WO2024111260A1

WO2024111260A1 - 発熱体

Info

Publication number: WO2024111260A1
Application number: PCT/JP2023/036368
Authority: WO
Inventors: 幸春森田
Original assignee: 日本碍子株式会社
Priority date: 2022-11-21
Filing date: 2023-10-05
Publication date: 2024-05-30

Abstract

発熱特性に優れ、形状を容易に調整可能である発熱体を提供する。本発明の実施形態による発熱体は、第一端面から第二端面まで延びて流体の流路となる複数のセルを区画形成する隔壁を有し、通電により発熱するハニカム構造ユニットを複数備える発熱体であって、前記複数のハニカム構造ユニットは、第１のハニカム構造ユニットおよび第２のハニカム構造ユニットを含み、前記第１のハニカム構造ユニットと前記第２のハニカム構造ユニットとは第一接合部で接合されており、前記第一接合部の体積抵抗率は、前記ハニカム構造ユニットの体積抵抗率よりも低く、前記第一接合部の体積抵抗率は１Ω・ｃｍ以下である。

Description

発熱体

　本発明は、発熱体に関する。

　触媒担体等として用いられるハニカム構造体を通電して発熱させることが提案されている。例えば、特許文献１に開示されているとおり、車両エンジンから排出された排ガス中の有害物質の処理の際、触媒温度が低いと、触媒が所定の温度まで昇温されず、排ガスが十分に浄化されないという問題がある。このような問題を解決するために、触媒担体として使用できるとともに発熱体としても機能し得るハニカム構造体が提案されている。

特許第６４３８９３９号公報

　ところで、内燃機関の排ガス浄化以外の用途においても、発熱体の利用が望まれる場合がある。例えば、用途に応じて、発熱体の形状を容易に調整可能であることが望まれている。

　上記に鑑み、本発明は、発熱特性に優れ、形状を容易に調整可能である発熱体を提供する。

　１．本発明の実施形態による発熱体は、第一端面から第二端面まで延びて流体の流路となる複数のセルを区画形成する隔壁を有し、通電により発熱するハニカム構造ユニットを複数備える発熱体であって、前記複数のハニカム構造ユニットは、第１のハニカム構造ユニットおよび第２のハニカム構造ユニットを含み、前記第１のハニカム構造ユニットと前記第２のハニカム構造ユニットとは第一接合部で接合されており、前記第一接合部の体積抵抗率は、前記ハニカム構造ユニットの体積抵抗率よりも低く、前記第一接合部の体積抵抗率は１Ω・ｃｍ以下である。
　２．上記１に記載の発熱体において、上記ハニカム構造ユニットの体積抵抗率は２Ω・ｃｍ以上であってもよい。
　３．上記１または２に記載の発熱体において、上記第一接合部の体積抵抗率に対する上記ハニカム構造ユニットの体積抵抗率の比は２以上であってもよい。
　４．上記１から３のいずれかに記載の発熱体は、上記第１のハニカム構造ユニットおよび上記第２のハニカム構造ユニットを通電加熱する一対の第一電極部を備えていてもよい。
　５．上記１から４のいずれかに記載の発熱体において、上記第一接合部は、上記第一電極部に含まれる成分を含んでいてもよい。
　６．上記１から５のいずれかに記載の発熱体において、上記複数のハニカム構造ユニットは、第３のハニカム構造ユニットを含んでいてもよい。上記第１のハニカム構造ユニットと上記第３のハニカム構造ユニットとは第二接合部で接合されていてもよく、前記第二接合部の体積抵抗率は、上記ハニカム構造ユニットの体積抵抗率よりも高くてもよい。
　７．上記６に記載の発熱体は、上記第３のハニカム構造ユニットを通電加熱する一対の第二電極部を備えていてもよい。
　８．上記１から７のいずれかに記載の発熱体において、上記ハニカム構造ユニットは上記隔壁を囲む外周壁を有していてもよい。上記ハニカム構造ユニットの上記セルが延びる方向に垂直な上記外周壁の断面形状は矩形または正方形であってもよい。
　９．上記１から８のいずれかに記載の発熱体において、上記ハニカム構造ユニットは触媒を含んでいてもよい。

