JP7327289B2 - 電気加熱式触媒装置 - Google Patents

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Description

本発明は、電気加熱式触媒装置に関する。
例えば特許文献１に見られるように、通電加熱により触媒を昇温する電気加熱式触媒装置が知られている。図１０に示すように、特許文献１に記載の電気加熱式触媒装置は、円筒形状をなした触媒担体２００と、触媒担体２００に通電するための一対の電極２０１と、を備えている。なお、図１０には、電気加熱式触媒装置に設けられた一対の電極２０１のうちの一つのみが表示されている。
各電極２０１は、並列に配置された複数の配線部２０２を有した金属電極層２０３と、金属電極層２０３と触媒担体２００の外周面との間に介在する膜状の表面電極層２０４と、配線部２０２を挟んで表面電極層２０４の表面に固定された複数の固定層２０５と、を有している。金属電極層２０３は金属薄板により形成されており、表面電極層２０４及び固定層２０５は、金属粉末を溶射して形成された多孔質金属の膜となっている。金属電極層２０３には、各配線部２０２の一端がそれぞれ連結された基部２０６が設けられている。また、金属電極層２０３には、電気加熱式触媒装置が内燃機関に組付けられた際に外部の配線が接続される端子部２０７が設けられている。端子部２０７は、基部２０６から配線部２０２とは逆方向に延出されている。
こうした電気加熱式触媒装置では、表面電極層２０４の表面に密着した状態で金属電極層２０３の配線部２０２を固定する必要がある。このときの配線部２０２が撓んでいると、配線部２０２の一部が表面電極層２０４の表面から浮いた状態で固定されてしまう。そこで、上記従来の電気加熱式触媒装置では、図１１に示されるように形成された金属薄板２１０を金属電極層２０３の材料として用いることで、表面電極層２０４の表面に密着した状態で各配線部２０２を固定し易くしている。
図１１は、金属電極層２０３の材料となる金属薄板２１０の平面図を示している。金属薄板２１０には、配線部２０２、基部２０６、及び端子部２０７が設けられている。さらに、金属薄板２１０には、基部２０６及び端子部２０７から見て配線部２０２を挟んで反対側の位置に、基部２０６及び端子部２０７と線対称となる形状をなした第２の基部２０８及び偽端子部２０９が設けられている。
そして、上記電気加熱式触媒装置における電極２０１の形成は、次の手順で行われる。すなわち、電極２０１の形成に際してはまず、触媒担体２００の外周面上に表面電極層２０４を溶射により形成する。続いて、表面電極層２０４の表面上に配線部２０２が位置するように金属薄板２１０を配置した状態で、端子部２０７及び偽端子部２０９をそれぞれ把持して金属薄板２１０に張力を加えて配線部２０２に張りを持たせた状態で同配線部２０２を表面電極層２０４の表面に押し付ける。そして、その状態で固定層２０５を溶射により形成することで、表面電極層２０４の表面に各配線部２０２を固定する。その後、図１１に示す二点鎖線Ｌに沿って金属薄板２１０を切断して、金属電極層２０３には不要な第２の基部２０８及び偽端子部２０９を切り離すことで、電極２０１が形成されている。
特開２０１９－２０９２４５号公報
上記従来の電気加熱式触媒装置では、金属電極層２０３の材料となる金属薄板２１０の端子部２０７の反対側の部分に偽端子部２０９を設け、それらをそれぞれ把持手とすることで、配線部２０２の固定に際して表面電極層２０４の表面に同配線部２０２を容易に密着できるようにしている。しかしながら、第２の基部２０８や偽端子部２０９は金属電極層２０３には不要な部分であるため、配線部２０２の固定後に金属薄板２１０を切断してそれらの不要部分を切り離す必要がある。このときの金属薄板２１０の切断を、刃物やレーザ照射等により、外部からの物理的な作用を通じて行う場合には、表面電極層２０４の表面や触媒担体２００の外周面を傷つけてしまう虞があり、電気加熱式触媒装置の品質の低下や歩留まりの悪化を招いてしまう。
