WO2011125228A1 - ハニカム構造体 - Google Patents

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WO2011125228A1
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honeycomb
electrode
unit
central axis
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貴彦 井戸
祥啓 古賀
巧 淺沼
恵介 丹下
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イビデン株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a honeycomb structure for treating exhaust gas.
  • a catalyst carrier capable of treating predetermined components contained in the exhaust gas is used in the exhaust gas system.
  • a honeycomb structure is known as a member for such a catalyst carrier.
  • This honeycomb structure has, for example, a plurality of cells (through holes) extending from one end face of the honeycomb structure to the other end face along the longitudinal direction, and these cells carry a catalyst. They are partitioned from each other by cell walls. Therefore, when exhaust gas is circulated through such a honeycomb structure, HC (hydrocarbon compound), CO (carbon monoxide), NOx (nitrogen oxide), etc. contained in the exhaust gas are caused by the catalyst supported on the cell walls. These materials can be modified (oxidized and reduced) to treat these components in the exhaust gas.
  • the cell wall (base material) of such a honeycomb structure is composed of cordierite. Further, a catalyst supporting layer made of ⁇ -alumina is formed on the cell wall, and a noble metal catalyst such as platinum and / or rhodium is supported on the catalyst supporting layer.
  • the honeycomb structure can be resistance-heated by energizing the honeycomb structure through electrodes provided at both ends.
  • the honeycomb structure described in Patent Document 1 has a problem that current hardly flows and temperature does not easily rise at a position far from the electrode, that is, in the vicinity of the central portion in the radial direction of the honeycomb structure. If such a portion with insufficient heating exists in a part of the honeycomb structure, the activity of the catalyst is not sufficiently exhibited, and the purification performance of the honeycomb structure with respect to the exhaust gas is deteriorated.
  • the present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a honeycomb structure that can be resistance-heated as a whole relatively easily.
  • a substantially cylindrical honeycomb structure having a conductive honeycomb unit in which a plurality of through holes are arranged in the longitudinal direction,
  • the honeycomb structure is provided with a pair of electrodes on the outer peripheral surface and the vicinity of the central axis of the honeycomb structure.
  • the electrode in the vicinity of the central axis of the honeycomb structure has a cylindrical shape
  • the outer peripheral shape of the honeycomb structure and the inner peripheral shape of the electrode in the vicinity of the central axis may be concentric circles.
  • the honeycomb structure may have a rod-shaped energization material having a lower electrical resistivity than the aggregate constituting the cell wall of the conductive honeycomb unit with which the electrode in the vicinity of the central axis contacts.
  • the honeycomb structure may be composed of a plurality of conductive honeycomb units bonded via an adhesive layer, and a pair of electrodes may be formed on each conductive honeycomb unit.
  • the electrode in the vicinity of the central axis of the honeycomb structure has a cylindrical shape
  • the ratio of the diameter of the inner circumference circle composed of the electrodes in the vicinity of the central axis to the diameter of the outer circumference circle of the honeycomb structure is 1/4 or less. May be.
  • the honeycomb structure is configured by binding a plurality of columnar honeycomb units each having a fan-shaped cross section perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb structure, Of the outer peripheral surface of the columnar honeycomb unit, electrodes are provided on each of two planes that form the central angle of the sector, the vicinity of the intersection formed by the intersection of the two planes, and the curved surface that forms the sectoral arc. May be formed.
  • the conductive honeycomb unit may have a resistance value between a pair of electrodes in a range of 1 ⁇ to 10 3 ⁇ .
  • the electrode may be formed by thermal spraying or sputtering.
  • a catalyst may be supported on the cell wall of the conductive honeycomb unit.
  • the catalyst is platinum, rhodium or palladium, and may be supported via an alumina layer.
  • the conductive honeycomb unit may contain silicon carbide as a main component.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing an example of a honeycomb structure of the present invention.
  • Fig. 2 is a top view of an end face of the honeycomb structure shown in Fig. 1. It is the perspective view which showed typically another example of the honeycomb structure of this invention.
  • Fig. 4 is a perspective view schematically showing an example of a honeycomb unit constituting the honeycomb structure of Fig. 3.
  • FIG. 6 is a perspective view schematically showing still another example of the honeycomb structure of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view schematically showing an example of a honeycomb unit constituting the honeycomb structure of FIG. 5.
  • FIG. 1 schematically shows a honeycomb structure according to the present invention.
  • FIG. 2 is a top view of the end face of the honeycomb structure 100 shown in FIG.
  • the honeycomb structure 100 of the present invention has two open end faces 110A and 110B and an outer face 120 connecting the both end faces 110A and 110B.
  • the honeycomb structure 100 includes a plurality of cells (through holes) 122 and cell walls 124 that partition the cells 122.
  • the cell 122 extends from the end face 110A to the end face 110B along the longitudinal direction of the honeycomb structure 100, and is opened at both end faces 110A and 110B.
  • the honeycomb structure 100 is made of, for example, a material mainly composed of silicon carbide (SiC). However, in order to reduce the resistance, a small amount of resistance adjusting component such as aluminum nitride (AlN) is further added. ing. A catalyst is installed on the cell wall 124 of the honeycomb structure 100.
  • the honeycomb structure 100 has a columnar shape extending along the central axis O.
  • the cells 122 and the cell walls 124 are not formed in the region at a radius r from the central axis O to the central axis O of the honeycomb structure 100. Instead, a substantially cylindrical metal rod 180 is mounted in this region.
  • the honeycomb structure 100 is disposed coaxially with the central axis O at the center portion in the radial direction and extends from the first end face 110A to the second end face 110B, and the outer side thereof.
  • a region 140 into which exhaust gas can be introduced ie, a region composed of the cell 122 and the cell wall 124).
  • a second electrode 138 is installed along the central axis direction at the interface between the metal rod 180 and the region 140. Therefore, the metal rod 180 functions as a part of the connection terminal for the second electrode 138. Note that the first electrode 135 of the honeycomb structure 100 is disposed on the outer surface 120.
  • the honeycomb structure is resistance-heated by energizing the honeycomb structure through electrodes installed at both ends of the honeycomb structure.
  • the first electrode 135 is disposed on the outer surface 120 of the honeycomb structure 100
  • the second electrode 138 is a central portion in the radial direction of the honeycomb structure 100. It is installed around the metal rod 180 installed in.