　本発明の実施形態によれば、発熱特性に優れ、形状を容易に調整可能である発熱体を提供し得る。

本発明の第一実施形態に係る発熱体の概略の構成を模式的に示す断面図である。図１に示す発熱体を構成する第１のハニカム構造ユニットの概略の構成を示す斜視図である。本発明の第二実施形態に係る発熱体の概略の構成を模式的に示す断面図である。

　以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。図面は説明をより明確にするため、実施の形態に比べ、各部の幅、厚み、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、図面については、同一または同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略することがある。

　本発明の実施形態による発熱体は、通電により発熱し得るハニカム構造ユニットを複数備える。図１は本発明の第一実施形態に係る発熱体の概略の構成を模式的に示す断面図であり、図２は図１に示す発熱体を構成する第１のハニカム構造ユニットの概略の構成を示す斜視図である。

　発熱体１００は、第１のハニカム構造ユニット１および第２のハニカム構造ユニット２を備えている。図２に示すとおり、第１のハニカム構造ユニット１は、第一端面１０ａから第二端面１０ｂまで（長さ方向に）延びて流体の流路となり得る複数のセル１２を区画形成する隔壁１４と、外周に位置して隔壁１４を囲む外周壁１６とを有している。なお、図２では、代表して、図１に示す第１のハニカム構造ユニット１を示しているが、第２のハニカム構造ユニット２も同様の構成を有している。

　発熱体１００において、第１のハニカム構造ユニット１と第２のハニカム構造ユニット２とは、セル１２が延びる方向（長さ方向）が揃うように、互いの外周壁１６が隣接して配置されている。ここで、隣接とは、直接隣り合っているだけでなく、接合部を介して隣り合っていることも包含する。図示例では、発熱体は二つのハニカム構造ユニットを備えているが、三つ以上のハニカム構造ユニットを備えていてもよい。発熱体が三つ以上のハニカム構造ユニットを備える場合、隣り合うハニカム構造ユニットは隣接して配置され得る。ハニカム構造ユニットの配置は特に限定されない。

　発熱体１００は、第１のハニカム構造ユニット１と第２のハニカム構造ユニット２との間に設けられた第一接合部２１を備えている。第１のハニカム構造ユニット１と第２のハニカム構造ユニット２とは第一接合部２１で接合されている。発熱体１００は、第１のハニカム構造ユニット１および第２のハニカム構造ユニット２を通電加熱する一対の第一電極部３１、３１を備えている。一対の第一電極部３１、３１は、複数のハニカム構造ユニットを介して互いに対向して設けられている。一つの第一電極部３１は、第１のハニカム構造ユニット１の外周壁１６に設けられ、もう一つの第一電極部３１は第２のハニカム構造ユニット２の外周壁１６に設けられている。このような配置によれば、例えば、複数のハニカム構造ユニットを均一に発熱させ得る。

　ハニカム構造ユニットの外周壁１６は、長さ方向に延びる。複数のセル１２はそれぞれ、長さ方向に延びる空間とされる。長さ方向に垂直な各セル１２の断面形状は、図示例では四角形であるが、他の多角形であってもよく、円形等の他の形状であってもよい。隔壁１４の厚みは、例えば７０μｍ～５００μｍである。セル１２の延びる方向に直交する面における単位面積当たりのセル１２の数は、例えば１５セル／ｃｍ^２～１５０セル／ｃｍ^２である。隔壁１４の厚みおよびセル１２の数は、例えば、デジタルマイクロスコープによって測定することができる。

　長さ方向に垂直な外周壁１６の断面形状は、好ましくは矩形または正方形である。このような形状によれば、複数のハニカム構造ユニットを隣接して配置させやすく、発熱体の組付け性に極めて優れ得る。外周壁１６の厚みは、例えば０．５ｍｍ～５ｍｍである。図１に示す例では、発熱体を構成する二つのハニカム構造ユニットは同じ形状、サイズを有しているが、異なる形状、サイズを有する複数のハニカム構造ユニットで発熱体を構成してもよい。外周壁１６の厚みは、例えば、デジタルマイクロスコープによって測定することができる。

