特開 2022-52585 電気加熱式担体、排気ガス浄化装置及び電気加熱式担体の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022052585

(43)【公開日】2022-04-04

(54)【発明の名称】電気加熱式担体、排気ガス浄化装置及び電気加熱式担体の製造方法

(51)【国際特許分類】

   F01N 3/28 20060101AFI20220328BHJP

   F01N 3/20 20060101ALI20220328BHJP

   B01J 35/02 20060101ALI20220328BHJP

   B01J 35/04 20060101ALI20220328BHJP

   B01D 53/94 20060101ALI20220328BHJP

   H05B 3/03 20060101ALI20220328BHJP

【ＦＩ】

F01N3/28 301P

F01N3/20 K ZAB

B01J35/02 G

B01J35/04 301F

B01J35/04 301G

B01D53/94 222

H05B3/03

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020159053

(22)【出願日】2020-09-23

(71)【出願人】

【識別番号】000004064

【氏名又は名称】日本碍子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000523

【氏名又は名称】アクシス国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】大橋 謙一

【テーマコード（参考）】

3G091

3K092

4D148

4G169

【Ｆターム（参考）】

3G091AB02

3G091AB03

3G091AB05

3G091AB06

3G091BA04

3G091CA03

3G091GA06

3G091GA16

3G091GB06W

3G091GB07W

3G091GB17X

3K092PP20

3K092QA07

3K092QA10

3K092QB09

3K092QB13

3K092QB34

3K092QC27

3K092VV40

4D148AA06

4D148AB01

4D148AB02

4D148BA03Y

4D148BA08Y

4D148BA11Y

4D148BA15Y

4D148BA19Y

4D148BA30Y

4D148BA31Y

4D148BA33Y

4D148BA35Y

4D148BA36Y

4D148BA41Y

4D148BB02

4D148BD01

4D148CC01

4G169AA01

4G169BA13A

4G169CA03

4G169CA07

4G169CA08

4G169CA09

4G169CA13

4G169EA18

4G169EA26

4G169EB04

4G169EB12Y

4G169EB15Y

4G169EE03

(57)【要約】

【課題】電極端子間の電気抵抗の変動を抑え、設計した出力をより確実に得ることができる電気加熱式担体、排気ガス浄化装置及び電気加熱式担体の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明による電気加熱式担体１は、セル２０ｃの延伸方向に対して垂直な断面において、ハニカム構造体２が、互いに離間して配置され、外周壁２２との間及び互いの間に通電経路を規定するように構成された複数本の第１スリット２５１と、通電経路内に位置し、第１スリット２５１とは異なる方向に延在する少なくとも１本の第２スリット２５２と、を有し、一方の電極端子３から他方の電極端子３までの通電経路の長さが、ハニカム構造体２の径より長い。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

外周壁と、前記外周壁の内側に配設され、一方の端面から他方の端面まで貫通して流路を形成する複数のセルを区画形成する隔壁と、を有する柱状のハニカム構造体と、
前記外周壁の表面に設けられている一対の電極端子と、
を備える、電気加熱式担体であって、
前記セルの延伸方向に対して垂直な断面において、前記ハニカム構造体が、
互いに離間して配置され、前記外周壁との間及び互いの間に通電経路を規定するように構成された複数本の第１スリットと、
前記通電経路内に位置し、前記第１スリットとは異なる方向に延在する少なくとも１本の第２スリットと、
を有し、
一方の前記電極端子から他方の前記電極端子までの通電経路の長さが、前記ハニカム構造体の径より長い、電気加熱式担体。

【請求項2】

前記第２スリットは、前記断面において前記第１スリットと交わっている、
請求項１に記載の電気加熱式担体。

【請求項3】

前記第１スリットのそれぞれは、前記断面において、直線状に第１方向に延在し、かつ、前記第１方向に直交する第２方向に互いに離間して配置されており、
前記第２方向に隣り合う一対の前記第１スリットは、前記第２方向から見たときに互いに一部重なるように配置されている、
請求項１又は請求項２に記載の電気加熱式担体。

【請求項4】

前記通電経路は、前記第２方向に隣り合う前記一対の第１スリットに挟まれているとともに、前記一対の第１スリットの一方の端部から他方の端部まで前記第１方向に延在された複数の部分経路を含み、
前記第２スリットは、前記部分経路内に設けられている、
請求項３に記載の電気加熱式担体。

【請求項5】

前記第２方向に係る前記第２スリットの延在幅は、該第２スリットが設けられた前記部分経路を挟む前記一対の第１スリットの前記第２方向に係る離間距離の１０％以上かつ９０％以下である、
請求項４に記載の電気加熱式担体。

【請求項6】

前記部分経路内での前記第１方向に係る前記第２スリットの位置は、前記第１方向に係る前記部分経路の中心位置から前記第１方向に係る前記部分経路の延在幅の３０％以内の位置である、
請求項４又は請求項５に記載の電気加熱式担体。

