bildet, hat vorzugsweise eine Dicke von 0,05 bis 0,31 mm und stärker bevorzugter von 0,07 bis 0,25 mm und noch mehr bevorzugt von 0,09 bis 0,2 mm. Durch eine Dicke jeder Trennwand 20d von 0,05 mm oder mehr kann eine Abnahme der Festigkeit der Wabenstruktur 2 unterdrückt werden. Durch eine Dicke jeder Trennwand 20d von 0,31 mm oder weniger kann ein Anstieg des Druckverlusts bei Abgasströmen unterdrückt werden, wenn die Wabenstruktur 2 als Katalysatorträger zum Tragen eines Katalysators verwendet wird. bei Verwendung hierin ist die Dicke jeder Trennwand 20d als eine Länge eines Abschnitts von Liniensegmenten definiert, die die Schwerpunkte der benachbarten Zellen 20c verbinden, wobei der Abschnitt im Querschnitt senkrecht zu der Ausdehnungsrichtung der Zellen 20c durch die Trennwand 20d verläuft.
Die Wabenstruktur 2 hat vorzugsweise eine Zelldichte von 150×103 bis 1400×10³ Zellen/m² und vorzugsweise von 300×10³ bis 1300×10³ Zellen/m² und stärker bevorzugt von 400×10³ bis 1200×10³ Zellen/m² im Querschnitt senkrecht zur Strömungswegrichtung der Zellen 20c. Eine Zelldichte in einem solchen Wertebereich kann eine Verbesserung der Reinigungsleistung des Katalysators ermöglichen, während der Druckverlust beim Strömen des Abgases verringert wird. Eine Zelldichte von 150×10³ Zellen/m² oder mehr kann eine ausreichende Katalysatorträgerfläche gewährleisten. Eine Zelldichte von 1400×10³ Zellen/m² oder weniger kann beim Strömen des Abgases verhindern, dass ein Druckverlust übermäßig steigt, wenn die Wabenstruktur 2 als Katalysatorträger zum Tragen eines Katalysators verwendet wird. Die Zellendichte ist ein Wert, der erhalten wird, indem die Anzahl der Zellen durch einen Flächeninhalt der Stirnfläche des Mittelabschnitts 20 geteilt wird.
Durch das Tragen eines Katalysators auf der Wabenstruktur 2 kann der elektrisch beheizte Träger 1 als Katalysatorkörper verwendet werden. Durch die Strömungswege der Zellen 20c kann ein Fluid wie beispielsweise ein Abgas eines Kraftfahrzeugs strömen. Beispiele des Katalysators umfassen Katalysatoren auf Edelmetallbasis und andere Katalysatoren als diese. Veranschaulichende Beispiele der Edelmetallkatalysatoren umfassen Dreiwegekatalysatoren und Oxidationskatalysatoren, die ein Edelmetall wie Platin (Pt), Palladium (Pd) und Rhodium (Rh), die auf Oberflächen von Aluminiumoxidporen getragen werden, aufweisen und einen Cokatalysator wie z. B. Ceroxid und Zirkoniumoxid enthalten; oder Mager-NOx-Einfang-Katalysatoren (LNT-Katalysatoren), die ein Erdalkalimetall und Platin als Speicherkomponenten für Stickoxide (NOx) enthalten. Beispiele für Katalysatoren, die keine Edelmetalle verwenden, umfassen selektive NOx-Reduktionskatalysatoren (SCR-Katalysatoren), die kupfersubstituierte oder eisensubstituierte Zeolithe und dergleichen enthalten. Ferner können zwei oder mehr Katalysatortypen verwendet werden, die aus der aus diesen Katalysatoren bestehenden Gruppe ausgewählt sind. Ein Verfahren zum Auftragen des Katalysators ist ebenfalls nicht besonders beschränkt und kann gemäß dem herkömmlichen Verfahren zum Auftragen des Katalysators auf der Wabenstruktur durchgeführt werden.
Der Außenumfangsabschnitt 21 ist an der Außenseite in Breitenrichtung des Mittelabschnitts 20 bereitgestellt. Der Außenumfangsabschnitt 21 der vorliegenden Ausführungsform ist so bereitgestellt, dass er den Mittelabschnitt 20 über die gesamte Umfangsrichtung des Mittelabschnitts 20 umgibt.
Die Außenumfangswand 22 ist so bereitgestellt, dass sie den Außenumfangsabschnitt 21 über die gesamte Umfangsrichtung des Mittelabschnitts 20 umgibt. Die Trennwand 20d, die die Zellen 20c definiert, ist innerhalb der Außenumfangswand 22 angeordnet. Die Bereitstellung der Außenumfangswand 22 an der Wabenstruktur 2 ist nützlich, um die strukturelle Festigkeit der Wabenstruktur 2 sicherzustellen und zu verhindern, dass das durch die Zellen 20c strömende Fluid aus der Außenumfangswand 22 austritt. Speziell hat die Außenumfangswand 22 vorzugsweise eine Dicke von 0,1 mm oder mehr und bevorzugter 0,15 mm oder mehr und noch bevorzugter 0,2 mm oder mehr. Wenn jedoch die Außenumfangswand 22 zu dick ist, wird die Festigkeit zu hoch, so dass ein Festigkeitsgleichgewicht mit der Trennwand 20d verloren geht und die Temperaturwechselbeständigkeit verringert wird. Daher beträgt die Dicke der Außenumfangswand 22 vorzugsweise 1,0 mm oder weniger und stärker bevorzugt 0,7 mm oder weniger und noch mehr bevorzugt 0,5 mm oder weniger. Bei Verwendung hierin ist die Dicke der Außenumfangswand 22 als eine Dicke der Außenumfangswand an einer gemessenen Position in einer Richtung einer Normalen in Bezug auf eine Tangente definiert, wenn der Abschnitt der Außenumfangswand 22, an dem die Dicke gemessen werden soll, im Querschnitt senkrecht zur Ausdehnungsrichtung der Zellen beobachtet wird.
Der Außenumfangsabschnitt 21 der vorliegenden Ausführungsform hat sich von dem Mittelabschnitt 20 zu den Außenumfangsflächen 21d des Außenumfangsabschnitts 21 verjüngende äußere Formen. Mit anderen Worten sinkt die Länge des Außenumfangsabschnitts 21 in axialer Richtung von dem Mittelabschnitt 20 zu jeder Außenumfangsfläche 21d des Außenumfangsabschnitts 21 allmählich. Stirnflächen 21a, 21b des Außenumfangsabschnitts 21 der vorliegenden Ausführungsform sind sich verjüngende Flächen, die geneigt sind und sich in der Breitenrichtung 2W der Wabenstruktur erstrecken. Die Stirnflächen 21a, 21b des Außenumfangsabschnitts 21 sind Oberflächen, die jeweils eine Außenkante des Mittelabschnitts 20 mit der Außenumfangsfläche 21d an beiden Enden der Wabenstruktur 2 in der Axialrichtung 2A verbinden. Der Außenumfangsabschnitt 21 kann entfallen und in diesem Fall wird der Mittelabschnitt 20 mit den durch die Trennwand 20d definierten Zellen c erweitert.
Der Außenumfangsabschnitt 21 der vorliegenden Ausführungsform hat eine symmetrische Form in Bezug auf eine Ebene, die sich in der Breitenrichtung 2W der Wabenstruktur 2 an der Mittelposition der Wabenstruktur 2 in der axialen Richtung 2A erstreckt. Neigungswinkel und Ausdehnungsbreiten der jeweiligen sich verjüngenden Flächen, die die Stirnflächen 21a, 21b bilden, sind einander gleich.