  • the current flows along the radial direction of the honeycomb structure 100. Therefore, in the honeycomb structure 100 according to the present invention, unlike the conventional honeycomb structure, current does not easily flow in the central portion, and there is no problem that heating cannot be performed uniformly throughout. That is, in the honeycomb structure 100 according to the present invention, heating can be performed more uniformly over the entire honeycomb structure 100. As a result, the activity of the catalyst supported on the partition walls is sufficiently exerted over the entire honeycomb structure, and the exhaust gas can be purified more efficiently.
  • the value of the radius r of the metal rod is not particularly limited.
  • the ratio of the radius r of the metal rod to the radius R of the honeycomb structure 100 is preferably in the range of 4: 1 to 10: 1. If the ratio of the radius r of the metal rod to the radius R of the honeycomb structure 100 is too large, the cross-sectional area contributing to exhaust gas purification is relatively reduced. Further, if the ratio of the radius r of the metal rod to the radius R of the honeycomb structure 100 becomes too small, the second electrode 138 and / or the metal rod 180 may be overheated or damaged when energized with a large current. .
  • the material of the metal bar 180 is not particularly limited as long as it is a metal.
  • the metal rod 180 may be, for example, stainless steel, a nickel base alloy, or the like.
  • first and second electrodes 135 and 138 are not particularly limited.
  • the first and second electrodes 135 and 138 are made of a conductive material such as metal.
  • the first electrode 135 may be installed by, for example, metal spraying, sputtering, or vapor deposition.
  • the second electrode 135 may be installed by, for example, metal spraying using a small-diameter spray gun, slurry casting application, or the like.
  • electrodes are formed in the vicinity of the central axis and on the outer peripheral surface of the honeycomb structure, and these constitute a pair of electrodes. Therefore, when the pair of electrodes are energized, current flows through the entire cell walls constituting the honeycomb structure, so that the entire honeycomb structure can be heated uniformly.
  • the shape of the outer periphery of the honeycomb structure and the vicinity of the central axis in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb structure has a cylindrical shape
  • the shape of the outer periphery of the honeycomb structure and the vicinity of the central axis in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb structure is approximately concentric, the distance between the cylindrical electrode and the outer peripheral electrode of the honeycomb structure is equal, and the electric resistance values of the honeycomb cells are substantially equal. Therefore, when energized, the heat generation amount is uniform throughout the honeycomb structure.
  • a honeycomb structure 100 shown in FIG. 1 has a honeycomb structure formed of one honeycomb unit, a so-called “integrated structure”.
  • the present invention can also be applied to a honeycomb structure constituted by a plurality of honeycomb units, that is, a so-called “divided structure” honeycomb structure.
  • FIG. 3 shows a “divided structure” honeycomb structure 200 according to the present invention.
  • FIG. 4 schematically shows an example of a honeycomb unit constituting the honeycomb structure 200 shown in FIG.
  • the honeycomb structure 200 of the present invention has two open end faces 210A and 210B. Further, the first electrode 235 is provided on the outer peripheral surface of the honeycomb structure 200 except for a portion where an adhesive layer 250 described later is provided.
  • the honeycomb structure 200 has a metal rod 280 extending from the end surface 210A to the end surface 210B along the central axis at the center portion thereof.
  • the honeycomb structure 200 is configured by joining a plurality of honeycomb units 230 via an adhesive layer 250.
  • the honeycomb structure 200 is composed of four honeycomb units of honeycomb units 230A to 230D.
  • the honeycomb unit 230A has a columnar structure having substantially fan-shaped end faces 214A and 214B of approximately 1 ⁇ 4 circle.
  • a region within a distance of a radius r from the substantially fan-shaped center point is cut out, and an inner surface 237A having a side surface shape of a quarter cylinder is formed here. Therefore, the honeycomb unit 230A has a total of four side surfaces including an outer curved side surface 234A, an inner surface 237A, and two substantially flat side surfaces having a rectangular shape.
  • the honeycomb units 230B to 230D also have the same shape as the honeycomb unit 230A.
  • the honeycomb unit 230A extends from the end surface 214A to the end surface 214B along the longitudinal direction of the honeycomb unit 230A, and includes a plurality of cells 222 opened at both end surfaces 214A and 214B, and cell walls 224 that partition the cells 222.
  • the honeycomb unit 230A is made of, for example, a material mainly composed of silicon carbide (SiC), and a small amount of resistance adjusting component such as aluminum nitride (AlN) is added to the honeycomb unit 230A to reduce the resistance.
  • a catalyst is installed on the cell wall 224 of the honeycomb unit 230A.
  • the first electrode 235A is installed over the entire curved side surface 234A of the honeycomb unit 230A. Further, the second electrode 238A is provided over the entire inner surface 237A of the honeycomb unit 230A.
  • the honeycomb structure 200 is configured by combining the honeycomb units 230A to 230D such that the curved side surfaces 234A to 234D of the honeycomb units 230A to 230D constitute the outer peripheral surface of the honeycomb structure 200.
  • metal rods 280 are mounted in the cylindrical spaces formed by the inner surfaces 237A to 237D of the honeycomb units 230A to 230D so as to be in contact with the inner surfaces 237A to 237D.
  • FIG. 5 is a perspective view schematically showing still another example of the honeycomb structure of the present invention
  • FIG. 6 is a perspective view schematically showing an example of the honeycomb unit constituting the honeycomb structure of FIG. FIG.
  • the honeycomb structure 300 has two open end faces 310A and 310B.
  • the first electrode 335 is provided on the outer peripheral surface of the honeycomb structure 300 except for the portion where the adhesive layer 350 is provided.
  • the honeycomb structure 300 is configured by joining a plurality of honeycomb units 330 via an adhesive layer 350.
  • the honeycomb structure 300 includes four honeycomb units 330A to 330D.
  • the honeycomb unit 330A has a columnar structure having substantially fan-shaped end faces 314A and 314B of approximately 1 ⁇ 4 circle.
  • the honeycomb unit 330A has a substantially 1/4 cylindrical shape. That is, the side surface of the honeycomb unit 330A includes a curved side surface 334A and two rectangular flat surfaces 337. Here, a line where two rectangular flat surfaces 337 intersect will be referred to as a central axis O ′ of the honeycomb unit 330A.
  • the honeycomb units 330B to 330D also have the same shape as the honeycomb unit 330A.
  • the honeycomb unit 330A includes a plurality of cells 322 extending from the end surface 314A to the end surface 314B along the longitudinal direction of the honeycomb unit 330A, and opened at both end surfaces 314A and 314B, and cell walls 324 that partition the cells 322.