　ハニカム構造ユニットの体積抵抗率は、２Ω・ｃｍ以上であり、好ましくは１０Ω・ｃｍ以上であり、より好ましくは１５Ω・ｃｍ以上である。このような体積抵抗率によれば、印加する電圧によっては電流が過剰に流れる等の不具合を抑制し得る。一方、ハニカム構造ユニットの体積抵抗率は、例えば２０００Ω・ｃｍ以下であり、好ましくは５００Ω・ｃｍ以下であり、より好ましくは１００Ω・ｃｍ以下である。このような体積抵抗率によれば、通電により十分に発熱し得る。

　体積抵抗率は、四端子法を用いて測定され、温度４００℃における値であり得る。具体的には、測定対象を構成する材料と同じ材料で、縦１０ｍｍ×横５０ｍｍ×長さ１０ｍｍのサイズの試験片を作製し、試験片の両端面（長さ方向における両端面）の全面に銀ペーストを塗布して導電線を配線し、試験片中央部に熱電対を配置した状態で、電圧印加電流測定装置を用いて試験片に電圧を印加する。電圧印加時の試験片の温度の経時変化をレコーダーにて確認し、試験片の温度が４００℃の時点における電流値および電圧値を測定し、試験片サイズから体積抵抗率を算出することができる。

　ハニカム構造ユニットは、好ましくは、セラミックスで構成される。セラミックスを採用することにより、上記体積抵抗率を良好に満足させ得る。また、セラミックスは、熱膨張係数が低く、形状安定性にも優れ得る。

　ハニカム構造ユニットは、例えば、炭化珪素を含む材料により構成される。ハニカム構造ユニットは、好ましくは、珪素－炭化珪素複合材料を主成分とする材料により構成される。ここで、「主成分とする」とは、例えば８０質量％以上含むことをいい、好ましくは９０質量％以上含むことをいう。珪素－炭化珪素複合材料は、複数の炭化珪素粒子が、金属珪素によって結合された材料であり得る。珪素－炭化珪素複合材料において、炭化珪素粒子は骨材として機能し得、珪素は結合材として機能し得る。このような材料を用いることにより、上記体積抵抗率を良好に達成し得る。

　ハニカム構造ユニットを構成し得る珪素－炭化珪素複合材料における、炭化珪素粒子の質量と珪素の質量との合計に対する珪素の質量の比率は、好ましくは１０質量％～４０質量％であり、より好ましくは１５質量％～３５質量％である。なお、ハニカム構造ユニットの体積抵抗率は、その気孔率を調整することによっても制御され得る。

　ハニカム構造ユニットは、代表的には、セラミック原料を含む成形材料を成形して得られる成形体を乾燥および焼成して得ることができる。ハニカム構造ユニットが上記珪素－炭化珪素複合材料により構成される場合、上記成形材料は、炭化珪素（例えば、炭化珪素粉末）および金属珪素（例えば、金属珪素粉末）を含み得る。成形材料に含まれ得る他の原料としては、例えば、バインダー、分散媒、添加剤が挙げられる。

　代表的には、ハニカム構造ユニットは触媒担体として用いられ得、その隔壁１４には触媒が担持され得る。例えば、セル１２を通過する流体（例えば、ガス）中のＣＯ、ＮＯ_ｘ、炭化水素などを触媒反応によって無害な物質にすることが可能となる。触媒は、好ましくは、貴金属（例えば、白金、ロジウム、パラジウム、ルテニウム、インジウム、銀、金）、アルミニウム、ニッケル、ジルコニウム、チタン、セリウム、コバルト、マンガン、亜鉛、銅、スズ、鉄、ニオブ、マグネシウム、ランタン、サマリウム、ビスマス、バリウム、およびこれらの組み合わせを含有し得る。

　一対の第一電極部３１、３１は、複数のハニカム構造ユニットを介して互いに対向して設けられている。第一電極部３１の形成領域は、特に限定されないが、例えば、ハニカム構造ユニットのセル１２の延びる方向に延びる帯状に形成される。図示しないが、一対の第一電極部３１、３１にはそれぞれ端子が設けられ、一方の端子は電源のプラス極に接続され、他方の端子は電源のマイナス極に接続され得る。第一電極部３１の厚みは、例えば１００μｍ～５ｍｍである。