Das Innere des Außenumfangsabschnitts 21 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist mit mehreren Zellen 20c versehen, die von einer Stirnfläche 21a zu der anderen Stirnfläche 21b des Außenumfangsabschnitts 21 durchdringen. Die Zellen 20c, die innerhalb des Außenumfangsabschnitts 21 bereitgestellt sind, haben die gleichen Strukturen wie die Zellen 20c, die innerhalb des Mittelabschnitts 20 bereitgestellt sind. Jedoch kann der Außenumfangsabschnitt 21 eine massive Struktur ohne Zellen 20c darin aufweisen.
In der vorliegenden Ausführungsform sind Öffnungen der Zellen 20c durch ein Füllmaterial 24 an den Stirnflächen 21a, 21b des Außenumfangsabschnitts 21 verschlossen. Mit anderen Worten sind die Stirnflächen 21a, 21b des Außenumfangsabschnitts 21 durch das Füllmaterial 24 zu glatten Oberflächen geformt. Eine glatte Oberfläche bedeutet bei Verwendung hierin eine Oberfläche mit verringerten Oberflächenunregelmäßigkeiten im Vergleich zu dem Fall, bei dem die Öffnungen der Zellen 20c freiliegen. Wie es später beschrieben wird, bilden die Stirnflächen 21a, 21b des Außenumfangsabschnitts 21 Greifstirnflächen zum Greifen der Wabenstruktur 2. Da die Öffnungen der Zellen 20c an den Stirnflächen 21a, 21b des Außenumfangsabschnitts 21 durch das Füllmaterial 24 verschlossen sind, kann ein Absplittern eines Metallgehäuses 6 oder einer Matte 7 (siehe 8), wie sie später beschrieben ist, oder der Stirnflächen 21a, 21b aufgrund eines Kontakts mit den Stirnflächen 21a, 21b unterdrückt werden. Das Füllmaterial 24 kann jedoch entfallen und die Öffnungen der Zellen 20c können an den Stirnflächen 21a, 21b des Außenumfangsabschnitts 21 geöffnet sein.
Die Elektrodenanschlüsse 3 sind an der Oberfläche der Außenumfangswand 22 bereitgestellt. Ferner sind die Elektrodenanschlüsse 3 an der Außenumfangsfläche 21d des Außenumfangsabschnitts 21 so bereitgestellt, dass sie in Umfangsrichtung der Wabenstruktur 2 voneinander beabstandet sind. Das Paar Elektrodenanschlüsse 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist so angeordnet, dass sie einander im Querschnitt senkrecht zu der Ausdehnungsrichtung der Zellen 20c in der Breitenrichtung 2W der Wabenstruktur 2 über die Mittelachse der Wabenstruktur 2 hinweg zugewandt sind. Es versteht sich, dass das Paar Elektrodenanschlüsse 3 in Umfangsrichtung der Wabenstruktur 2 in einem Winkelintervall von 180° angeordnet ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Paar Elektrodenanschlüsse 3 so angeordnet, dass sie einander in einer zweiten Richtung 2W2 zugewandt sind, in der erste Schlitze 251 wie später beschrieben voneinander getrennt sind.
Jeder Elektrodenanschluss 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein säulenförmiges Element, das auf einer jeweiligen Außenumfangsfläche 21d aufgerichtet ist. Zwischen jedem Elektrodenanschluss 3 und jeder Außenumfangsfläche 21d kann eine bandförmige oder kachelförmige Elektrodenschicht bereitgestellt sein. Die äußere Form jedes Elektrodenanschlusses 3 ist nicht besonders eingeschränkt, solange es eine Säulenform ist. Beispielsweise kann die äußere Form eine Säulenform mit kreisförmigen Stirnflächen (zylindrische Form), eine Säulenform mit ovalen Stirnflächen oder eine Säulenform mit polygonalen (viereckigen, fünfeckigen, sechseckigen, siebeneckigen, achteckigen usw.) Stirnflächen sein.
Jeder Elektrodenanschluss 3 hat vorzugsweise einen Durchmesser von 5 bis 25 mm und stärker bevorzugt von 8 bis 20 mm und noch mehr bevorzugt von 10 bis 15 mm. Ein Durchmesser jedes Elektrodenanschlusses 3 von 5 mm oder mehr kann ein stromfestes Leistungsvermögen gewährleisten. Ein Durchmesser jedes Elektrodenanschlusses 3 von 25 mm oder weniger kann eine gute Anbindungsfähigkeit sicherstellen.
Jeder Elektrodenanschluss 3 hat vorzugsweise eine Länge von 6 bis 30 mm und stärker bevorzugt von 8 bis 25 mm und noch mehr bevorzugt von 10 bis 20 mm. Eine Länge jedes Elektrodenanschlusses 3 von 6 mm oder mehr kann zu einer einfachen Verbindungjedes Elektrodenanschlusses 3 mit einer externen Elektrode führen. Eine Länge jedes Elektrodenanschlusses 3 von 30 mm oder weniger kann verhindern, dass der Außendurchmesser der Wabenstruktur 2 zu groß wird.
Wenn an die Elektrodenanschlüsse 3 eine Spannung angelegt wird, kann die Wabenstruktur 2 durch joulesche Wärme erwärmt werden. Daher kann die Wabenstruktur 2 geeigneterweise als Heizung verwendet werden. Die angelegte Spannung beträgt vorzugsweise 12 bis 900 V und stärker bevorzugt 48 bis 600 V, aber die angelegte Spannung kann nach Bedarf geändert werden.
Im Querschnitt senkrecht zu der Ausdehnungsrichtung der Zellen 20c weist die Wabenstruktur 2 mehrere erste Schlitze 251 und mindestens einen zweiten Schlitz 252 auf. Im Folgenden kann der „Querschnitt senkrecht zu der Ausdehnungsrichtung der Zellen 20c“ als „oben beschriebener Querschnitt“ bezeichnet werden.
Die ersten Schlitze 251 sind im oben beschriebenen Querschnitt voneinander beabstandet und so ausgelegt, dass sie einen Bestromungspfad zwischen der Außenumfangswand 22 und jedem ersten Schlitz 251 und zwischen einander definieren. Die ersten Schlitze 251 sind so ausgelegt, dass sie den elektrischen Stromfluss behindern, und der elektrische Strom aus einem Elektrodenanschluss 3 fließt durch die Wabenstruktur 2 unter Umgehung des ersten Schlitzes 251 und wird zu dem anderen Elektrodenanschluss 3 geleitet. Der Pfad, den der elektrische Strom zwischen den Elektrodenanschlüssen 3 nimmt, ist der Bestromungspfad. Eine Länge des Bestromungspfads von einem Elektrodenanschluss 3 zu dem anderen Elektrodenanschluss 3 ist länger als ein Durchmesser der Wabenstruktur 2 (der kürzeste Abstand zwischen den Elektrodenanschlüssen 3).
Jeder der ersten Schlitze 251 kann eine beliebige Form und Anordnung aufweisen. Die ersten Schlitze 251 gemäß der vorliegenden Ausführungsform erstrecken sich jeweils linear in eine erste Richtung 2W1 und sind im oben beschrieben Querschnitt angeordnet voneinander in der zweiten Richtung 2W2 orthogonal zur ersten Richtung 2W1 beabstandet. Das heißt, mehrere lineare erste Schlitze 251 sind parallel zueinander angeordnet. Die erste und die zweite Richtung 2W1, 2W2 sind zwei zueinander orthogonale Richtungen, die in der Breitenrichtung 2W der Wabenstruktur 2 enthalten sind. In der vorliegenden Ausführungsform sind die ersten Schlitze 251 in gleichen Abständen in der zweiten Richtung 2W2 angeordnet. Die Abstände der ersten Schlitze 251 können sich jedoch voneinander unterscheiden.