  • the honeycomb unit 330A is made of, for example, a material mainly composed of silicon carbide (SiC), and a small amount of resistance adjusting component such as aluminum nitride (AlN) is added to the honeycomb unit 330A to reduce the resistance.
  • a catalyst is supported on the cell wall 324 of the honeycomb unit 330A.
  • first electrode 335A is installed over the entire curved side surface 334A of the honeycomb unit 330A.
  • a second electrode 338 ⁇ / b> A is provided in an “L” shape near the central axis O ′ of the honeycomb unit 330 ⁇ / b> A and its vicinity.
  • the second electrode 338A has a length p along the flat surface 337 from the central axis O ′ of the honeycomb unit 330A in a plane perpendicular to the central axis O ′ of the honeycomb unit 330A. Extends to the range.
  • the second electrode 338A extends from the first end surface 314A of the honeycomb unit 330A to the entire second end surface 314B in the direction of the central axis O ′ of the honeycomb unit 330A.
  • the honeycomb structure 300 is configured by combining the honeycomb units 330A to 330D such that the curved side surfaces 334A to 334D of the honeycomb units 330A to 330D constitute the outer peripheral surface of the honeycomb structure 300.
  • the electrode since the electrode is formed on a part of two flat surfaces of the honeycomb unit, the number of cells responsible for the catalytic reaction is not reduced by the electrode installation.
  • the above-described cylindrical electrode is used as an electrode near the central axis, the cells inside the cylindrical electrode do not generate heat and thus do not contribute to the catalytic reaction.
  • the rod-shaped electrode when the rod-shaped electrode is arranged, the portion becomes a dead space where no cell exists, and the effective volume for the catalytic reaction is reduced.
  • the overall resistance value of the honeycomb unit 230A is preferably about 1 ⁇ to 10 3 ⁇ at room temperature. Thereby, even if the voltage applied between both electrodes 235A and 238A is about the voltage value of a normal battery in a hybrid vehicle, for example, the honeycomb structure 200 can be heated sufficiently. Note that if the resistance value of the honeycomb unit 230A is less than 1 ⁇ , a sufficient calorific value may not be obtained.
  • the honeycomb unit 230A is made of an inorganic material mainly composed of silicon carbide (SiC) or the like, and if necessary, a small amount of a resistance adjusting component such as aluminum nitride (AlN) is added.
  • SiC silicon carbide
  • AlN aluminum nitride
  • the shape of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb unit 230A is not particularly limited, and may be any shape.
  • the shape of the cross section of each honeycomb unit needs to be such that a cylindrical honeycomb structure can be obtained when the honeycomb structure is configured by combining the honeycomb units.
  • the cross-sectional shape of each honeycomb unit must be such that when a honeycomb structure is configured by combining the honeycomb units, a space in which a cylindrical metal rod can be mounted is obtained at the center. There is.
  • the cell density of the honeycomb unit 230A is preferably in the range of 15.5 to 186 cells / cm 2 (100 to 1200 cpsi), and preferably in the range of 46.5 to 170 cells / cm 2 (150 to 800 cpsi). More preferably, it is in the range of 62.0 to 155 pieces / cm 2 (150 to 400 cpsi).
  • the porosity of the honeycomb unit 230A is preferably in the range of 10% to 60%.
  • the thickness of the cell wall 224 of the honeycomb unit 230A is not particularly limited, but the lower limit desirable from the viewpoint of strength is 0.1 mm, and the upper limit desirable from the viewpoint of purification performance is preferably 0.4 mm.
  • the catalyst supported on the cell wall 224 of the honeycomb unit 230A is not particularly limited, and for example, platinum, rhodium, palladium, or the like may be used. These catalysts may be supported on the cell wall 224 via an alumina layer.
  • the adhesive layer 250 of the honeycomb structure 200 is formed using an adhesive layer paste as a raw material.
  • the adhesive layer paste may contain inorganic particles, an inorganic binder, inorganic fibers, and / or an organic binder.
  • silicon carbide As the inorganic particles of the adhesive layer paste, silicon carbide (SiC) is desirable.
  • an inorganic sol, a clay-based binder, or the like can be used as the inorganic binder.
  • the inorganic sol include alumina sol, silica sol, titania sol, and water glass.
  • the clay binder include clays such as clay, kaolin, montmorillonite, sepiolite, and attapulgite. These may be used alone or in combination of two or more.
  • alumina sol, silica sol, titania sol, water glass, sepiolite, or attapulgite are desirable.
  • the material of the inorganic fibers is preferably alumina, silica, silicon carbide, silica alumina, glass, potassium titanate, or aluminum borate.
  • these inorganic fibers may be used alone or in combination of two or more. Of these, silica alumina is particularly desirable.
  • the organic binder is not particularly limited, and examples thereof include polyvinyl alcohol, methyl cellulose, ethyl cellulose, and carboxymethyl cellulose. Among organic binders, carboxymethyl cellulose is desirable.
  • the thickness of the adhesive layer is preferably in the range of 0.3 to 2 mm. If the thickness of the adhesive layer is less than 0.3 mm, sufficient bonding strength cannot be obtained. If the thickness of the adhesive layer exceeds 2 mm, the pressure loss increases.
  • the number of honeycomb units to be joined is appropriately selected according to the size of the honeycomb structure.
  • the honeycomb structure of the present invention has a substantially cylindrical shape.
  • the material of the metal rod 280 installed in the center portion is not particularly limited as long as it is a conductive material such as metal.
  • honeycomb unit molded body has, for example, a columnar body shape having a substantially fan-shaped cross section and a center (O) side portion cut in a smaller cross-sectional fan shape as shown in FIG. That is, the honeycomb unit molded body may have a substantially quarter-circular cross section and four side surfaces including an outer curved side surface and an inner surface.
  • AlN aluminum nitride
  • an organic binder, a dispersion medium and a molding aid may be appropriately added to the raw material paste in accordance with the moldability.
  • the organic binder is not particularly limited, and examples thereof include one or more organic binders selected from methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, polyethylene glycol, phenol resin, epoxy resin, and the like.
  • the blending amount of the organic binder is preferably 1 to 10 parts by weight with respect to a total of 100 parts by weight of the inorganic particles, inorganic binder and inorganic fibers.
  • the dispersion medium is not particularly limited, and examples thereof include water, organic solvents (such as benzene) and alcohols (such as methanol). Although it does not specifically limit as a shaping
  • molding adjuvant For example, ethylene glycol, dextrin, a fatty acid, fatty-acid soap, a polyalcohol etc. can be mentioned.