【請求項7】

１つの前記部分経路内に複数の前記第２スリットが、前記第１方向に互いに離間して設けられており、
前記１つの部分経路内の前記複数の第２スリット間の離間距離は、前記１つの部分経路を挟む前記一対の第１スリットの前記第２方向に係る離間距離の１．２５倍以上である、
請求項４から請求項６までのいずれか１項に記載の電気加熱式担体。

【請求項8】

前記通電経路内で少なくとも２つの前記部分経路が互いに直列に配置されている、
請求項４から請求項７までのいずれか１項に記載の電気加熱式担体。

【請求項9】

前記断面において、前記一対の電極端子が、前記ハニカム構造体の中心軸を挟んで前記第２方向に対向するように配置されている、
請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の電気加熱式担体。

【請求項10】

前記第１及び第２スリットの少なくとも一方に充填剤が充填されている、
請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の電気加熱式担体。

【請求項11】

前記第１スリットの少なくとも一部は前記外周壁から延在されている、
請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の電気加熱式担体。

【請求項12】

請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載の電気加熱式担体と、
前記電気加熱式担体を収容する金属ケースと
を備える、排気ガス浄化装置。

【請求項13】

外周壁と、前記外周壁の内側に配設され、一方の端面から他方の端面まで貫通して流路を形成する複数のセルを区画形成する隔壁と、を有する柱状のハニカム構造体と、
前記外周壁の表面に設けられている一対の電極端子と、
を備え、
前記セルの延伸方向に対して垂直な断面において、前記ハニカム構造体が、互いに離間して配置され、前記外周壁との間及び互いの間に通電経路を規定するように構成された複数本の第１スリットを有する電気加熱式担体の製造方法であって、
前記第１スリットを有する加工前の電気加熱式担体を準備する工程と、
前記一対の電極端子に通電し、前記通電経路の電気抵抗を測定する工程と、
前記電気抵抗の測定値を前記電気抵抗の目標値と比較して、前記測定値と前記目標値との差に基づいて、前記断面において前記通電経路内に位置する少なくとも１本の第２スリットを前記加工前の電気加熱式担体に設ける工程と
を含む、電気加熱式担体の製造方法。

【請求項14】

前記少なくとも１本の第２スリットが、前記第１スリットとは異なる方向に延在する、
請求項１３に記載の電気加熱式担体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気加熱式担体、排気ガス浄化装置及び電気加熱式担体の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば下記の特許文献１等で示されるように、ハニカム構造体の外周壁表面に設けられている一対の電極端子を通してハニカム構造体に電流を流し、ハニカム構造体を加熱する電気加熱式触媒（ＥＨＣ）が知られている。このような電気加熱式触媒では、ハニカム構造体を流れる電流の通電経路を規定するために、複数本のスリットがハニカム構造体に設けられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平０９－１０３６８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述のような従来構成において、ハニカム構造体に同一形状のスリットを設けたとしても、例えば基材の体積抵抗のばらつき等の要因により、電極端子間の電気抵抗が変動することがある。電極端子間の電気抵抗が変動すると、例えば電極端子間に一定電圧を印加する場合、投入電力が変動し、設計した出力を得られずに加熱不足等の不具合が生じる虞がある。また、電気抵抗が規定よりも低くなり、電流値が高くなる虞もある。

【0005】

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、電極端子間の電気抵抗の変動を抑え、設計した出力をより確実に得ることができる電気加熱式担体、排気ガス浄化装置及び電気加熱式担体の製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る電気加熱式担体は、外周壁と、外周壁の内側に配設され、一方の端面から他方の端面まで貫通して流路を形成する複数のセルを区画形成する隔壁と、を有する柱状のハニカム構造体と、外周壁の表面に設けられている一対の電極端子と、を備える、電気加熱式担体であって、セルの延伸方向に対して垂直な断面において、ハニカム構造体が、互いに離間して配置され、外周壁との間及び互いの間に通電経路を規定するように構成された複数本の第１スリットと、通電経路内に位置し、第１スリットとは異なる方向に延在する少なくとも１本の第２スリットと、を有し、一方の電極端子から他方の電極端子までの通電経路の長さが、ハニカム構造体の径より長い。

【0007】

本発明に係る排気ガス浄化装置は、上述の電気加熱式担体と、電気加熱式担体を収容する金属ケースとを備える。

【0008】

本発明に係る電気加熱式担体の製造方法は、外周壁と、外周壁の内側に配設され、一方の端面から他方の端面まで貫通して流路を形成する複数のセルを区画形成する隔壁と、を有する柱状のハニカム構造体と、外周壁の表面に設けられている一対の電極端子と、を備え、セルの延伸方向に対して垂直な断面において、ハニカム構造体が、互いに離間して配置され、外周壁との間及び互いの間に通電経路を規定するように構成された複数本の第１スリットを有する電気加熱式担体の製造方法であって、第１スリットを有する加工前の電気加熱式担体を準備する工程と、一対の電極端子に通電し、通電経路の電気抵抗を測定する工程と、電気抵抗の測定値を電気抵抗の目標値と比較して、測定値と目標値との差に基づいて、断面において通電経路内に位置する少なくとも１本の第２スリットを加工前の電気加熱式担体に設ける工程とを含む。