　第一電極部３１の体積抵抗率は、好ましくは１×１０^－６Ω・ｃｍ～１Ω・ｃｍであり、より好ましくは０．０１Ω・ｃｍ～０．２Ω・ｃｍである。

　第一電極部３１は、上記体積抵抗率を満足し得る、任意の適切な材料で構成され得る。第一電極部３１の構成材料としては、例えば、金属、導電性セラミックス、または、金属と導電性セラミックスとの複合材（サーメット）を用いることができる。金属としては、例えば、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｔｉが挙げられる。これらは単独で、または、二種以上組み合わせて用いられ得る。二種以上組み合わせて用いる場合、二種以上の金属の合金を用いてもよい。導電性セラミックスとしては、例えば、炭化珪素（ＳｉＣ）；珪化タンタル（ＴａＳｉ_２）、珪化クロム（ＣｒＳｉ_２）等の金属珪化物等の金属化合物が挙げられる。金属と導電性セラミックスとの複合材（サーメット）の具体例としては、金属珪素と炭化珪素との複合材、上記金属珪化物と金属珪素と炭化珪素との複合材が挙げられる。また、金属と導電性セラミックスとの複合材（サーメット）の具体例としては、熱膨張低減の観点から、上記の一種または二種以上の金属に、アルミナ、ムライト、ジルコニア、コージェライト、窒化珪素、窒化アルミ等の絶縁性セラミックスを一種または二種以上添加した複合材が挙げられる。

　第一電極部３１は、ハニカム構造ユニットと同質の材料で構成されることが好ましい。例えば、第一電極部３１は、炭化珪素を含む材料（例えば、珪素－炭化珪素複合材料を主成分とする材料）で構成されることが好ましい。このような構成によれば、ハニカム構造ユニットと第一電極部３１との熱膨張係数の差を小さくし、両者の接合強度を高くすることができる。また、生産性の向上にも寄与し得る。第一電極部３１を構成し得る珪素－炭化珪素複合材料における、炭化珪素粒子の質量と珪素の質量との合計に対する珪素の質量の比率は、好ましくは２０質量％～５０質量％であり、より好ましくは２０質量％～４０質量％である。なお、第一電極部３１の体積抵抗率は、その気孔率を調整することによっても制御され得る。

　第一接合部２１の体積抵抗率は、上記ハニカム構造ユニットの体積抵抗率よりも低い。第一接合部２１の体積抵抗率は、１Ω・ｃｍ以下であり、好ましくは０．２Ω・ｃｍ以下である。このような第一接合部を設けることにより、発熱体は発熱特性に極めて優れ得る。具体的には、流体の流路とならない第一接合部が通電により高温になり過ぎることを抑制することにより、加えるエネルギーを流体の流路となるハニカム構造ユニットの昇温に効率良く利用することができる。そして、第一接合部とハニカム構造ユニットとの境界部やハニカム構造ユニットにクラックが発生する等の不具合を防止することができる。また、第一接合部により複数のハニカム構造ユニットを接合させることにより、用途に応じて、得られる発熱体の形状を調整することができる。第一接合部２１の体積抵抗率は、例えば１×１０^－６Ω・ｃｍ以上である。第一接合部２１の体積抵抗率に対する上記ハニカム構造ユニットの体積抵抗率の比は、好ましくは２以上であり、より好ましくは１０以上であり、さらに好ましくは２０以上である。一方、第一接合部２１の体積抵抗率に対する上記ハニカム構造ユニットの体積抵抗率の比は、例えば１×１０^７以下である。

　上記体積抵抗率を満足し得る第一接合部２１は、第１のハニカム構造ユニット１と第２のハニカム構造ユニット２とが対向する領域の少なくとも一部に設けられていればよい。好ましくは、図示するように、第一接合部２１は、第１のハニカム構造ユニット１と第２のハニカム構造ユニット２とが対向する領域の全体に亘って設けられる。第一接合部２１の厚みは、例えば５００μｍ～５ｍｍである。なお、第一接合部２１の厚みは、第１ハニカム構造ユニット１と第２のハニカム構造ユニット２との間の距離に対応し得る。