上記課題を解決する電気加熱式触媒装置は、触媒が担持された電気伝導体からなる円筒形状の触媒担体と、前記触媒担体の外周面上に形成された膜状の表面電極層と、薄板状の金属材料からなる金属電極層であって、基部と、同基部から前記触媒担体の周方向にそれぞれ延出されており、かつ前記表面電極層の表面上に前記触媒担体の軸方向に並んで配置された複数の配線部と、前記触媒担体の周方向における前記基部の両端のうち、同基部から見て前記配線部が位置する側と逆側の端から延出された端子部と、を有した金属電極層と、前記配線部を間に挟み込んだ状態で前記表面電極層の表面に固定された固定層と、を備えており、前記複数の配線部のそれぞれの先端に溶断された部分が存在し、かつ前記溶断された部分の面積の合計は、前記金属電極層のうちの前記先端以外の部分の中で前記触媒担体の周方向に直交する断面の面積が最小となる部分の同断面の面積より小さくなっている。
また、上記課題を解決する電気加熱式触媒装置は、触媒が担持された電気伝導体からなる円筒形状の触媒担体と、前記触媒担体の外周面上に形成された膜状の表面電極層と、薄板状の金属材料からなる金属電極層であって、基部と、同基部から前記触媒担体の周方向にそれぞれ延出されており、かつ前記表面電極層の表面上に前記触媒担体の軸方向に並んで配置された複数の配線部と、前記触媒担体の周方向における前記基部の両端のうち、同基部から見て前記配線部が位置する側と逆側の端から延出された端子部と、前記触媒担体の周方向における前記配線部の両端のうち、同配線部から見て前記基部が位置する側と逆側の端において前記複数の配線部のそれぞれと接続される第２の基部と、を有した金属電極層と、前記配線部を間に挟み込んだ状態で前記表面電極層の表面に固定された固定層と、を備えており、前記触媒担体の周方向における前記第２の基部の両端のうち、同第２の基部から見て前記配線部が位置する側と逆側の端に溶断された部分が存在し、かつ前記溶断された部分の面積は、前記金属電極層のうちの前記第２の基部以外の中で前記触媒担体の周方向に直交する断面の面積が最小となる部分の同断面の面積以下の面積となっている。
電気加熱式触媒装置の第１実施形態の内燃機関への組付け態様を示す図。 同電気加熱式触媒装置の側面図。 図２に示される二点鎖線で囲まれた領域を拡大して示す図。 同電気加熱式触媒装置の電極に設けられる金属電極層の材料となる金属薄板の平面図。 図４に示される二点鎖線で囲まれた領域を拡大して示す図。 同電気加熱式触媒装置の製造に際して行われる配線部の固定に係る行程の実施態様を示す図。 同電気加熱式触媒装置の製造に際して行われる金属薄板の不要部の切除に係る行程の実施態様を示す図。 第２実施形態の電気加熱式触媒装置の電極に設けられる金属電極層の材料となる金属薄板の平面図。 同電気加熱式触媒装置の側面図。 従来の電気加熱式触媒装置の側面図。 同従来の電気加熱式触媒装置の電極に設けられる金属電極層の材料となる金属薄板の平面図。
（第１実施形態）
以下、電気加熱式触媒装置の第１実施形態を、図１～図７を参照して詳細に説明する。
図１に示すように、電気加熱式触媒装置１０は、車載用の内燃機関の排気管１１の内部に設置される触媒担体１２を備えている。触媒担体１２は、多孔質の電気伝導体により形成されており、その外形は円柱状をなしている。なお、以下の説明では、円筒形状をなす触媒担体１２の円柱中心線に平行な方向を同触媒担体１２の軸方向と記載する。また、以下の説明では、円柱中心線に対する周回方向を触媒担体１２の周方向と、円柱中心線に直交する方向を触媒担体１２の径方向と、それぞれ記載する。