  • the raw material paste is not particularly limited, but is preferably mixed and kneaded.
  • the raw material paste may be mixed using a mixer or an attritor, or may be sufficiently kneaded using a kneader.
  • molding raw material paste is not specifically limited, For example, it is preferable to shape
  • the dryer used for drying is not particularly limited, and examples thereof include a microwave dryer, a hot air dryer, a dielectric dryer, a vacuum dryer, a vacuum dryer, and a freeze dryer.
  • the degreasing conditions are not particularly limited, and are appropriately selected depending on the type and amount of organic matter contained in the molded body, but are preferably about 400 ° C. and 2 hours.
  • the obtained molded body is preferably fired.
  • the firing conditions are not particularly limited, but approximately 2200 ° C. is preferable.
  • Electrodes are placed on the curved side surface and the inner surface of each honeycomb unit.
  • the first electrode is installed on the entire curved side surface
  • the second electrode is installed on the entire inner surface.
  • the electrode material and installation method are not particularly limited.
  • the first and second electrodes are made of metal, for example.
  • the first and second electrodes may be installed by, for example, metal spraying, sputtering, vapor deposition, or slurry casting.
  • the thickness of the electrode is preferably in the range of 1 ⁇ m to 200 ⁇ m, for example.
  • the other honeycomb units are sequentially passed through the adhesive layer paste. Join. This process is repeated to produce a substantially cylindrical honeycomb structure with the center portion hollowed out.
  • the honeycomb structure is heated to dry and solidify the adhesive layer paste, thereby forming an adhesive layer and fixing the honeycomb units to each other.
  • this honeycomb structure After bonding a plurality of honeycomb units with an adhesive layer.
  • these organic binders can be degreased and removed.
  • the degreasing conditions are appropriately selected depending on the type and amount of the organic matter contained, but are usually 700 ° C. and about 2 hours.
  • a metal rod is installed in the center of the honeycomb structure so as to be in contact with the electrode portion of each honeycomb unit. It is not always necessary to install the metal bar at this stage.
  • the metal rod may be installed, for example, in a process of bonding the honeycomb units with each other via an adhesive layer paste.
  • the honeycomb structure according to the present invention can be manufactured.

Abstract

 本発明では、複数の貫通孔が長手方向に並設された導電性ハニカムユニットを有する略円柱状のハニカム構造体であって、当該ハニカム構造体は、外周面と当該ハニカム構造体の中心軸近傍とに、対となる電極を有することを特徴とするハニカム構造体が提供される。

Description

ハニカム構造体
 本発明は、排ガスを処理するハニカム構造体に関する。
 自動車からの排ガスの浄化に関しては、多くの技術が開発されているが、交通量の増大もあって、まだ十分な排ガス対策がとられているとは言い難い。日本国内においても、世界的にも自動車排ガス規制は、さらに強化されて行く方向にある。
 このような規制に対応するため、排ガスシステムにおいて、排ガス中に含まれる所定の成分を処理することが可能な触媒担体が使用されている。また、このような触媒担体用の部材として、ハニカム構造体が知られている。
 このハニカム構造体は、例えば、長手方向に沿って、該ハニカム構造体の一方の端面から他方の端面まで延伸する複数のセル(貫通孔)を有し、これらのセルは、触媒が担持されたセル壁により、相互に区画されている。従って、このようなハニカム構造体に排ガスを流通させた場合、セル壁に担持された触媒によって、排ガスに含まれるHC(炭化水素化合物)、CO(一酸化炭素)、NOx(窒素酸化物)等の物質が改質(酸化、還元)され、排ガス中のこれらの成分を処理することができる。