　第一結合部２１は、上記体積抵抗率を満足し得る限り、任意の適切な材料で構成され得る。第一接合部２１の構成材料としては、例えば、金属、導電性セラミックス、または、金属と導電性セラミックスとの複合材（サーメット）を用いることができる。金属としては、例えば、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｔｉが挙げられる。これらは単独で、または、二種以上組み合わせて用いられ得る。二種以上組み合わせて用いる場合、二種以上の金属の合金を用いてもよい。導電性セラミックスとしては、例えば、炭化珪素（ＳｉＣ）；珪化タンタル（ＴａＳｉ_２）、珪化クロム（ＣｒＳｉ_２）等の金属珪化物等の金属化合物が挙げられる。金属と導電性セラミックスとの複合材（サーメット）の具体例としては、金属珪素と炭化珪素との複合材、上記金属珪化物と金属珪素と炭化珪素との複合材が挙げられる。また、金属と導電性セラミックスとの複合材（サーメット）の具体例としては、熱膨張低減の観点から、上記の一種または二種以上の金属に、アルミナ、ムライト、ジルコニア、コージェライト、窒化珪素、窒化アルミ等の絶縁性セラミックスを一種または二種以上添加した複合材が挙げられる。

　第一結合部２１は、第一電極部３１と同質の材料で構成されることが好ましい。具体的には、第一結合部２１は、第一電極部３１に含まれる成分を含むことが好ましい。このような構成によれば、生産性の向上に寄与し得る。

　また、第一結合部２１は、ハニカム構造ユニットと同質の材料で構成されてもよい。例えば、第一結合部２１は、炭化珪素を含む材料（例えば、珪素－炭化珪素複合材料を主成分とする材料）で構成されることが好ましい。このような構成によれば、ハニカム構造ユニットと第一結合部２１との熱膨張係数の差を小さくし、両者の接合強度を高くすることができる。また、生産性の向上にも寄与し得る。第一結合部２１を構成し得る珪素－炭化珪素複合材料における、炭化珪素粒子の質量と珪素の質量との合計に対する珪素の質量の比率は、好ましくは２０質量％～５０質量％であり、より好ましくは２０質量％～４０質量％である。なお、第一結合部２１の体積抵抗率は、その気孔率を調整することによっても制御され得る。

　図３は、本発明の第二実施形態に係る発熱体の概略の構成を模式的に示す断面図である。発熱体２００は、第一発熱部１０１と、第二発熱部１０２とを備えている。

　第一発熱部１０１は、第１のハニカム構造ユニット１と、第２のハニカム構造ユニット２と、第１のハニカム構造ユニット１および第２のハニカム構造ユニット２との間に配置される第４のハニカム構造ユニット４と、を備えている。第一発熱部１０１において、第１のハニカム構造ユニット１と第４のハニカム構造ユニット４と第２のハニカム構造ユニット２とは、それぞれのセル１２が延びる方向（長さ方向）が揃うように、隣り合う外周壁１６が隣接して配置されている。

　第一発熱部１０１は、第１のハニカム構造ユニット１と第４のハニカム構造ユニット４との間に設けられた第一接合部２１、および、第２のハニカム構造ユニット２と第４のハニカム構造ユニット４との間に設けられた第一接合部２１を備えている。第１のハニカム構造ユニット１と第４のハニカム構造ユニット４とは第一接合部２１で接合され、第２のハニカム構造ユニット２と第４のハニカム構造ユニット４とは第一接合部２１で接合されている。第一発熱部１０１は、第１のハニカム構造ユニット１、第４のハニカム構造ユニット４および第２のハニカム構造ユニット２を通電加熱する一対の第一電極部３１、３１を備えている。一つの第一電極部３１は、第１のハニカム構造ユニット１の外周壁１６に設けられ、もう一つの第一電極部３１は第２のハニカム構造ユニット２の外周壁１６に設けられている。