Das Paar erster Schlitze 251, die zueinander in der zweiten Richtung 2W2 benachbart sind, ist so angeordnet, dass sie aus der zweiten Richtung 2W2 betrachtet miteinander überlappen. Mit anderen Worten befindet sich eine Spitze des Paars von ersten Schlitzen 251, die zueinander in der zweiten Richtung 2W2 benachbart sind, näher an der anderen Basisendseite als an der anderen Spitze. Das Basisende bezieht sich auf ein Ende des ersten Schlitzes 251 auf der Seite der Außenumfangswand 22 und die Spitze bezieht sich auf das andere Ende des ersten Schlitzes 251. Die Spitze jedes ersten Schlitzes 251 gemäß der vorliegenden Ausführungsform befindet sich in dem Mittelabschnitt 20. Die Spitze mindestens eines Teils der ersten Schlitze 251 kann sich jedoch über den Mittelabschnitt 20 hinaus erstrecken und den Außenumfangsabschnitt 21 erreichen.
Zumindest ein Teil der ersten Schlitze 251 erstreckt sich aus der Außenumfangswand 22. Mit anderen Worten ist die Außenumfangswand 22 in Umfangsrichtung der Wabenstruktur 2 durch die ersten Schlitze 251 unterbrochen, In dieser Ausführungsform erstrecken sich alle erste Schlitze 251 aus der Außenumfangswand 22. In der vorliegenden Ausführungsform sind der erste Schlitz 251, der sich aus der Außenumfangswand 22 auf einer Endseite der Wabenstruktur 2 in der ersten Richtung 2W1 erstreckt, und der erste Schlitz 251, der sich aus der Umfangswand 22 auf der anderen Endseite erstreckt, abwechselnd in der zweiten Richtung 2W2 angeordnet. Zumindest ein Teil der ersten Schlitze 251 erstreckt sich vielleicht nicht aus der Außenumfangswand 22 (kann getrennt von der Außenumfangswand 22 bereitgestellt sein).
Hier umfasst der durch die ersten Schlitze 251 definierte Bestromungspfad mehrere Teilpfade 26. Jeder Teilpfad 26 ist zwischen einem Paar erster Schlitze 251, die zueinander in der zweiten Richtung 2W2 benachbart sind, eingeschlossen und erstreckt sich in der ersten Richtung 2W1 von einem Ende zu dem anderen Ende des Paars erster Schlitze 251. In dem Inneren des Bestromungspfads dieser Ausführungsform sind mindestens zwei Teilpfade 26 in Reihe zueinander angeordnet. Bei dieser Ausführungsform sind alle Teilpfade 26 (sechs Teilpfade 26) in dem Bestromungspfad in Reihe zueinander angeordnet.
Der zweite Schlitz 252 befindet sich in dem oben beschriebenen Querschnitt in dem Bestromungspfad. Der zweite Schlitz 252 ist dazu ausgelegt, den elektrischen Stromfluss zu behindern, und der zweite Schlitz 252 ist zusätzlich zu den ersten Schlitzen 251 bereitgestellt, um den elektrischen Widerstand in dem gesamten Bestromungspfad und um den zweiten Schlitz 252 herum zu erhöhen. Der zweite Schlitz 252 ist bereitgestellt, um den elektrischen Widerstand des Bestromungspfads anzupassen. In der vorliegenden Ausführungsform erstreckt sich der zweite Schlitz 252 in eine andere Richtung als jeder erste Schlitz 251. Der zweite Schlitz 252 ist kürzer als jeder erste Schlitz 251 und erstreckt sich in der zweiten Richtung 2W2. Ferner kann sich der zweite Schlitz 252 mit jedem ersten Schlitz 251 schneiden. Der zweite Schlitz 252 kann in Bezug auf die zweite Richtung 2W2 geneigt sein oder kann von den ersten Schlitzen 251 entfernt bereitgestellt sein.
Der zweite Schlitz 252 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist in den Teilpfaden 26 bereitgestellt. Der zweite Schlitz 252 kann jedoch an einem Abschnitt des Bestromungspfads zwischen dem ersten Schlitz 251 und der Außenumfangswand 22 bereitgestellt sein. In dieser Ausführungsform ist mindestens ein zweiter Schlitz 252 in allen Teilpfaden 26 bereitgestellt. Der zweite Schlitz 252 ist jedoch möglicherweise in mindestens einem Teilpfad 26 nicht bereitgestellt.
Wenn die Teilpfade 26 wie in der vorliegenden Ausführungsform in Reihe angeordnet sind, erzeugt der Mittelabschnitt der Wabenstruktur 2 tendenziell konzentriert Wärme. Andererseits kann der zweite Schlitz 252 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den elektrischen Widerstand um den zweiten Schlitz 252 herum erhöhen und eine um den zweiten Schlitz 252 erzeugte Wärmemenge erhöhen. Das heißt, das Anpassen des elektrischen Widerstands mit dem zweiten Schlitz 252 kann zu einer gleichmäßigeren Wärmeerzeugung der Wabenstruktur 2 führen. Das Bereitstellen einer größeren Anzahl von zweiten Schlitzen 252 in dem Umfangsabschnitt als in dem Mittelabschnitt der Wabenstruktur 2 kann die Wärmeerzeugung der Wabenstruktur 2 zuverlässiger ausgleichen. Es versteht sich, dass der Mittelabschnitt der Wabenstruktur 2 ein Bereich um einen Flächenschwerpunkt der Wabenstruktur 2 ist, der eine Form ähnlich der äußeren Form des mit den Zellen 20c versehenen Bereichs hat, durch den das Fluid strömt, (der Mittelabschnitt 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform) und der eine Fläche von 1/4 des mit den Zellen 20c versehenen Bereichs aufweist. Ferner versteht es sich, dass der Umfangsabschnitt die Außenseite des Mittelabschnitts ist.
Ferner kann es in Abhängigkeit von den Verwendungsarten der Wabenstruktur 2 erwünscht sein, dass der Mittelabschnitt der Wabenstruktur 2 konzentriert erwärmt wird. In einem solchen Fall kann eine größere Anzahl zweiter Schlitze 252 in dem Mittelabschnitt als in dem Umfangsabschnitt der Wabenstruktur 2 bereitgestellt sein. Mit anderen Worten kann die Wärmeerzeugungsverteilung der Wabenstruktur 2 durch die Verteilung der zweiten Schlitze 252 angepasst werden.
Die ersten und/oder zweiten Schlitze 251, 252 sind mit dem Füllmaterial 25a gefüllt. In der vorliegenden Ausführungsform sind sowohl die ersten als auch die zweiten Schlitze 251, 252 mit dem Füllmaterial 25a gefüllt. Insbesondere sind die ersten und zweiten Schlitze 251, 252 alle lückenlos mit dem Füllmaterial 25a gefüllt. Das Füllen der ersten und zweiten Schlitze 251, 252 mit dem Füllmaterial 25a kann die Festigkeit der Wabenstruktur 2 verbessern. Ferner kann es den Fluss des Fluids zu der Seite der Außenumfangswand 22 durch die ersten Schlitze 251, die sich aus der Außenumfangswand 22 erstrecken, unterdrücken, wodurch eine Verschlechterung der Elektrodenanschlüsse 3 und dergleichen verringert wird. Das Füllmaterial 25a kann nur in einen Teil der ersten und zweiten Schlitze 251, 252 gefüllt sein und das Füllmaterial 25a ist möglicherweise nicht in die ersten und/oder zweiten Schlitze 251, 252 gefüllt.
3 ist nun eine vergrößerte erläuternde Ansicht, die einen der Teilpfade 26 in 1 zeigt. 3 zeigt ein Paar erster Schlitze 251, die den Teilpfad 26 einhegen, und zwei zweite Schlitze 252, die an diesem Teilpfad 26 bereitgestellt sind.