 一般に、このようなハニカム構造体のセル壁(基材)は、コージェライトで構成されている。また、このセル壁には、γ-アルミナからなる触媒担持層が形成され、この触媒担持層には、白金および/またはロジウムなどの貴金属触媒が担持されている。
 また、触媒が活性になる温度よりも低い排ガス温度での浄化性能を高めるために、比較的低抵抗のハニカム構造体を使用し、このハニカム構造体に電圧印加用の電極を設け、ハニカム構造体に通電を行うことにより、ハニカム構造体を自己加熱する技術が提案されている(特許文献1)。
実開昭49-124412号公報
 特許文献1に記載のハニカム構造体では、両端部に設置された電極を介してハニカム構造体に通電を行うことにより、ハニカム構造体を抵抗加熱することができる。
 しかしながら、一般に電流は、両電極間を最短経路で流れる傾向にある。このため、特許文献1に記載のハニカム構造体では、電極からの距離が遠い位置、すなわち、ハニカム構造体の径方向の中心部分近傍では、電流が流れにくく、温度が上がりにくいという問題がある。ハニカム構造体の一部に、このような加熱不十分箇所が存在すると、触媒の活性が十分に発揮されず、ハニカム構造体の排ガスに対する浄化性能が低下してしまう。
 本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、本発明では、比較的容易に全体を抵抗加熱することが可能なハニカム構造体を提供することを目的とする。
 本発明では、
 複数の貫通孔が長手方向に並設された導電性ハニカムユニットを有する略円柱状のハニカム構造体であって、
 当該ハニカム構造体は、外周面と当該ハニカム構造体の中心軸近傍とに、対となる電極を有することを特徴とするハニカム構造体が提供される。
 ここで、当該ハニカム構造体の前記中心軸近傍の電極は、円筒形状であり、
 当該ハニカム構造体の長手方向に垂直な方向の断面において、当該ハニカム構造体の外周形状と前記中心軸近傍の電極の内周形状とは、同心円となっていても良い。
 また、当該ハニカム構造体は、前記中心軸近傍の電極が接触する前記導電性ハニカムユニットのセル壁を構成する骨材よりも電気抵抗率の低い棒状通電材料を有しても良い。
 また、当該ハニカム構造体は、接着層を介して接着された複数の導電性ハニカムユニットで構成され、各導電性ハニカムユニットに、一対の電極が形成されても良い。
 また、当該ハニカム構造体の中心軸近傍の電極は、円筒形状であり、
 当該ハニカム構造体の長手方向に垂直な方向の断面において、当該ハニカム構造体の外周円の直径に対する前記中心軸近傍の電極で構成される内周円の直径の比は、1/4以下であっても良い。
 また、当該ハニカム構造体は、該ハニカム構造体の長手方向に垂直な断面の形状が扇形の柱状ハニカムユニットが複数個結束されて構成され、
 前記柱状ハニカムユニットの外周面のうち、前記扇形の中心角を構成する2平面であって、該2平面が交差してできる交線近傍と、前記扇形の円弧を構成する曲面のそれぞれに、電極が形成されても良い。
 また、当該ハニカム構造体において、前記導電性ハニカムユニットは、対となる電極間の抵抗値が1Ω~10Ωの範囲であっても良い。
 また、当該ハニカム構造体において、前記電極は、溶射またはスパッタで形成されても良い。
 また、当該ハニカム構造体において、前記導電性ハニカムユニットのセル壁には、触媒が担持されていても良い。
 また、当該ハニカム構造体において、前記触媒は、白金、ロジウムまたはパラジウムであり、アルミナ層を介して担持されていても良い。
 また、当該ハニカム構造体において、前記導電性ハニカムユニットは、炭化珪素を主成分としても良い。
 本発明では、容易に全体を抵抗加熱することが可能なハニカム構造体を提供することが可能となる。
本発明のハニカム構造体の一例を模式的に示した斜視図である。 図1に示したハニカム構造体の端面の上面図である。 本発明のハニカム構造体の別の一例を模式的に示した斜視図である。 図3のハニカム構造体を構成するハニカムユニットの一例を模式的に示した斜視図である。 本発明のハニカム構造体のさらに別の一例を模式的に示した斜視図である。 図5のハニカム構造体を構成するハニカムユニットの一例を模式的に示した斜視図である。
 以下、図面により本発明の形態を説明する。
 (第1の構成)
 図1には、本発明によるハニカム構造体を模式的に示す。また、図2には、図1に示したハニカム構造体100の端面の上面図を示す。
 図1に示すように、本発明のハニカム構造体100は、2つの開口された端面110Aおよび110Bと、両端面110A、110Bをつなぐ外側面120とを有する。また、ハニカム構造体100は、複数のセル(貫通孔)122と、該セル122を区画するセル壁124とを有する。セル122は、ハニカム構造体100の長手方向に沿って、端面110Aから端面110Bまで延伸し、両端面110A、110Bで開口されている。
 ハニカム構造体100は、例えば炭化珪素(SiC)を主成分とした材料で構成されるが、抵抗を低下させるため、さらに、例えば窒化アルミニウム(AlN)のような、少量の抵抗調整成分が添加されている。ハニカム構造体100のセル壁124には、触媒が設置されている。
 ハニカム構造体100は、中心軸Oに沿って延伸する円柱状の形状を有する。
 ここで、図2に明確に示すように、ハニカム構造体100の中心軸O~中心軸Oから半径rの距離にある領域内には、セル122およびセル壁124は、形成されていない。その代わりに、この領域には、略円柱状の金属棒180が装着されている。換言すれば、ハニカム構造体100は、その半径方向の中心部分に中心軸Oと同軸上に配置され、第1の端面110Aから第2の端面110Bまで延在する金属棒180と、その外側の排気ガスが導入され得る領域140(すなわち、セル122およびセル壁124で構成された領域)とを有する。
 また、金属棒180と領域140の界面部分には、中心軸方向に沿って第2の電極138が設置されている。従って、金属棒180は、第2の電極138用の接続端子の一部として機能する。なお、ハニカム構造体100の第1の電極135は、外側面120上に設置されている。
 ここで、特許文献1および2のような従来のハニカム構造体では、ハニカム構造体の両端部に設置された電極を介してハニカム構造体に通電を行うことにより、ハニカム構造体を抵抗加熱する。
 しかしながら、一般に電流は、両電極間を最短経路で流れる傾向にある。このため、そのような構成のハニカム構造体では、電極からの距離が遠い位置、すなわち、ハニカム構造体の径方向の中心部分近傍では、電流が流れにくく、温度が上がりにくいという問題がある。また、ハニカム構造体の一部に、このような加熱不十分箇所が存在すると、隔壁に担持された触媒の活性が十分に発揮されず、ハニカム構造体の排ガスに対する浄化性能が低下してしまう。
 これに対して、本発明によるハニカム構造体100では、第1の電極135は、ハニカム構造体100の外側面120上に設置され、第2の電極138は、ハニカム構造体100の半径方向中心部分に設置された金属棒180の周囲に設置されている。このような構成では、通電の際に、電流は、ハニカム構造体100の半径方向に沿って流れるようになる。従って、本発明によるハニカム構造体100では、従来のハニカム構造体のような、中心部分では電流が流れにくく、全体にわたって均一に加熱することができなくなるという問題が発生しない。すなわち、本発明によるハニカム構造体100では、ハニカム構造体100の全体にわたって、より均一に加熱を行うことが可能となる。また、その結果、ハニカム構造体の全体にわたって、隔壁に担持された触媒の活性が十分に発揮されるようになり、排ガスをより効率的に浄化することが可能となる。