こうした触媒担体１２は、例えば炭化ケイ素粒子とケイ素粒子との複合セラミクスにより形成されている。触媒担体１２の内部は、軸方向に延びる多数の細孔１３を有したハニカム構造とされており、各細孔１３の内壁には、白金、パラジウム、ロジウム等の触媒が担持されている。なお、排気管１１の内壁と触媒担体１２の外周との隙間の部分には、絶縁材料からなるスペーサ１４が介設されている。そして、そのスペーサ１４により、排気管１１と触媒担体１２とが絶縁されている。
また、電気加熱式触媒装置１０は、触媒担体１２の外周にそれぞれ設けられた一対の電極１５を備えている。両電極１５は、触媒担体１２の円柱中心線に対して対称となる位置に設けられている。電気加熱式触媒装置１０が車両に組付けられた状態において両電極１５は、車載電源１６に接続される。なお、車両には、電極１５間の通電のオン・オフを制御するコントローラ１７が設けられている。
こうした電気加熱式触媒装置１０が組付けられた内燃機関では、触媒担体１２に担持された触媒により、排気中の有害成分を浄化している。内燃機関の始動直後には、触媒担体１２の温度が低く、触媒が不活性な状態にある。また、内燃機関の無負荷・低負荷運転時には排気管１１を流れる排気の温度が低くなり、その状態が続くと、触媒担体１２の温度が低下して触媒が不活性な状態となることがある。そこで、コントローラ１７は、内燃機関の始動直後や無負荷・低負荷運転時には、車載電源１６から触媒担体１２に電流を流し、通電に応じて発生するジュール熱により触媒担体１２を加熱して触媒の活性化を促進している。
続いて、図２を参照して、本実施形態の電気加熱式触媒装置１０に設けられた電極１５の詳細な構成を説明する。
電極１５は、触媒担体１２の外周面上に設けられた表面電極層２０を有している。表面電極層２０は、溶射によって触媒担体１２の外周面に形成される多孔質金属の膜となっており、ニクロム・クロム合金等の高温下での耐酸化性に優れた金属材料で形成されている。本実施形態の電気加熱式触媒装置１０における表面電極層２０は、触媒担体１２の軸方向に長辺が延び、周方向に短辺が延びる矩形状に形成されている。
また、電極１５は、表面電極層２０の表面上に設けられた金属電極層２１を有している。金属電極層２１は、イットリウムが添加されたフェライト系鉄・クロム・アルミ合金（ＦｅＣｒＡｌＹ合金）などの耐熱合金からなる金属薄板により形成されている。金属電極層２１には、基部２２と、基部２２より触媒担体１２の周方向にそれぞれ延出され、かつ触媒担体１２の軸方向に並列に配置された複数の配線部２３と、が設けられている。なお、表面電極層２０は、こうした金属電極層２１における各配線部２３と触媒担体１２の外周面との間に介在するかたちで形成されている。すなわち、金属電極層２１の各配線部２３は、表面電極層２０の表面上に触媒担体１２の軸方向に並んで配置されている。
加えて、金属電極層２１には、触媒担体１２の周方向における基部２２の両端のうち、基部２２から見て配線部２３が位置する側と逆側の端から延出された端子部２４が設けられている。金属電極層２１において端子部２４は、触媒担体１２の径方向外側に折り立てられている。そして、端子部２４には、電気加熱式触媒装置１０が車両に組付けられた際に外部の配線が接続されるようになっている。
さらに、電極１５は、金属電極層２１の配線部２３を表面電極層２０の表面に固定するための固定層２５を有している。固定層２５は、配線部２３及び表面電極層２０の表面に形成された多孔質金属の膜となっており、ニクロム・クロム合金等の高温下での耐酸化性に優れた金属材料で形成されている。電極１５には、金属電極層２１の各配線部２３及び表面電極層２０の表面上の複数箇所に点在して固定層２５が設けられている。各固定層２５は、配線部２３を間に挟み込んだ状態で表面電極層２０の表面に固定されている。
図３には、図２の二点鎖線で囲まれた領域が拡大して示されている。配線部２３の先端部は、先細りとなるように形成されており、かつその先端２３Ａは、溶断の痕跡を有した粗い面となっている。ちなみに、金属電極層２１の外縁における上記先端２３Ａ以外の部分の端面は、打ち抜き加工により形成された、同先端２３Ａより滑らかな切断面となっている。