Wie in 3 gezeigt ist, weist der zweite Schlitz 252 eine vorbestimmte Ausdehnungsbreite 252a in der zweiten Richtung 2W2 auf. Eine längere Ausdehnungsbreite 252a des zweiten Schlitzes 252 erhöht einen Anstieg des elektrischen Widerstands aufgrund des zweiten Schlitzes 252. Das Paar erster Schlitze 251 über den mit dem zweiten Schlitz 252 versehenen Teilpfad 26 hinweg hat einen Trennungsabstand 251a in der zweiten Richtung 2W2. Die Ausdehnungsbreite 252a des zweiten Schlitzes 252 beträgt vorzugsweise 10 % oder mehr und 90 % oder weniger des Trennungsabstands 251a des ersten Schlitzes 251. Wie es später ausführlich beschrieben wird, nimmt dann, wenn die Ausdehnungsbreite 252a des zweiten Schlitzes 252 10 % oder mehr des Trennungsabstands 251a des ersten Schlitzes 251 beträgt, der elektrische Widerstand aufgrund des zweiten Schlitzes 252 tendenziell zu, was bevorzugt ist. Wenn andererseits die Ausdehnungsbreite 252a des zweiten Schlitzes 252 90 % oder weniger des Trennungsabstands 251a des ersten Schlitzes 251 beträgt, wird die Festigkeit und/oder Reinigungseffizienz der Wabenstruktur 2 verbessert, und der Umfang dieses zweiten Schlitzes 252 bildet einen Wärmefleck, um eine thermische Spannung teilweise zu erhöhen, so dass ein Rissrisiko unterdrückt wird. Ferner kann dann, wenn die Ausdehnungsbreite 252a des zweiten Schlitzes 252, der mit dem Füllmaterial 25a gefüllt ist, 90 % oder weniger des Trennungsabstands 251a des ersten Schlitzes 251 beträgt, eine Zunahme des Druckverlusts unterdrückt werden. Um diese Vorteile zuverlässiger zu erzielen, beträgt die Ausdehnungsbreite 252a des zweiten Schlitzes 252 bevorzugter 30 % oder mehr und 60 % oder weniger des Trennungsabstands 251a des Paars erster Schlitze 251.
Der zweite Schlitz 252 in dem Teilpfad 26 in der ersten Richtung 2W1 befindet sich vorzugsweise an einer Position innerhalb von 30 % der Ausdehnungsbreite 26b des Teilpfads 26 in der ersten Richtung 2W1 von der Mittelposition 26a des Teilpfads 26 in der ersten Richtung 2W1. Das heißt, der zweite Schlitz 252 ist vorzugsweise in einem Mittelbereich des Teilpfads 26 positioniert (einem Bereich, der auf den Mittelbereich 26a des Teilpfads 26 zentriert ist, der eine Breite von 60 % der Ausdehnungsbreite 26b des Teilpfads 26 in der ersten Richtung 2W1 hat). Wie es später ausführlich beschrieben wird, kann die Anpassung des elektrischen Widerstands durch den zweiten Schlitz 252 stabilisiert werden, wenn sich der zweite Schlitz 252 an einer Position innerhalb von 30 % der Ausdehnungsbreite 26b von der Mittelposition 26a befindet. Wenn ein zweiter Schlitz 252 in dem Teilpfad 26 bereitgestellt ist, kann dieser zweite Schlitz 252 an der Mittelposition 26a des Teilpfads 26 angeordnet sein.
Wie in 3 gezeigt ist, beträgt dann, wenn mehrere zweite Schlitze 252 in einem Teilpfad 26 so bereitgestellt sind, dass sie in der ersten Richtung 2W1 voneinander getrennt sind, der Trennungsabstand 252b zwischen den mehreren zweiten Schlitzen 252 vorzugsweise das 1,25-fache oder mehr des Trennungsabstands 251a des Paares erster Schlitze 251 über den einen Teilpfad 26 hinweg in der zweiten Richtung 2W2. Wie es später ausführlich beschrieben ist, kann der Trennungsabstand 252b zwischen den zweiten Schlitzen 252, der das 1,25-fache oder mehr des Trennungsabstands 251a zwischen den ersten Schlitzen 251 beträgt, die Anpassung des elektrischen Widerstands durch die zweiten Schlitze 252 stabilisieren. Um die Anpassung des elektrischen Widerstands durch die zweiten Schlitze 252 weiter zu stabilisieren, ist es ferner stärker bevorzugt, dass der Trennungsabstand 252b zwischen den zweiten Schlitzen 252 das Doppelte oder mehr des Trennungsabstandes 251a zwischen den ersten Schlitzen 251 beträgt.
Die Anzahl der in einem Teilpfad 26 bereitgestellten zweiten Schlitze 252 kann abhängig von der Ausdehnungsbreite 26b des Teilpfads 26 in der ersten Richtung 2W1 festgelegt werden. Wenn beispielsweise die Ausdehnungsbreite 26b des Teilpfads 26 in der ersten Richtung 2W1 eine vorbestimmte Breite überschreitet, können mehrere zweite Schlitze 252 in diesem Teilpfad 26 bereitgestellt werden. Die Ausdehnungsbreite 252a des zweiten Schlitzes 252 kann an der Stelle, an der mehrere zweite Schlitze 252 in einem Teilpfad 26 bereitgestellt sind, kürzer sein als an der Stelle, an der ein zweiter Schlitz 252 in einem Teilpfad 26 bereitgestellt ist. Dies liegt daran, dass ein Betrag des Anstiegs des elektrischen Wiederstands des Teilpfads 26 insgesamt durch die mehreren zweiten Schlitze 252 sichergestellt werden kann. Das Bereitstellen der mehreren kurzen zweiten Schlitze 252 kann ermöglichen, dass die Festigkeit verbessert ist und der elektrische Widerstand gleichförmig ist, und zugleich sicherstellen, dass der elektrische Widerstand erhöht ist.
Als Nächstes ist 4 ist eine erläuternde Ansicht, die einen ersten Aspekt der ersten und zweiten Schlitze 251, 252 in 3 zeigt. 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der jede Zelle 20c viereckig ist. Wie es oben beschrieben ist, sind die Zellen 20c durch die Trennwand 20d definiert. In dem oben beschriebenen Querschnitt fließt der elektrische Strom entlang der Trennwand 20d. Die ersten und zweiten Schlitze 251, 252 können durch Fehlen (Einkerben) der Trennwand 20d ausgebildet sein, um die benachbarten Zellen 20c zu verbinden. Obwohl 4 zeigt, dass die ersten und zweiten Schlitze 251, 252 durch Verbinden einer einzelnen Zeile der Zellen 20c miteinander ausgebildet werden, kann eine größere Anzahl von Zeilen der Zellen 20c verbunden werden. Die Ausdehnungsbreite 252a des zweiten Schlitzes 252 kann als Abstand entlang der Trennwand 20d verstanden werden. Wie in 4 gezeigt ist, kann dann, wenn jede Zelle 20c viereckig ist, die Ausdehnungsbreite 252a des zweiten Schlitzes 252 als ein Abstand entlang einer geraden Linie gemessen werden.
5 ist eine erläuternde Ansicht, die einen zweiten Aspekt der ersten und zweiten Schlitze 251, 252 in 3 zeigt, und 6 zeigt eine erläuternde Ansicht, die einen dritten Aspekt der ersten und zweiten Schlitze 251, 252 in 3 zeigt, und
7 ist eine erläuternde Ansicht, die einen vierten Aspekt der ersten und zweiten Schlitze 251, 252 in 3 zeigt. 5 bis 7 zeigen eine Ausführungsform, bei der jede Zelle 20c eine sechseckige Form hat. Wie es oben beschrieben ist, kann die Ausdehnungsbreite 252a des zweiten Schlitzes 252 als ein Abstand entlang der Trennwand 20d verstanden werden. Wie in 5 bis 7 gezeigt ist, kann dann, wenn jede Zelle 20c sechseckig ist, die Ausdehnungsbreite 252a des zweiten Schlitzes 252 als Abstand entlang einer Polygonlinie gemessen werden, wie es in jeder von 5 bis 7 gezeigt ist.