 なお、金属棒の半径rの値は、特に限られない。しかしながら、ハニカム構造体100の半径Rに対する金属棒の半径rの比は、4:1~10:1の範囲であることが好ましい。ハニカム構造体100の半径Rに対する金属棒の半径rの比が大きくなり過ぎると、排ガス浄化に寄与する断面積が相対的に低下する。また、ハニカム構造体100の半径Rに対する金属棒の半径rの比が小さくなり過ぎると、大電流の通電の際に、第2の電極138および/または金属棒180に、過熱や破損が生じ得る。
 金属棒180の材質は、金属である限り、特に限られない。金属棒180は、例えば、ステンレス、ニッケル基合金等であっても良い。
 なお、第1および第2の電極135、138の材質や設置方法は、特に限られない。第1および第2の電極135、138は、例えば金属のような導電性材料で構成される。また、第1の電極135は、例えば、金属の溶射、スパッタリング法、または蒸着法等により設置されても良い。同様に、第2の電極135は、例えば、小径溶射ガンを用いた金属の溶射、スラリーの流し込み塗布等により設置されても良い。
 このように、本発明では、中心軸近傍およびハニカム構造体の外周面のそれぞれに、電極が形成され、これらが一対の電極を構成する。従って、一対の電極に通電することにより、ハニカム構造体を構成するセル壁全体に電流が流れるため、ハニカム構造体全体を均一に発熱させることができる。
 また、ハニカム構造体の中心軸近傍にある電極が円筒形状の場合であって、前記ハニカム構造体の長手方向に垂直な方向の断面において、前記ハニカム構造体の外周の形状と前記中心軸近傍の電極の内周の形状が、おおよそ同心円となっている場合には、円筒状形状の電極とハニカム構造体の外周電極との距離が等しくなるため、ハニカムセルの電気抵抗値は、ほぼ等しくなる。よって、通電した場合、発熱量は、ハニカム構造体全体で均一となる。
 (第2の構成)
 図1に示したハニカム構造体100は、一つのハニカムユニットで構成されたハニカム構造体、いわゆる「一体構造」となっている。しかしながら、本発明は、複数のハニカムユニットで構成されたハニカム構造体、いわゆる「分割構造」のハニカム構造体にも適用することができる。
 図3には、本発明による「分割構造」のハニカム構造体200を示す。また、図4には、図3に示したハニカム構造体200を構成するハニカムユニットの一例を模式的に示す。
 図3に示すように、本発明のハニカム構造体200は、2つの開口された端面210Aおよび210Bを有する。また、ハニカム構造体200の外周面には、後述する接着層250が設置された部分を除き、第1の電極235が設置されている。
 さらに、ハニカム構造体200は、その中心部分に、中心軸に沿って端面210Aから端面210Bまで延在する金属棒280を有する。
 ハニカム構造体200は、複数のハニカムユニット230を接着層250を介して複数個接合させることにより構成される。例えば、図3の例では、ハニカム構造体200は、ハニカムユニット230A~230Dの4個のハニカムユニットで構成されている。
 図4に示すように、ハニカムユニット230Aは、略1/4円の略扇形状の端面214A、214Bを有する柱状構造を有する。ただし、ハニカムユニット230Aは、略扇形状の中心点から半径rの距離内にある領域がくり抜かれており、ここには、1/4円柱の側面形状を有する内側表面237Aが形成されている。従って、ハニカムユニット230Aは、外側の湾曲側面234Aと、内側表面237Aと、矩形状の略平坦な2つの側面との合計4つの側面を有する。
 図3の例では、ハニカムユニット230B~230Dも、ハニカムユニット230Aと同様の形状を有する。
 ハニカムユニット230Aは、該ハニカムユニット230Aの長手方向に沿って端面214Aから端面214Bまで延伸し、両端面214A、214Bで開口された複数のセル222と、該セル222を区画するセル壁224とを有する。ハニカムユニット230Aは、例えば炭化珪素(SiC)を主成分とした材料で構成され、これに抵抗を低下させるため、例えば窒化アルミニウム(AlN)のような、少量の抵抗調整成分が添加されている。ハニカムユニット230Aのセル壁224には、触媒が設置されている。
 ハニカムユニット230Aの湾曲側面234Aには、全体にわたって、第1の電極235Aが設置されている。また、ハニカムユニット230Aの内側表面237Aには、全体にわたって、第2の電極238Aが設置されている。
 ハニカム構造体200は、各ハニカムユニット230A~230Dの湾曲側面234A~234Dがハニカム構造体200の外周面を構成するようにして、各ハニカムユニット230A~230Dを組み合わせることにより構成される。また、各ハニカムユニット230A~230Dの内側表面237A~237Dによって形成された円柱状の空間には、内側表面237A~237Dと接触するようにして、金属棒280が装着される。
 このようなハニカム構造体200においても、前述のような本発明による効果が得られることは、当業者には明らかである。
 (第3の構成)
 次に、図5および図6を参照して、本発明のハニカム構造体のさらに別の一例を説明する。図5は、本発明のハニカム構造体のさらに別の一例を模式的に示した斜視図であり、図6は、図5のハニカム構造体を構成するハニカムユニットの一例を模式的に示した斜視図である。
 図5に示すように、このハニカム構造体300は、2つの開口された端面310Aおよび310Bを有する。また、ハニカム構造体300の外周面には、接着層350が設置された部分を除き、第1の電極335が設置されている。
 ハニカム構造体300は、複数のハニカムユニット330を接着層350を介して複数個接合させることにより構成される。例えば、図5の例では、ハニカム構造体300は、ハニカムユニット330A~330Dの4個のハニカムユニットで構成されている。
 図6に示すように、ハニカムユニット330Aは、略1/4円の略扇形状の端面314A、314Bを有する柱状構造を有する。
 ここで、ハニカムユニット330Aは、前述のハニカムユニット230Aとは異なり、略1/4円柱状状の形状を有する。すなわち、ハニカムユニット330Aの側面は、湾曲側面334Aと、2つの矩形状の平坦面337とで構成される。ここで、2つの矩形状の平坦面337が交差する線を、ハニカムユニット330Aの中心軸O’と称することにする。
 図5の例では、ハニカムユニット330B~330Dも、ハニカムユニット330Aと同様の形状を有する。
 ハニカムユニット330Aは、該ハニカムユニット330Aの長手方向に沿って端面314Aから端面314Bまで延伸し、両端面314A、314Bで開口された複数のセル322と、該セル322を区画するセル壁324とを有する。ハニカムユニット330Aは、例えば炭化珪素(SiC)を主成分とした材料で構成され、これに抵抗を低下させるため、例えば窒化アルミニウム(AlN)のような、少量の抵抗調整成分が添加されている。ハニカムユニット330Aのセル壁324には、触媒が担持されている。
 また、ハニカムユニット330Aの湾曲側面334Aには、全体にわたって、第1の電極335Aが設置されている。また、ハニカムユニット330Aの中心軸O’およびその近傍には、「L」字型に、第2の電極338Aが設置されている。