　第二発熱部１０２は、第３のハニカム構造ユニット３と、第５のハニカム構造ユニット５と、第６のハニカム構造ユニット６と、を備えている。第二発熱部１０２において、第３のハニカム構造ユニット３と第５のハニカム構造ユニット５と第６のハニカム構造ユニット６とは、それぞれのセル１２が延びる方向（長さ方向）が揃うように、隣り合う外周壁１６が隣接して配置されている。

　第二発熱部１０２は、第３のハニカム構造ユニット３と第５のハニカム構造ユニット５との間に設けられた第一接合部２１、および、第５のハニカム構造ユニット５と第６のハニカム構造ユニット６との間に設けられた第一接合部２１を備えている。第３のハニカム構造ユニット３と第５のハニカム構造ユニット５とは第一接合部２１で接合され、第５のハニカム構造ユニット５と第６のハニカム構造ユニット６とは第一接合部２１で接合されている。第二発熱部１０２は、第３のハニカム構造ユニット３、第５のハニカム構造ユニット５および第６のハニカム構造ユニット６を通電加熱する一対の第二電極部３２、３２を備えている。一対の第二電極部３２、３２は、複数のハニカム構造ユニットを介して互いに対向して設けられている。一つの第二電極部３２は、第３のハニカム構造ユニット３の外周壁１６に設けられ、もう一つの第二電極部３２は第６のハニカム構造ユニット６の外周壁１６に設けられている。

　一対の第二電極部３２、３２は、複数のハニカム構造ユニットを介して互いに対向して設けられている。第二電極部３２の形成領域は、特に限定されないが、例えば、ハニカム構造ユニットのセル１２の延びる方向に延びる帯状に形成される。図示しないが、一対の第二電極部３２、３２にはそれぞれ端子が設けられ、一方の端子は電源のプラス極に接続され、他方の端子は電源のマイナス極に接続され得る。第二電極部３２の厚み、体積抵抗率および構成材料の詳細については、上記第一電極部３１と同様の説明を適用することができる。

　発熱体２００において、第一発熱部１０１に含まれるハニカム構造ユニットと第二発熱部１０２に含まれるハニカム構造ユニットとは、それぞれのセル１２が延びる方向（長さ方向）が揃うように隣接して配置されている。発熱体２００は、第一発熱部１０１と第二発熱部１０２との間に設けられた第二接合部２２を備えている。第１の発熱部１０１と第二発熱部１０２とは第二接合部２２で接合されている。例えば、第１のハニカム構造ユニット１と第３のハニカム構造ユニット３とは第二接合部２２で接合されている。

　第二接合部２２の体積抵抗率は、上記ハニカム構造ユニットの体積抵抗率よりも高く設定され得る。この場合、第二接合部２２の体積抵抗率は、好ましくは５０Ω・ｃｍ以上であり、より好ましくは２００Ω・ｃｍ以上であり、さらに好ましくは１０００Ω・ｃｍ以上である。このような第二接合部を設けることにより、それぞれの発熱部に含まれるハニカム構造ユニットを効果的に発熱させることができる。また、得られる発熱体の形状設計の自由度をさらに高めることができる。一方、第二接合部２２の体積抵抗率は、例えば１×１０^１４Ω・ｃｍ以下である。第二接合部２２の体積抵抗率に対する上記ハニカム構造ユニットの体積抵抗率の比は、好ましくは０．１以下であり、より好ましくは０．０１以下であり、さらに好ましくは０．００５以下である。一方、第二接合部２２の体積抵抗率に対する上記ハニカム構造ユニットの体積抵抗率の比は、例えば１×１０^－１３以上である。

　上記体積抵抗率を満足し得る第二接合部２２は、第１のハニカム構造ユニット１と第３のハニカム構造ユニット３とが対向する領域の少なくとも一部に設けられていればよい。好ましくは、図示するように、第二接合部２２は、第１のハニカム構造ユニット１と第３のハニカム構造ユニット３とが対向する領域の全体に亘って設けられる。第二接合部２２の厚みは、例えば５００μｍ～５ｍｍである。なお、第二接合部２２の厚みは、第１ハニカム構造ユニット１と第３のハニカム構造ユニット３との間の距離に対応し得る。