続いて、以上のように構成された電気加熱式触媒装置１０における電極１５の形成に係る製造手順を説明する。なお、本実施形態では、電極１５の金属電極層２１の材料となる金属薄板として、以下に説明する形状のものを用いている。
図４に、金属電極層２１の材料となる金属薄板３０の平面図を示す。金属薄板３０は、上述の金属電極層２１の基部２２、各配線部２３及び端子部２４が設けられている。また、金属薄板３０には、それら以外にも、金属電極層２１としては残されない部分が設けられている。具体的には、金属薄板３０における、基部２２及び端子部２４から見て配線部２３を挟んでそれらの反対側の部分には、基部２２及び端子部２４と同様の構造が設けられている。なお、以下の説明では、金属電極層２１に残される側の基部２２を第１の基部２２と記載し、残されない側の基部を第２の基部３１と記載する。また、以下の説明では、金属電極層２１に残されない側の端子部２４に対応する部分を偽端子部３２と記載する。
図５には、図４の二点鎖線で囲まれた領域が拡大して示されている。同図に示すように、各配線部２３における第２の基部３１に近い側の端部には、各配線部２３の他の部位よりも幅が狭くなった狭小部３３がそれぞれ形成されている。以下の説明では、配線部２３の延伸方向に直交する金属薄板３０の断面を同金属薄板３０の横断面と記載する。金属薄板３０において各配線部２３の狭小部３３が形成された部分は、金属薄板３０の中で、上記横断面の面積が最小となる部分となっている。ちなみに、配線部２３が設けられた部分では、各配線部２３のそれぞれの横断面の面積を合計したものが、金属薄板３０の横断面の面積となる。なお、以下の説明では、金属薄板３０の中で横断面の面積が最小となった部分を同金属薄板３０の最小断面積部と記載する。
続いて、上記のように構成された金属薄板３０を金属電極層２１の材料として用いての、本実施形態の電気加熱式触媒装置１０における電極１５の形成手順を説明する。電極１５の形成に際してはまず、触媒担体１２の外周面上に表面電極層２０を溶射により生成する。具体的にはまず、触媒担体１２の外周面に、炭化珪素（ＳｉＣ）粒子と珪素（Ｓｉ）粒子を分散媒で分散させたペースト材を塗布するとともに、これを焼成することで表面電極層２０の下地を形成する。このときのペースト材の塗布は、例えばスクリーン印刷により行うことができる。続いて、下地の上に、表面電極層２０の形状に応じた開口を有した金属製のマスキング材を配置した上で、ニクロム・クロム合金粒子とベントナイト粒子とを混合した粉末を、ガスフレーム溶射やプラズマ溶射等の溶射により、マスキング材の開口に向けて吹き付ける。こうして溶射したニクロム・クロム合金が、先に形成した下地上で凝固することで、表面電極層２０が形成される。
続いて、図６に示すように、表面電極層２０の表面上に配線部２３が位置するように金属薄板３０を載置するとともに、端子部２４及び偽端子部３２をクランプ等により把持して金属薄板３０に張力Ｔを加えることで、各配線部２３を、撓み無く張った状態で表面電極層２０の表面に押し付ける。そして、固定層２５の形状に応じた開口が各固定層２５の形成位置にそれぞれ設けられたマスキング材Ｍを金属薄板３０上に配置した上で、ニクロム・クロム合金粒子とベントナイト粒子とを混合した粉末を同マスキング材Ｍの各開口に向けて溶射する。これにより、形成された固定層２５により、金属薄板３０の各配線部２３が表面電極層２０の表面に固定される。
その後、図７に示すように、端子部２４及び偽端子部３２にそれぞれ電線Ｗを接続して、金属薄板３０に電流を流す。このときの金属薄板３０において電流密度が最大となる部位は、配線部２３の狭小部３３が形成された部分となる。そのため、十分な電流を流し続けた場合に、金属薄板３０の中で狭小部３３が、通電に伴うジュール熱で、金属薄板３０を構成する金属材料の融点に最初に到達する部位となる。本実施形態では、こうして各配線部２３の狭小部３３を溶断している。具体的には、金属薄板３０の構成材料の融点まで狭小部３３が加熱されたときに、偽端子部３２を引っ張って、第２の基部３１及び偽端子部３２を金属薄板３０の他の部分から切り離す。そして、これにより、金属薄板３０の不要部分を切除することで、金属電極層２１が形成される。