 より詳しく説明すると、第2の電極338Aは、ハニカムユニット330Aの中心軸O’に対して垂直な面においては、ハニカムユニット330Aの中心軸O’から、各平坦面337に沿って、長さpの範囲に延在している。また、第2の電極338Aは、ハニカムユニット330Aの中心軸O’の方向に対しては、ハニカムユニット330Aの第1の端面314Aから第2の端面314Bの全体にわたって延在している。
 ハニカム構造体300は、各ハニカムユニット330A~330Dの湾曲側面334A~334Dがハニカム構造体300の外周面を構成するようにして、各ハニカムユニット330A~330Dを組み合わせることにより構成される。
 このようなハニカム構造体300においても、前述のような本発明による効果が得られることは、当業者には明らかである。
 特に、この構成の場合、電極は、ハニカムユニットの2つの平坦面の一部に形成されるため、電極の設置によって、触媒反応を担うセル数が減ってしまうことがない。前述した円筒形状の電極を中心軸近傍の電極とした場合は、円筒形状の電極の内側のセルは、発熱しないため、触媒反応に寄与しない。また、棒状電極を配置した場合は、その部分は、セルが存在しないデッドスペースとなるため、触媒反応のための有効体積が減少する。
 しかしながら、第3の構成の場合は、電極がハニカムユニットの外周に形成されるため、デッドスペースが生じず、触媒反応のための十分な有効体積を確保することができる。
 (ハニカム構造体の詳細について)
 次に、本発明によるハニカム構造体を構成する各部材の構成について、より詳しく説明する。なお、以下の記載では、主として、図3に示す構造のハニカム構造体200を構成する部材について、説明する。しかしながら、本記載の一部が図1に示す構造のハニカム構造体100についても適用できることは、当業者には明らかである。また、図3において、各ハニカムユニット230A~230Dは、同様の構成であるため、ここでは、ハニカムユニット230Aのみを取り上げ、その構成を説明する。
 (ハニカムユニット)
 ハニカムユニット230Aの全体としての抵抗値は、室温で、1Ω~10Ω程度であることが好ましい。これにより、両電極235A、238A間に印加される電圧が、例えばハイブリッド型車両において通常のバッテリが有する電圧値程度であっても、ハニカム構造体200を十分に加熱することができる。なお、ハニカムユニット230Aの抵抗値が1Ωを下回ると、十分な発熱量が得られなくなる場合がある。
 ハニカムユニット230Aは、炭化珪素(SiC)等を主体とした無機材料で構成され、必要な場合、さらに、窒化アルミニウム(AlN)のような抵抗調整成分が少量添加される。
 ハニカムユニット230Aの長手方向に対して垂直な断面の形状は、特に限定されるものではなく、いかなる形状であっても良い。ただし、各ハニカムユニットの断面の形状は、各ハニカムユニットを組み合わせてハニカム構造体を構成した際に、円柱状のハニカム構造体が得られるようにする必要がある。また、各ハニカムユニットの断面の形状は、各ハニカムユニットを組み合わせてハニカム構造体を構成した際に、中心部分に、円柱状の金属棒を装着することの可能な空間が得られるようにする必要がある。
 ハニカムユニット230Aのセル密度は、15.5~186個/cm(100~1200cpsi)の範囲であることが好ましく、46.5~170個/cm(150~800cpsi)の範囲であることがより好ましく、62.0~155個/cm(150~400cpsi)の範囲であることがさらに好ましい。
 ハニカムユニット230Aの気孔率は、10%~60%の範囲であることが好ましい。
 ハニカムユニット230Aのセル壁224の厚さは、特に限定されないが、強度の点から望ましい下限は、0.1mmであり、浄化性能の観点から望ましい上限は、0.4mmであることが好ましい。
 ハニカムユニット230Aのセル壁224に担持される触媒は、特に限られず、例えば、白金、ロジウム、パラジウム等が使用されても良い。これらの触媒は、アルミナ層を介して、セル壁224に担持されても良い。
 (接着層)
 ハニカム構造体200の接着層250は、接着層用ペーストを原料として形成される。接着層用ペーストは、無機粒子、無機バインダ、無機繊維、および/または有機バインダを含んでも良い。
 接着層用ペーストの無機粒子としては、炭化珪素(SiC)が望ましい。
 無機バインダとしては、無機バインダとしては、無機ゾルまたは粘土系バインダ等を用いることができ、上記無機ゾルの具体例としては、例えば、アルミナゾル、シリカゾル、チタニアゾル、または水ガラス等が挙げられる。また、粘土系バインダとしては、例えば、白土、カオリン、モンモリロナイト、セピオライト、またはアタパルジャイト等の粘土等が挙げられる。これらは単独で用いても良く、2種以上を併用してもよい。
 これらの中では、アルミナゾル、シリカゾル、チタニアゾル、水ガラス、セピオライトまたはアタパルジャイトが望ましい。
 また、ハニカムユニットに無機繊維を加える場合、無機繊維の材料としては、アルミナ、シリカ、炭化珪素、シリカアルミナ、ガラス、チタン酸カリウム、またはホウ酸アルミニウムが望ましい。これらの無機繊維は、単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。また、これらの中では、シリカアルミナが特に望ましい。
 有機バインダとしては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、エチルセルロース、またはカルボキシメチルセルロースなどが挙げられる。有機バインダの中では、カルボキシルメチルセルロースが望ましい。
 接着層の厚さは、0.3~2mmの範囲であることが好ましい。接着層の厚さが0.3mm未満では十分な接合強度が得られない。また接着層の厚さが2mmを超えると、圧力損失が大きくなる。なお、接合させるハニカムユニットの数は、ハニカム構造体の大きさに合わせて適宜選定される。
 (ハニカム構造体)
 本発明のハニカム構造体は、略円柱状の形状を有する。中心部分に設置される金属棒280の材質は、金属等の導電性材料であれば、特に限られない。
 (ハニカム構造体の作製方法)
 次に、本発明によるハニカム構造体の製造方法を簡単に説明する。なお、以下の記載では、図3に示したハニカム構造体200を製造する方法について説明する。ただし、この記載から、当業者が図1に示したハニカム構造体100を製造することができることは明らかである。
 (ハニカムユニットの製造)
 まず、炭化珪素(SiC)を含む無機粒子を主成分とした原料ペーストを用いて押出成形等を行い、ハニカムユニット成形体を作製する。ハニカムユニット成形体は、例えば、図4に示したような、断面が略扇型形状で、中心(O)側部分がそれよりも小さな断面扇型形状で切り取られた柱状体の形状を有する。すなわち、ハニカムユニット成形体は、略1/4円状の断面と、外側の湾曲側面および内側表面を含む4つの側面と、を有しても良い。
 なお、ハニカムユニットの抵抗率調整のため、原料ペースト中には、さらに、適量の窒化アルミニウム(AlN)等を添加しても良い。
 原料ペーストには、これらの他に有機バインダ、分散媒および成形助剤を成形性にあわせて適宜加えてもよい。有機バインダとしては、特に限定されるものではないが、例えば、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレングリコール、フェノール樹脂およびエポキシ樹脂等から選ばれる1種以上の有機バインダが挙げられる。有機バインダの配合量は、無機粒子、無機バインダおよび無機繊維の合計100重量部に対して、1~10重量部が好ましい。