　図３に示す例では、第二接合部２２は第一発熱部１０１と第二発熱部１０２とが対向する領域の全体に亘って設けられている。そして、第一発熱部１０１の第一電極部３１と第二発熱部１０２の第二電極部３２とは、第二接合部２２により分断されている。第二接合部２２の端部２２ａは第一電極部３１と第二電極部３２との間に位置している。このような配置によれば、第一発熱部１０１および第二発熱部１０２の発熱を、それぞれにおいて制御することができる。例えば、それぞれにおいて、加える電力を制御することができる。なお、図示例とは異なり、第一電極部３１と第二電極部３２とは電気的に接続されていてもよい。例えば、第二接合部２２の端部２２ａを、第一発熱部１０１に含まれるハニカム構造ユニットと第二発熱部１０２に含まれるハニカム構造ユニットとが対向する領域内に位置させて、第一電極部３１と第二電極部３２とは電気的に接続されていてもよい。

　第二結合部２２は、上記体積抵抗率を満足し得る、任意の適切な材料で構成され得る。第二結合部２２は、好ましくは、セラミックスで構成される。セラミックスを採用することにより、上記体積抵抗率を良好に満足させ得る。また、セラミックスは、熱膨張係数が低く、形状安定性にも優れ得る。セラミックスとしては、例えば、コージェライト、ムライト、アルミナ、スピネル、炭化珪素、窒化珪素、チタン酸アルミニウムが挙げられる。これらは単独で、または、二種以上組み合わせて用いられ得る。

　本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態で示した構成と実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。

　本発明の実施形態の発熱体は、例えば、触媒を担持させた触媒担体として用いられ得る。

　１～６　ハニカム構造ユニット、１２　セル、１４　隔壁、１６　外周壁、２１　第一接合部、２２　第二接合部、３１　第一電極部、３２　第二電極部、１００　発熱体、１０１　第一発熱部、１０２　第二発熱部、２００　発熱体。

Claims

　第一端面から第二端面まで延びて流体の流路となる複数のセルを区画形成する隔壁を有し、通電により発熱するハニカム構造ユニットを複数備える発熱体であって、
　前記複数のハニカム構造ユニットは、第１のハニカム構造ユニットおよび第２のハニカム構造ユニットを含み、
　前記第１のハニカム構造ユニットと前記第２のハニカム構造ユニットとは第一接合部で接合されており、
　前記第一接合部の体積抵抗率は、前記ハニカム構造ユニットの体積抵抗率よりも低く、
　前記第一接合部の体積抵抗率は１Ω・ｃｍ以下である、
　発熱体。
　前記ハニカム構造ユニットの体積抵抗率は２Ω・ｃｍ以上である、請求項１に記載の発熱体。
　前記第一接合部の体積抵抗率に対する前記ハニカム構造ユニットの体積抵抗率の比は２以上である、請求項１または２に記載の発熱体。
　前記第１のハニカム構造ユニットおよび前記第２のハニカム構造ユニットを通電加熱する一対の第一電極部を備える、請求項１または２に記載の発熱体。
　前記第一接合部は、前記第一電極部に含まれる成分を含む、請求項４に記載の発熱体。
　前記複数のハニカム構造ユニットは、第３のハニカム構造ユニットを含み、
　前記第１のハニカム構造ユニットと前記第３のハニカム構造ユニットとは第二接合部で接合されており、
　前記第二接合部の体積抵抗率は、前記ハニカム構造ユニットの体積抵抗率よりも高い、
　請求項１または２に記載の発熱体。
　前記第３のハニカム構造ユニットを通電加熱する一対の第二電極部を備える、請求項６に記載の発熱体。
　前記ハニカム構造ユニットは前記隔壁を囲む外周壁を有し、前記ハニカム構造ユニットの前記セルが延びる方向に垂直な前記外周壁の断面形状は矩形または正方形である、請求項１または２に記載の発熱体。
　前記ハニカム構造ユニットは触媒を含む、請求項１または２に記載の発熱体。