8 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Abgasreinigungsvorrichtung 5 zeigt, die den elektrisch beheizten Träger 1 von 1 umfasst, und 9 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die die Abgasreinigungsvorrichtung 5 von 8 zeigt. Wie in 8 und 9 gezeigt ist, umfasst die Abgasreinigungsvorrichtung 5 den elektrisch beheizten Träger 1, ein Metallgehäuse 6 und ein Paar Matten 7.
Das Metallgehäuse 6 ist ein Gehäuse zum Aufnehmen des elektrisch beheizten Trägers 1. Das Metallgehäuse 6 ist mit einer Öffnung 60 zum Freilegen der Stirnflächen 20a, 20b des Mittelabschnitts 20 versehen. Das Metallgehäuse 6 ist so bereitgestellt, dass es den Außenumfangsabschnitt 21 bedeckt oder verbirgt, wenn die Wabenstruktur 2 entlang der axialen Richtung der Wabenstruktur 2 betrachtet wird. Das Fluid strömt durch die Öffnung 60 in eine Stirnfläche 20a, 20b des Mittelabschnitts 20 und das Fluid strömt aus der anderen Stirnfläche 20a, 20b heraus. Das heißt, die Stirnflächen 20a, 20b des Mittelabschnitts 20 bilden Stirnflächen für das Strömen von Fluid.
Wie es insbesondere aus 9 ersichtlich ist, weist das Metallgehäuse 6 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Paar Gehäusekörper 61, 62 auf. Die Gehäusekörper 61, 62 hegen die Wabenstruktur 2 von beiden Seiten in der axialen Richtung ein. Insbesondere greifen die Gehäusekörper 61, 62 die Wabenstruktur 2, indem sie die Stirnflächen 21a, 21b des Außenumfangsabschnitts 21 einhegen. Das heißt, bei dem elektrisch beheizten Träger 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform bilden die Stirnflächen 21a, 21b des Außenumfangsabschnitts 21 Greifstirnflächen zum Greifen der Wabenstruktur 2.
Jede Matte 7 ist ein Element, das zwischen dem Metallgehäuse 6 (den Gehäusekörpern 61, 62) und der Wabenstruktur 2 angeordnet ist. Jede Matte 7 besteht aus einem Material, das flexibler als das Metallgehäuse 6, also etwa Edelstahl, und die Wabenstruktur 2 ist. Durch Bereitstellen der Matte 7 kann die Wabenstruktur 2 zuverlässiger durch das Metallgehäuse 6 (die Gehäusekörper 61, 62) gehalten werden. Die Matte 7 kann jedoch auch weggelassen werden.
Als Nächstes zeigt 10 ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Herstellen des elektrisch beheizten Trägers 1 von 1 zeigt. Wie in 10 gezeigt ist, umfasst das Verfahren zum Herstellen des elektrisch beheizten Trägers 1 von 1 einen Vorbereitungsschritt (Schritt S1), einen Messungsschritt (Schritt S2) und einen Verarbeitungsschritt (Schritt S3).
Der Vorbereitungsschritt (Schritt S1) ist ein Schritt zum Vorbereiten des elektrisch beheizten Trägers 1 vor der Verarbeitung, der die ersten Schlitze 251 aufweist. Der elektrisch beheizte Träger 1 vor der Verarbeitung kann der elektrisch beheizte Träger 1 sein, der jede Komponente außer dem zweiten Schlitz 252 aufweist, wie er in 1 gezeigt ist. Der Vorbereitungsschritt kann einen Vorbereitungsschritt zum Zubereiten einer vorbestimmten Menge eines Materials (keramischen Grünkörper), einen Formungsschritt zum Extrudieren eines Materials aus einer Form, um einen Formkörper mit der Außenumfangswand 22 und der Trennwand 20d zu erhalten, einen Anbringungsschritt zum Anbringen von Elektroden 3 an dem Formkörper und einen Brennschritt zum Brennen des Formprodukts umfassen. Der Anbringungsschritt kann nach dem Brennschritt durchgeführt werden. Der Formkörper mit den ersten Schlitzen 251 kann während des Formungsschritts erhalten werden oder der Formkörper, der in dem Formungsschritt erhalten wird, oder der gebrannte Körper, der in dem Brennschritt erhalten wird, können verarbeitet werden, um die ersten Schlitze 251 zu bilden.
Der Messschritt (Schritt S2) ist ein Schritt zum Bestromen des Paars von Elektrodenanschlüssen 3 in dem elektrisch beheizten Träger 1 vor der Verarbeitung und zum Messen des elektrischen Widerstands des Bestromungspfads in dem elektrisch beheizten Träger 1 vor der Verarbeitung. Zwischen den Elektrodenanschlüssen 3 kann eine Gleichspannung angelegt werden. Die Messung des elektrischen Widerstandes kann bei Raumtemperatur wie etwa 25 °C durchgeführt werden. Die Messung kann mit einer vorgegebenen Häufigkeit durchgeführt werden, beispielsweise für jeden elektrisch beheizten Träger 1 oder für jedes Produktionslos des elektrisch beheizten Trägers 1. Es versteht sich, dass der Ausdruck „die Messung kann für jedes Produktionslos durchgeführt werden“ bedeutet, dass der elektrische Widerstand des Bestromungspfads für einen oder mehrere repräsentative elektrisch beheizte Träger 1 unter mehreren elektrisch beheizten Trägern 1 aus dem gleichen Material gemessen wird, die beispielsweise in einem Vorbereitungsschritt erhalten wurden.
In dem Verarbeitungsschritt (Schritt S3) wird der gemessene Wert des elektrischen Widerstands mit einem Zielwert des elektrischen Widerstands verglichen und basierend auf einer Differenz zwischen dem gemessenen Wert und dem Zielwert wird der elektrisch beheizte Träger 1 vor der Verarbeitung mit mindestens einem zweiten Schlitz 252 versehen, der im oben beschriebenen Querschnitt in dem Bestromungspfad angeordnet ist und sich in eine andere Richtung als die ersten Schlitze 251 erstreckt.
Durch Bereitstellen des zweiten Schlitzes 252 an dem elektrisch beheizten Träger 1 vor der Verarbeitung kann der elektrische Widerstand des Bestromungspfads verbessert werden. Das heißt, wenn der gemessene Wert des elektrischen Widerstands niedriger als der Zielwert ist, kann der zweite Schlitz 252 an dem elektrisch beheizten Träger 1 vor der Verarbeitung bereitgestellt werden, um einen elektrischen Widerstand des Bestromungspfads zu erhalten, der näher an dem Zielwert liegt.
Die Anzahl, Position und Größe des zweiten Schlitzes 252 kann geändert werden, um einen Betrag des Anstiegs des elektrischen Widerstands anzupassen. Das heißt, die Anzahl, Position und Größe des zweiten Schlitzes 252 können abhängig von der Differenz zwischen dem gemessenen Wert und dem Zielwert des elektrischen Widerstands bestimmt werden, wodurch der elektrische Widerstand des Bestromungspfads nahe an den Zielwert gebracht werden kann. Wie in 1 und dergleichen gezeigt ist, kann mindestens ein zweiter Schlitz 252 in allen Teilpfaden 26 bereitgestellt sein, der zweite Schlitz 252 kann nur in einem Teil der Teilpfade 26 bereitgestellt sein und der zweite Schlitz 252 kann in einem Abschnitt zwischen dem ersten Schlitz 251 und der Außenumfangswand 22 des Bestromungspfads bereitgestellt sein.