こうして電極１５を形成した電気加熱式触媒装置１０では、金属電極層２１の各配線部２３の先端２３Ａが上述したような溶断された痕跡を有した粗い面となる。そして、溶断された部分の総面積、すなわち各配線部２３の先端２３Ａの面積の合計は、金属電極層２１の中で上記横断面の面積が最小となる部分の同断面の面積よりも小さい面積となる。なお、ここでの各配線部２３の先端２３Ａの面積とは、配線部２３の延伸方向に直交する平面への先端２３Ａの投影面積を意味している。
なお、厳密には、端子部２４及び偽端子部３２は先端がＲ形状に形成されており、それらの先端付近の横断面の面積は、狭小部３３の横断面の面積よりも小さくなっている。狭小部３３の溶断のための金属薄板３０への通電に際しての電線Ｗの接続は、電線Ｗが繋がったクランプを端子部２４及び偽端子部３２に挟むこと等で行われており、それらの先端付近の部分には電流が流れない。そのため、狭小部３３の横断面や溶断された部分の面積と金属薄板３０や金属電極層２１の他の部分の横断面の面積とを比較する際には、端子部２４や偽端子部３２の先端付近の部分については除外して考えることとしている。
以上のように、本実施形態では、下記の各行程（イ）～（ハ）を通じて触媒担体１２の外周面上に電極１５を設けている。すなわち、行程（イ）は、触媒担体１２の外周面上に形成された表面電極層２０の表面に、端子部２４及び偽端子部３２をそれぞれ把持して金属薄板３０に張力Ｔを加えた状態で各配線部２３を押し付ける行程である。行程（ロ）は、各配線部２３を表面電極層２０の表面に押し付けた状態で、固定層２５を溶射により形成する行程である。行程（ハ）は、固定層２５の形成後に金属薄板３０の端子部２４と偽端子部３２との間に電流を流すとともに、その通電に伴うジュール熱による最小断面積部の溶断を通じて、金属薄板３０における最小断面積部よりも偽端子部３２の先端側の部分を切除することで金属電極層２１を形成する行程である。
以上の本実施形態の電気加熱式触媒装置１０、及びその製造方法によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）溶射により固定層２５を形成して表面電極層２０の表面に配線部２３を固定する際に、撓み無く張った状態で配線部２３を表面電極層２０の表面に押し付けるために張力Ｔを加えるための把持手となる偽端子部３２が金属薄板３０に設けられている。そのため、表面電極層２０の表面上に配線部２３を容易かつ的確に固定でき、金属電極層２１の配線部２３と表面電極層２０との接触不良が生じ難くなる。
（２）刃物を用いた切断により、金属薄板３０の不要部分を金属電極層２１から切り離す場合には、表面電極層２０の表面や触媒担体１２の外周面を傷つける虞があるため、作業を慎重に行う必要がある。その点、本実施形態では、通電による溶断を通じて金属薄板３０の不要部分を金属電極層２１から切り離しており、表面電極層２０の表面や触媒担体１２の外周面に傷を付ける可能性が低くなる。
（３）上記（１）及び（２）の結果、電気加熱式触媒装置１０の品質が向上する。
（第２実施形態）
次に、電気加熱式触媒装置の第２実施形態を、図８及び図９を併せ参照して詳細に説明する。なお本実施形態にあって、上記実施形態と共通する構成については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
第１実施形態では、表面電極層２０の表面への配線部２３の固定後に、配線部２３に形成された狭小部３３にて金属薄板３０を通電により溶断することで、金属薄板３０の第２の基部３１及び偽端子部３２を金属電極層２１から切り離していた。本実施形態では、偽端子部のみを金属電極層から切り離し、金属薄板の第２の基部は金属電極層に残すようにしている。