 分散媒としては、特に限定されるものではないが、例えば、水、有機溶媒(ベンゼンなど)およびアルコール(メタノールなど)などを挙げることができる。成形助剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、エチレングリコール、デキストリン、脂肪酸、脂肪酸石鹸およびポリアルコール等を挙げることができる。
 原料ペーストは、特に限定されるものではないが、混合・混練することが好ましく、例えば、ミキサーやアトライタなどを用いて混合してもよく、ニーダーなどで十分に混練してもよい。原料ペーストを成形する方法は、特に限定されるものではないが、例えば、押出成形などによってセルを有する形状に成形することが好ましい。
 次に、得られた成形体は、乾燥することが好ましい。乾燥に用いる乾燥機は、特に限定されるものではないが、マイクロ波乾燥機、熱風乾燥機、誘電乾燥機、減圧乾燥機、真空乾燥機および凍結乾燥機などが挙げられる。また、得られた成形体は、脱脂することが好ましい。脱脂する条件は、特に限定されず、成形体に含まれる有機物の種類や量によって適宜選択するが、おおよそ400℃、2時間が好ましい。更に、得られた成形体は、焼成することが好ましい。焼成条件としては、特に限定されるものではないが、おおよそ2200℃が好ましい。
 (電極の形成)
 次に、各ハニカムユニットの湾曲側面および内側表面に、電極を設置する。ここで、第1の電極は、湾曲側面の全体に設置され、第2の電極は、内側表面の全体に設置される。
 前述のように、電極の材質および設置方法は、特に限られない。第1および第2の電極は、例えば金属で構成される。また、第1および第2の電極は、例えば、金属の溶射、スパッタリング法、蒸着法、またはスラリーの流し込み塗布等により設置されても良い。
 電極の厚さは、例えば、1μm~200μmの範囲であることが好ましい。
 (ハニカム構造体の組み立て)
 その後、各ハニカムユニットのセル壁に、触媒が担持される。
 次に、以上の工程で得られたハニカムユニットの側面に、後に接着層となる接着層用ペーストを均一な厚さで塗布した後、この接着層用ペーストを介して、順次他のハニカムユニットを結合する。この工程を繰り返し、中心部分がくり抜かれた略円柱状のハニカム構造体を作製する。
 次にこのハニカム構造体を加熱して、接着層用ペーストを乾燥、固化させて、接着層を形成させるとともに、ハニカムユニット同士を固着させる。
 複数のハニカムユニットを接着層によって接合させた後に、このハニカム構造体を脱脂することが好ましい。この処理により、接着層用のペーストに有機バインダが含まれている場合、これらの有機バインダを脱脂除去することができる。脱脂条件は、含まれる有機物の種類や量によって適宜選定されるが、通常の場合、700℃、2時間程度である。
 次に、ハニカム構造体の中心部に、各ハニカムユニットの電極部分と接するようにして、金属棒を設置する。なお、金属棒の設置は、必ずしもこの段階で行う必要はない。金属棒の設置は、例えば、接着層用ペーストを介してハニカムユニット同士を結合する工程において、行っても良い。
 以上の工程により、本発明によるハニカム構造体を製作することができる。
 100  ハニカム構造体
 110A、110B 端面
 120  外周面
 122  セル
 124  セル壁
 135  第1の電極
 138  第2の電極
 140  領域
 180  金属棒
 200  ハニカム構造体
 210A、210B 端面
 214A、214B ハニカムユニットの端面
 222  セル
 224  セル壁
 230  ハニカムユニット
 230A~230D ハニカムユニット
 234A 湾曲側面
 235、235A 第1の電極
 237A 内側表面
 238A 第2の電極
 250  接着層
 280  金属棒
 300  ハニカム構造体
 310A、310B 端面
 314A、314B ハニカムユニットの端面
 322  セル
 324  セル壁
 330  ハニカムユニット
 330A~330D ハニカムユニット
 334A 湾曲側面
 335、335A 第1の電極
 337  平坦面
 338A 第2の電極
 350  接着層

Claims (11)

  1.  複数の貫通孔が長手方向に並設された導電性ハニカムユニットを有する略円柱状のハニカム構造体であって、
     当該ハニカム構造体は、外周面と当該ハニカム構造体の中心軸近傍とに、対となる電極を有することを特徴とするハニカム構造体。
  2.  当該ハニカム構造体の前記中心軸近傍の電極は、円筒形状であり、
     当該ハニカム構造体の長手方向に垂直な方向の断面において、当該ハニカム構造体の外周形状と前記中心軸近傍の電極の内周形状とは、同心円となっていることを特徴とする請求項1に記載のハニカム構造体。
  3.  前記中心軸近傍の電極が接触する前記導電性ハニカムユニットのセル壁を構成する骨材よりも電気抵抗率の低い棒状通電材料を有することを特徴とする請求項2に記載のハニカム構造体。
  4.  当該ハニカム構造体は、接着層を介して接着された複数の導電性ハニカムユニットで構成され、各導電性ハニカムユニットに、一対の電極が形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一つに記載のハニカム構造体。
  5.  当該ハニカム構造体の中心軸近傍の電極は、円筒形状であり、
     当該ハニカム構造体の長手方向に垂直な方向の断面において、当該ハニカム構造体の外周円の直径に対する前記中心軸近傍の電極で構成される内周円の直径の比は、1/4以下であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一つに記載のハニカム構造体。
  6.  当該ハニカム構造体は、該ハニカム構造体の長手方向に垂直な断面の形状が扇形の柱状ハニカムユニットが複数個結束されて構成され、
     前記柱状ハニカムユニットの外周面のうち、前記扇形の中心角を構成する2平面であって、該2平面が交差してできる交線近傍と、前記扇形の円弧を構成する曲面のそれぞれに、電極が形成されることを特徴とする請求項1に記載のハニカム構造体。
  7.  前記導電性ハニカムユニットは、対となる電極間の抵抗値が1Ω~10Ωの範囲であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一つに記載のハニカム構造体。
  8.  前記電極は、溶射またはスパッタで形成されることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一つに記載のハニカム構造体。
  9.  前記導電性ハニカムユニットのセル壁には、触媒が担持されていることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一つに記載のハニカム構造体。
  10.  前記触媒は、白金、ロジウムまたはパラジウムであり、アルミナ層を介して担持されていることを特徴とする請求項9に記載のハニカム構造体。
  11.  前記導電性ハニカムユニットは、炭化珪素を主成分とすることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一つに記載のハニカム構造体。
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