Insbesondere kann die Ausdehnungsbreite 252a des zweiten Schlitzes 252 in der zweiten Richtung 2W2 geändert werden, um den elektrischen Widerstand des Bestromungspfads auf einfache Weise anzupassen. Ferner kann die Position des zweiten Schlitzes 252 so bestimmt werden, dass sie vorbestimmte Bedingungen erfüllt, wodurch der Betrag des Anstiegs des elektrischen Widerstands aufgrund des zweiten Schlitzes 252 stabilisiert wird. Daher wird das Anordnungsmuster (Anzahl und Position) des zweiten Schlitzes 252 im Voraus bestimmt und die Ausdehnungsbreite 252a des zweiten Schlitzes 252 wird in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem gemessenen Wert und dem Zielwert des elektrischen Widerstands angepasst, wodurch der elektrische Widerstand stabiler und einfacher dem Zielwert angenähert werden kann. Es versteht sich, dass durch Vergleichen mehrerer elektrisch beheizter Träger 1 des gleichen Typs (gleicher Größe und/oder gleichen Verwendungszwecks) die Anordnungsmuster der zweiten Schlitze 252 in diesen elektrisch beheizten Trägern 1 im Voraus bestimmt werden und die Ausdehnungsbreite 252a des zweiten Schlitzes 252 angepasst wird, wodurch der elektrische Widerstand des Bestromungspfads angepasst wird.
Als nächstes ist 11 eine Vorderansicht, die eine erste Variation des elektrisch beheizten Trägers 1 von 1 zeigt. Bei dem elektrisch beheizten Träger 1 von 1 ist das Paar Elektrodenanschlüsse 3 so angeordnet, dass sie einander im Querschnitt senkrecht zur Ausdehnungsrichtung der Zellen 20c in der Breitenrichtung 2W (zweiten Richtung W2) der Wabenstruktur 2 über die Mittelachse der Wabenstruktur 2 hinweg zugewandt sind. Mit anderen Worten war das Paar Elektrodenanschlüsse 3 in der Umfangsrichtung der Wabenstruktur 2 in einem Winkelintervall von 180° angeordnet. Das Paar Elektrodenanschlüsse 3 muss jedoch nicht notwendigerweise so angeordnet sein, dass es einander zugewandt ist, und es kann in Umfangsrichtung der Wabenstruktur 2 in einem Winkelabstand von weniger als 180° angeordnet sein, Wie in 11 gezeigt ist.
12 ist eine Vorderansicht, die eine zweite Variation des elektrisch beheizten Trägers 1 von 1 zeigt. Bei dem elektrisch beheizten Träger 1 von 1 erstrecken sich alle der ersten Schlitze 251 aus der Außenumfangswand 22. Wie es jedoch in 12 gezeigt ist, kann sich zumindest ein Teil der ersten Schlitze 251 nicht aus der Außenumfangswand 22 erstrecken (kann von der Außenumfangswand 22 beabstandet sein). In der zweiten Variation, wie sie in 12 gezeigt ist, sind die von der Außenumfangswand 22 beabstandeten ersten Schlitze 251 und die sich aus der Außenumfangswand 22 erstreckenden ersten Schlitze 251 abwechselnd in der zweiten Richtung 2W2 angeordnet. Ferner ist in der zweiten Variation ein zweiter Schlitz 252 in einem Teil der Teilpfade 26 bereitgestellt. Jeder zweite Schlitz 252 ist an der Mittelposition des Teilpfads 26 in der ersten Richtung 2W1 angeordnet.
In 12 ist der zweite Schlitz 252 nicht in dem ersten Schlitz 251 bereitgestellt, der in der zweiten Richtung 2W2 auf der äußersten Seite angeordnet ist, aber der zweite Schlitz 252 kann auch in dem ersten Schlitz 251 bereitgestellt sein, der auf der äußersten Seite angeordnet ist. In diesem Fall kann der zweite Schlitz 252 an dem Abschnitt des Bestromungspfads zwischen dem ersten Schlitz 251 und der Außenumfangswand 22 bereitgestellt sein, anstatt in dem Teilpfad 26.
13 ist eine Vorderansicht, die eine dritte Variation des elektrisch beheizten Trägers 1 von 1 zeigt. Wie in 13 gezeigt ist, können mehrere zweite Schlitze 252 in dem Teilpfad 26 sogar in einer Ausführungsform bereitgestellt sein, bei der sich zumindest ein Teil der ersten Schlitze 251 nicht aus der Außenumfangswand 22 erstreckt. Wie in 13 gezeigt ist, kann in derselben Ausführungsform jeder zweite Schlitz 252 so angeordnet sein, dass er von der Mittelposition des Teilpfads 26 in der ersten Richtung 2W1 versetzt ist.
Bei dem elektrisch beheizten Träger 1 wie in der vorliegenden Ausführungsform weist gemäß der Abgasreinigungsvorrichtung 5 und dem Verfahren zum Herstellen des elektrisch beheizten Trägers 1 die Wabenstruktur 2 zusätzlich zu den mehreren ersten Schlitzen 251, die dazu ausgelegt sind, den Bestromungspfad zu definieren, mindestens einen zweiten Schlitz 252a auf, so dass eine Variation des elektrischen Widerstands zwischen den Elektrodenanschlüssen 3 unterdrückt werden kann und die vorgesehene Ausgabe zuverlässiger erzielt werden kann.
Ferner erstrecken sich im oben beschriebenen Querschnitt die ersten Schlitze 251 jeweils linear in der ersten Richtung 2W1 und sind voneinander in der zweiten Richtung 2W2 orthogonal zu der ersten Richtung 2W1 beabstandet, und das zueinander in der zweiten Richtung 2W2 benachbarte Paar erster Schlitze 251 ist so angeordnet, dass sie einander bei Betrachtung aus der zweiten Richtung 2W2 überlappen. Daher kann der Bestromungspfad zuverlässiger verlängert werden.
Die Ausdehnungsbreite 252a des zweiten Schlitzes 252 in der zweiten Richtung 2W2 beträgt 10 % oder mehr und 90 % oder weniger des Trennungsabstands 251a in der zweiten Richtung 2W2 des Paars erster Schlitze 251 über den mit dem zweiten Schlitz 252 versehenen Teilpfad 26 hinweg, so dass der elektrische Widerstand durch den zweiten Schlitz 252 zuverlässiger erhöht werden kann und eine Abnahme der Festigkeit und/oder Reinigungseffizienz der Wabenstruktur 2 vermieden werden kann, und der Umfang dieses zweiten Schlitzes 252 bildet einen Wärmefleck, um eine thermische Belastung teilweise zu erhöhen, wodurch eine erhöhte Rissgefahr unterdrückt werden kann. Ferner kann bei der Ausführungsform, bei der das Füllmaterial 25a in den zweiten Schlitz 252 gefüllt ist, ein übermäßiger Anstieg des Druckverlusts vermieden werden.
Ferner befindet sich der zweite Schlitz 252 in der ersten Richtung 2W1 in dem Teilpfad 26 an einer Position innerhalb von 30 % der Ausdehnungsbreite 26b des Teilpfads 26 in der ersten Richtung 2W1 von der Mittelposition 26a des Teilpfads 26 in der ersten Richtung 2W1, wodurch eine stabile Anpassung des elektrischen Widerstands durch den zweiten Schlitz 252 ermöglicht wird.
Ferner beträgt der Trennungsabstand 252b zwischen den mehreren zweiten Schlitzen 252 in einem Teilpfad 26 das 1,25-fache oder mehr des Trennungsabstands 251a in der zweiten Richtung 2W2 des Paars erster Schlitze 251 über den einen Teilpfad 26 hinweg, wodurch eine stabile Anpassung des elektrischen Widerstands durch den zweiten Schlitz 252 ermöglicht wird.