図８に、本実施形態の電気加熱式触媒装置における金属電極層の材料となる金属薄板１３０の平面図を示す。第１実施形態の金属薄板３０と同様に、本実施形態の金属薄板１３０にも、並列に配置された複数の配線部１２３と、各配線部１２３が間に掛け渡された第１の基部１２２、及び第２の基部１３１と、端子部１２４と、及び偽端子部１３２と、を有している。ただし、本実施形態の金属薄板１３０における各配線部１２３は、全長に亘って一定の幅に形成されており、第１実施形態の配線部２３のような狭小部３３を有していない構成とされている。その代わりとして、本実施形態の金属薄板１３０では、配線部１２３の延伸方向における偽端子部１３２の両端部のうち、第２の基部１３１に近い側の端部に狭小部１３３を形成している。狭小部１３３は、偽端子部１３２の中で、幅が最小となった部分となっている。なお、偽端子部１３２を含む金属薄板１３０の厚さは、全体に亘って一定であるため、狭小部１３３は、偽端子部１３２の中で、横断面の面積が最小となる部分となる。さらに、狭小部１３３は、金属薄板１３０の中で横断面の面積が最小となった最小断面積部となっている。
本実施形態においても、第１実施形態と同様の手順で、電極１５の形成が行われる。ただし、本実施形態では、配線部１２３の固定後の通電では、偽端子部１３２に形成された狭小部１３３で溶断が生じ、偽端子部１３２のみが金属薄板１３０の他の部分から切り離される。
図９に、こうして電極１５を形成した本実施形態の電気加熱式触媒装置の側面図を示す。本実施形態の電気加熱式触媒装置における金属電極層２１は、触媒担体１２の周方向における配線部１２３の両端のうち、同配線部１２３から見て第１の基部１２２が位置する側と逆側の端において複数の配線部１２３のそれぞれと接続される第２の基部１３１を有するものとなる。なお、金属電極層２１には、偽端子部１３２における狭小部１３３よりも第２の基部１３１に近い側の部分が残されている。ここではそうした偽端子部１３２の残存部分も第２の基部１３１の一部と見做すものとする。このときの金属電極層２１には、触媒担体１２の周方向における第２の基部１３１の両端のうち、同第２の基部１３１から見て配線部１２３が位置する側と逆側の端に溶断された部分１３１Ａが設けられていることになる。そして、その溶断された部分１３１Ａの面積は、金属電極層２１の中で上記横断面の面積が最小となる部分の同横断面の面積よりも小さい面積となっている。なお、ここでの溶断された部分１３１Ａの面積とは、同部分１３１Ａを配線部１２３の延伸方向に直交する平面への上記部分１３１Ａの投影面積を意味している。
本実施形態の電気加熱式触媒装置によれば、上記（１）～（３）の効果に加え、更に次の効果を奏することができる。
（４）金属薄板１３０の不要部分の切除は、溶断部位が十分に加熱したときに偽端子部１３２を引っ張って不要部分を切り離すことで行われる。第１実施形態の場合のように溶断部位が複数存在する場合には、各溶融部位が切り離し可能に加熱される時期がばらつくことがあり、切り離しを行う時期の見極めが難しくなる。これに対して本実施形態の場合には、溶断部位が一箇所のみであるため、金属薄板１３０の不要部分の切り離し作業が容易となる。
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・触媒担体１２や表面電極層２０、金属電極層２１、固定層２５の構成材料を適宜変更してもよい。
・金属電極層２１における配線部２３，１２３の数や、第１の基部２２，１２２及び端子部２４，１２４の形状は適宜変更してもよい。また、電極１５における表面電極層２０や固定層２５の形状、固定層２５の数や位置なども適宜変更してもよい。