Darüber hinaus sind in dem Bestromungspfad mindestens zwei Teilpfade 26 in Reihe zueinander angeordnet, so dass der Mittelabschnitt der Wabenstruktur 2 tendenziell konzentriert Wärme erzeugt. Die Anpassung des elektrischen Widerstands durch den zweiten Schlitz 252 kann eine gleichmäßigere Wärmeerzeugung der Wabenstruktur 2 liefern. Das heißt, es ist besonders nützlich, den zweiten Schlitz 252 in einer Ausführungsform bereitzustellen, bei der mindestens zwei Teilpfade 26 in Reihe zueinander angeordnet sind.
Darüber hinaus ist mindestens einer der ersten und/oder zweiten Schlitze 251, 252 mit dem Füllmaterial 25a gefüllt, so dass die Festigkeit der Wabenstruktur 2 verbessert werden kann. Ferner kann dies verhindern, dass das Fluid durch die ersten Schlitze 251, die sich aus der Außenumfangswand 22 erstrecken, zur Seite der Außenumfangswand 22 strömt, so dass eine Verschlechterung der Elektrodenanschlüsse 3 und dergleichen reduziert werden kann.
Außerdem erstreckt sich zumindest ein Teil der ersten Schlitze 251 aus der Außenumfangswand 22, so dass der Bestromungspfad entlang der Außenumfangswand 22 nicht der kürzeste Abstand wird und eine Wärmeerzeugung an dem Außenumfang unterdrückt werden kann.
Beispiele
Es werden nun Beispiele geliefert. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben ein Schaltungsmodell wie folgt definiert und den elektrischen Widerstand in dem Schaltungsmodell unter der Annahme berechnet, dass verschiedene zweite Schlitze 252 in dem Schaltungsmodell bereitgestellt waren. Das Schaltungsmodell war als eine Wabenstruktur mit insgesamt 57 Zellen 20c in einer vertikalen Richtung (ersten Richtung 2W1) und 10 Zellen 20c in einer horizontalen Richtung (zweiten Richtung 2W2) definiert. Jede Zelle 20c ist viereckig. Der elektrische Widerstand pro Trennwand 20d beträgt 0,0251 Ω. Es wird angenommen, dass die Zellen 20c in jeder vertikalen Reihe auf beiden Seiten als die ersten Schlitze 251 bezeichnet sind und ein elektrischer Strom in dem Bereich von acht horizontalen Zellen zwischen den ersten Schlitzen 251 fließt. Der Einfachheit halber wird angenommen, dass der elektrische Strom gleichmäßig durch die Schaltung fließt. Es wird angenommen, dass 4,8 V an das Schaltungsmodell angelegt sind. In dem Bereich der acht horizontalen Zellen zwischen den ersten Schlitzen 251 wird eine vorbestimmte Anzahl von Zellen 20c in der horizontalen Reihe als zweiter Schlitz 252 bezeichnet. Wenn in dem Schaltungsmodell ein zweiter Schlitz 252 bereitgestellt ist, ist der zweite Schlitz 252 in der Mitte der Schaltung in vertikaler Richtung angeordnet. Wenn in dem Schaltungsmodell mehrere zweite Schlitze 252 bereitgestellt sind, sind die zweiten Schlitze 252 in dem Bereich angeordnet, der von beiden Enden der Schaltung um 10 Zellen oder mehr getrennt ist.
14 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen der Ausdehnungsbreite 252a des zweiten Schlitzes 252 und dem elektrischen Widerstand des Bestromungspfads zeigt. In 14 repräsentiert die horizontale Achse die Anzahl von Zellen 20c in der horizontalen Reihe, die als zweiter Schlitz 252 in dem Schaltungsmodell bezeichnet ist, die rechte vertikale Achse repräsentiert den elektrischen Widerstand (Ω) und die linke vertikale Achse repräsentiert eine Anstiegsrate (%) des elektrischen Widerstands aus dem Anfangszustand. Ferner ist das Verhältnis der Ausdehnungsbreite 252a des zweiten Schlitzes 252 zu dem Trennungsabstand 251a (8 Zellen) der ersten Schlitze 251 in dem oberen Teil des Graphen gezeigt.
Wie in 14 gezeigt ist, nimmt der elektrische Widerstand dann, wenn die Ausdehnungsbreite 252a weniger als 10 % des Trennungsabstands 251a beträgt, aufgrund des zweiten Schlitzes 252 tendenziell nicht zu. Wenn andererseits die Ausdehnungsbreite 252a mehr als 90 % des Trennungsabstands 251a beträgt, nimmt der Widerstandswert signifikant zu. Der signifikante Anstieg des Widerstandswerts verursacht einen Hitzefleck um den zweiten Schlitz 252 und ein teilweiser Anstieg der thermischen Spannung erhöht das Rissrisiko. Wenn ferner die Ausdehnungsbreite 252a mehr als 90 % des Trennungsabstands 251a beträgt, nimmt die Festigkeit und/oder die Reinigungseffizienz der Wabenstruktur 2 ab und die Zunahme des Druckverlusts wird größer. Basierend darauf wird bestimmt, dass die Ausdehnungsbreite 252a des zweiten Schlitzes 252 vorzugsweise 10 % oder mehr und 90 % oder weniger des Trennungsabstands 251a der ersten Schlitze 251 beträgt. Um diese Risiken weiter zu verringern, ist es außerdem stärker bevorzugt, dass die Ausdehnungsbreite 252a des zweiten Schlitzes 252 30 % oder mehr und 60 % oder weniger des Trennungsabstands 251a des Paars erster Schlitze 251 beträgt.
Als Nächstes ist 15 ein Graph, der eine Beziehung zwischen dem elektrischen Widerstand und einem Trennungsabstand 252b zwischen den zweiten Schlitzen 252 zeigt, wenn mehrere zweite Schlitze 252 in einem Teilpfad 26 bereitgestellt sind. In 15 repräsentiert die horizontale Achse die Anzahl von Zellen 20c in der vertikalen Reihe, die als der Trennungsabstand 252b zwischen den zweiten Schlitzen 252 in dem Schaltungsmodell bezeichnet wird, die linke vertikale Achse repräsentiert den elektrischen Widerstand (Ω) und die rechte vertikale Achse repräsentiert eine Anstiegsrate des elektrischen Widerstands (%) gegenüber dem Anfangszustand. Ferner ist im oberen Teil des Graphen ein Verhältnis des Trennungsabstands 252b zwischen den zweiten Schlitzen 252 zu dem Trennungsabstand 251a (8 Zellen) der ersten Schlitze 251 gezeigt.
Wie es aus 15 ersichtlich ist, werden dann, wenn der Trennungsabstand 252b zwischen den zweiten Schlitzen 252 einen bestimmten Wert überschreitet, Änderungen des Wertes des elektrischen Widerstands und der Anstiegsrate verringert, wenn der Abstand vergrößert wird. Insbesondere ist festzustellen, dass dann, wenn der Trennungsabstand 252b zwischen den zweiten Schlitzen 252 das 1,25-fache oder mehr des Trennungsabstands 251a der ersten Schlitze 251 beträgt, die Änderungen des Wertes des elektrischen Widerstands und die Anstiegsrate sicher verringert werden, was zu einer stabilen Anpassung des elektrischen Widerstands durch den zweiten Schlitz 252 führt. Basierend darauf beträgt der Trennungsabstand 252b zwischen den zweiten Schlitzen 252 vorzugsweise das 1,25-fache oder mehr, stärker bevorzugt das Doppelte oder mehr des Trennungsabstands 251a der ersten Schlitze 251.
Als nächstes ist 16 ein Graph, der eine Beziehung zwischen der Position des zweiten Schlitzes 252 in dem Teilpfad 26 und der Mittelposition 26a des Teilpfads 26 zeigt. In 16 repräsentiert die horizontale Achse die Anzahl von Zellen 20c in vertikaler Richtung von der Mittelposition 26a des Teilpfads 26 zu dem zweiten Schlitz 252 in dem Schaltungsmodell, die linke vertikale Achse repräsentiert den elektrischen Widerstand (Ω) und die rechte vertikale Achse repräsentiert eine Anstiegsrate des elektrischen Widerstands (%) gegenüber dem Anfangszustand. Ferner ist in dem oberen Teil des Graphen ein Verhältnis des Abstands (Anzahl der Zellen) von der Mittelposition 26a zu dem zweiten Schlitz 252 zu der Ausdehnungsbreite 26b (57 Zellen) des Teilpfads 26 in vertikaler Richtung gezeigt. Der Widerstandswert und dergleichen, der in dem Graphen von 16 gezeigt ist, wird unter der Annahme berechnet, dass der elektrische Strom aus dem oberen Ende eines ersten Schlitzes 251 in das Schaltungsmodell fließt und der elektrische Strom aus dem unteren Ende des anderen ersten Schlitzes 251 heraus fließt.
Wie in 16 gezeigt ist, ist festzustellen, dass dann, wenn sich der zweite Schlitz 252 in vertikaler Richtung in dem Teilpfad 26 an einer Position innerhalb von 30 % der Ausdehnungsbreite des Teilpfads 26 in vertikaler Richtung von der Mittelposition 26a des Teilpfads 26 in der vertikalen Richtung befindet, die Änderungen des Wertes des elektrischen Widerstands und die Anstiegsrate kleiner sind. Basierend darauf ist es bevorzugt, dass sich der zweite Schlitz 252 an einer Position innerhalb von 30 % der Ausdehnungsbreite des Teilpfads 26 von der Mittelposition 26a des Teilpfads 26 befindet.
Bezugszeichenliste

1: Elektrisch beheizter Träger
2: Wabenstruktur
20c: Zelle
20d: Trennwand
22: Außenumfangswand
25a: Füllmaterial
26: Teilpfad
251: Erster Schlitz
252: Zweiter Schlitz
3: Elektrodenanschluss
5: Abgasreinigungsvorrichtung
6: Metallgehäuse

Claims

Elektrisch beheizter Träger, der umfasst: eine säulenförmige Wabenstruktur, wobei die Wabenstruktur eine Außenumfangswand und eine innerhalb der Außenumfangswand angeordnete Trennwand umfasst, wobei die Trennwand mehrere Zellen definiert, wobei jede der Zellen von einer Stirnfläche zu einer anderen Stirnfläche durchdringt, um einen Strömungspfad zu bilden; und ein Paar Elektrodenanschlüsse, die an einer Oberfläche der Außenumfangswand bereitgestellt sind, wobei die Wabenstruktur in einem Querschnitt der Wabenstruktur senkrecht zu einer Zellenausdehnungsrichtung umfasst: mehrere erste Schlitze, die voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei die ersten Schlitze dazu ausgelegt sind, einen Bestromungspfad zwischen der Außenumfangswand und jedem der ersten Schlitze und zwischen den ersten Schlitzen zu definieren; und mindestens einen zweiten Schlitz, der in dem Bestromungspfad angeordnet ist, wobei sich der zweite Schlitz in einer anderen Richtung als die ersten Schlitze erstreckt, und wobei eine Länge des Bestromungspfads von einem Elektrodenanschluss zu dem anderen Elektrodenanschluss länger ist als ein Durchmesser der Wabenstruktur.
Elektrisch beheizter Träger nach Anspruch 1, wobei sich der zweite Schlitz mit den ersten Schlitzen in dem Querschnitt schneidet.
Elektrisch beheizter Träger nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich die ersten Schlitze in dem Querschnitt jeweils linear in einer ersten Richtung erstrecken und in einer zweiten Richtung orthogonal zu der ersten Richtung voneinander beabstandet sind, und wobei das Paar benachbarter erster Schlitze so angeordnet ist, dass sie einander aus der zweiten Richtung betrachtet überlappen.
Elektrisch beheizter Träger nach Anspruch 3, wobei der Bestromungspfad zwischen dem Paar zueinander benachbarter erster Schlitze in der zweiten Richtung eingehegt ist und der Bestromungspfad mehrere Teilpfade umfasst, die sich in der ersten Richtung von einem Ende zu dem anderen Ende des Paars erster Schlitze erstrecken, und wobei der zweite Schlitz in den Teilpfaden bereitgestellt ist.
Elektrisch beheizter Träger nach Anspruch 4, wobei eine Ausdehnungsbreite des zweiten Schlitzes in der zweiten Richtung 10 % oder mehr und 90 % oder weniger eines Trennungsabstands des Paars erster Schlitze über den mit dem zweiten Schlitz versehenen Teilpfad hinweg in der zweiten Richtung beträgt.
Elektrisch beheizter Träger nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Position des zweiten Schlitzes in der ersten Richtung in dem Teilpfad innerhalb von 30 % der Ausdehnungsbreite des Teilpfads in der ersten Richtung von einer Mittelposition des Teilpfads in der ersten Richtung beträgt.
Elektrisch beheizter Träger nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei mehrere der zweiten Schlitze in einem Teilpfad so bereitgestellt sind, dass sie in der ersten Richtung voneinander beabstandet sind, und wobei ein Trennungsabstand zwischen den mehreren zweiten Schlitzen in dem einen Teilpfad das 1,25-fache oder mehr des Trennungsabstands des Paares erster Schlitze über den einen Teilpfad hinweg in der zweiten Richtung beträgt.
Elektrisch beheizter Träger nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei mindestens zwei der Teilpfade in dem Bestromungspfad in Reihe zueinander angeordnet sind.
Elektrisch beheizter Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei in dem Querschnitt das Paar Elektrodenanschlüsse so angeordnet ist, dass sie einander in der zweiten Richtung über eine Mittelachse der Wabenstruktur hinweg zugewandt sind.
Elektrisch beheizter Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei mindestens einer der ersten und zweiten Schlitze mit einem Füllmaterial gefüllt ist.
Elektrisch beheizter Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei sich mindestens ein Teil der ersten Schlitze aus der Außenumfangswand erstreckt.
Abgasreinigungsvorrichtung, die umfasst: den elektrisch beheizten Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 11; und ein Metallgehäuse zum Aufnehmen des elektrisch beheizten Trägers.
Verfahren zum Herstellen eines elektrisch beheizten Trägers, das umfasst: eine säulenförmige Wabenstruktur, wobei die Wabenstruktur eine Außenumfangswand und eine innerhalb der Außenumfangswand angeordnete Trennwand umfasst, wobei die Trennwand mehrere Zellen definiert, wobei jede der Zellen von einer Stirnfläche zu einer anderen Stirnfläche durchdringt, um einen Strömungspfad zu bilden; und ein Paar Elektrodenanschlüsse, die an einer Oberfläche der Außenumfangswand bereitgestellt sind, wobei die Wabenstruktur in einem Querschnitt der Wabenstruktur senkrecht zu einer Zellenausdehnungsrichtung mehrere erste Schlitze aufweist, die voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei die ersten Schlitze dazu ausgelegt sind, einen Bestromungspfad zwischen der Außenumfangswand und jedem der ersten Schlitze und zwischen den ersten Schlitzen zu definieren, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Vorbereiten eines elektrisch beheizten Trägers vor der Verarbeitung, der die ersten Schlitze aufweist; Bestromen des Paars Elektrodenanschlüsse und Messen des elektrischen Widerstands des Bestromungspfads; Vergleichen des gemessenen Werts des elektrischen Widerstands mit einem Zielwert des elektrischen Widerstands und, basierend auf einer Differenz zwischen dem gemessenen Wert und dem Zielwert, Versehen des elektrisch beheizten Trägers vor der Verarbeitung mit mindestens einem zweiten Schlitz, der sich in dem Bestromungspfad befindet.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei sich der mindestens eine zweite Schlitz in einer anderen Richtung als jeder der ersten Schlitze erstreckt.