・上記実施形態では、金属薄板３０，１３０に、第１の基部２２，１２２及び端子部２４，１２４と概ね線対称な形状とされた第２の基部３１，１３１及び偽端子部３２，１３２を設けていた。第２の基部３１，１３１が各配線部２３，１２３と連結された形状となっており、かつ偽端子部３２，１３２が把持可能な形状となっていれば、それらの形状は適宜に変更してもよい。
・第１実施形態において各配線部２３に形成された狭小部３３は、配線部２３の他の部分よりも幅が小さくされた部分となっていた。配線部２３の他の部分よりも厚さを小さくされた部分、或いは配線部２３の他の部分よりも幅及び厚さの双方が小さくされた部分として、狭小部３３を構成してもよい。第２実施形態においても同様に、偽端子部１３２の他の部分よりも厚さが小さくされた部分、或いは偽端子部１３２の他の部分よりも厚さ及び幅の双方が小さくされた部分として、狭小部１３３を構成してもよい。
・触媒担体１２の外周面上には電極１５を一つのみ設け、触媒担体１２の外周面以外の部分にもう一つの電極を設けるようにしてもよい。また、触媒担体１２の外周面上に３つ以上の電極１５を設け、通電する電極１５の対を切替えるように電気加熱式触媒装置を構成してもよい。
１０…電気加熱式触媒装置
１２…触媒担体
１５…電極
２０…表面電極層
２１…金属電極層
２２，１２２…第１の基部
２３，１２３…配線部
２３Ａ…先端（溶断された部分）
２４，１２４…端子部
２５…固定層
３０，１３０…金属薄板
３１，１３１…第２の基部
１３１Ａ…溶断された部分
３２，１３２…偽端子部
３３，１３３…狭小部

Claims (2)

  1. 触媒が担持された電気伝導体からなる円筒形状の触媒担体と、
    前記触媒担体の外周面上に形成された膜状の表面電極層と、
    薄板状の金属材料からなる金属電極層であって、基部と、同基部から前記触媒担体の周方向にそれぞれ延出されており、かつ前記表面電極層の表面上に前記触媒担体の軸方向に並んで配置された複数の配線部と、前記触媒担体の周方向における前記基部の両端のうち、同基部から見て前記配線部が位置する側と逆側の端から延出された端子部と、を有した金属電極層と、
    前記配線部を間に挟み込んだ状態で前記表面電極層の表面に固定された固定層と、
    を備えており、
    前記複数の配線部のそれぞれの先端に溶断された部分が存在し、かつ前記溶断された部分の面積の合計は、前記金属電極層のうちの前記先端以外の部分の中で前記触媒担体の周方向に直交する断面の面積が最小となる部分の同断面の面積より小さくなっている
    電気加熱式触媒装置。
  2. 触媒が担持された電気伝導体からなる円筒形状の触媒担体と、
    前記触媒担体の外周面上に形成された膜状の表面電極層と、
    薄板状の金属材料からなる金属電極層であって、基部と、同基部から前記触媒担体の周方向にそれぞれ延出されており、かつ前記表面電極層の表面上に前記触媒担体の軸方向に並んで配置された複数の配線部と、前記触媒担体の周方向における前記基部の両端のうち、同基部から見て前記配線部が位置する側と逆側の端から延出された端子部と、前記触媒担体の周方向における前記配線部の両端のうち、同配線部から見て前記基部が位置する側と逆側の端において前記複数の配線部のそれぞれと接続される第２の基部と、を有した金属電極層と、
    前記配線部を間に挟み込んだ状態で前記表面電極層の表面に固定された固定層と、
    を備えており、
    前記触媒担体の周方向における前記第２の基部の両端のうち、同第２の基部から見て前記配線部が位置する側と逆側の端に溶断された部分が存在し、かつ前記溶断された部分の面積は、前記金属電極層のうちの前記第２の基部以外の中で前記触媒担体の周方向に直交する断面の面積が最小となる部分の同断面の面積以下の面積となっている
    電気加熱式触媒装置。
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