【発明の効果】

【0009】

本発明の電気加熱式担体、排気ガス浄化装置及び電気加熱式担体の製造方法によれば、通電経路を規定するように構成された複数本の第１スリットとは別に少なくとも１本の第２スリットをハニカム構造体が有しているので、電極端子間の電気抵抗の変動を抑え、設計した出力をより確実に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施形態における電気加熱式担体を示す正面図である。

【図2】図１の線ＩＩ－ＩＩにおける電気加熱式担体の断面図である。

【図3】図１の部分経路のうちの１つを拡大して示す説明図である。

【図4】図３の第１及び第２スリットの第１態様を示す説明図である。

【図5】図３の第１及び第２スリットの第２態様を示す説明図である。

【図6】図３の第１及び第２スリットの第３態様を示す説明図である。

【図7】図３の第１及び第２スリットの第４態様を示す説明図である。

【図8】図１の電気加熱式担体を含む排気ガス浄化装置を示す斜視図である。

【図9】図３の排気ガス浄化装置を示す分解斜視図である。

【図10】図１の電気加熱式担体の製造方法を示すフロチャートである。

【図11】図１の電気加熱式担体の第１変形例を示す正面図である。

【図12】図１の電気加熱式担体の第２変形例を示す正面図である。

【図13】図１の電気加熱式担体の第３変形例を示す正面図である。

【図14】第２スリットの延在幅と通電経路の電気抵抗との関係を示すグラフである。

【図15】１つの部分経路内に複数の第２スリットを設ける場合の第２スリット間の離間距離と第１スリットの離間距離との関係を示すグラフである。

【図16】部分経路内での第２スリットの位置と部分経路の中心位置との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。本発明は各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態の構成要素を適宜組み合わせてもよい。

【0012】

＜電気加熱式担体について＞
図１は本発明の実施形態における電気加熱式担体１を示す正面図であり、図２は図１の線ＩＩ－ＩＩにおける電気加熱式担体１の断面図である。図１及び図２に示すように、本実施の形態の電気加熱式担体１は、ハニカム構造体２及び一対の電極端子３を有している。

【0013】

ハニカム構造体２は、セラミックス製の柱状部材である。セラミックス材料としては、アルミナ、ムライト、ジルコニア及びコージェライト等の酸化物系セラミックス、炭化ケイ素、窒化ケイ素及び窒化アルミ等の非酸化物系セラミックス等を挙げることができる。これらの中でも、ＳｉＣ及びＳｉの少なくとも一方を主成分として含むセラミックスが好ましい。より好ましくは、Ｓｉ含浸ＳｉＣで構成されているセラミックスである。

【0014】

本実施の形態のハニカム構造体２は、導電性を有する。ハニカム構造体２は、通電してジュール熱により発熱可能である限り、電気抵抗率については特に制限はないが、０．０００５～２００Ωｃｍであることが好ましく、０．００１～１００Ωｃｍであることが更に好ましい。本発明において、ハニカム構造体２の電気抵抗率は、四端子法により２５℃で測定した値とする。

【0015】

ハニカム構造体２の外形は、柱状である限り特に限定されず、例えば、底面が円形の柱状（円柱形状）、底面がオーバル形状の柱状、底面が多角形（四角形、五角形、六角形、七角形、八角形等）の柱状等の形状とすることができる。なお、柱状とは、セル２０ｃの延伸方向（ハニカム構造体２の軸方向２Ａ）に厚みを有する立体形状と理解できる。軸方向２Ａに係るハニカム構造体２の軸方向長さは、幅方向２Ｗに係るハニカム構造体２の幅方向長さよりも短くてもよい。

【0016】

本実施の形態のハニカム構造体２は、中央部２０、外周部２１及び外周壁２２を有している。

【0017】

中央部２０は、ハニカム構造体２の幅方向２Ｗに係るハニカム構造体２の中央に設けられている。図１に示すようにハニカム構造体２の底面が円形状であるとき、幅方向２Ｗは径方向と同義である。中央部２０は、中央部２０の一方の端面２０ａから他方の端面２０ｂまで貫通して流路を形成する複数のセル２０ｃを区画形成する隔壁２０ｄを有している。一方の端面２０ａからセル２０ｃに流入した流体は、流路及び／又は隔壁２０ｄを通過して他方の端面２０ｂから抜け出ることができる。流体は、例えば自動車等の排気ガスであり得る。

【0018】

セル２０ｃの延伸方向に垂直な断面におけるセルの形状に制限はないが、四角形、六角形、八角形、又はこれらの組み合わせであることが好ましい。これ等のなかでも、四角形及び六角形が好ましい。セル２０ｃの形状をこのようにすることにより、ハニカム構造体２に排気ガスを流したときの圧力損失が小さくなり、触媒の浄化性能が優れたものとなる。構造強度及び加熱均一性を両立させやすいという観点からは、四角形が特に好ましい。

【0019】

隔壁２０ｄは、気孔率が０～６０％であることが好ましく、０～５０％であることがより好ましく、０～４０％であることがさらに好ましい。気孔率が６０％以下であることで、隔壁２０ｄの強度を確保することができる。気孔率は、水銀ポロシメータにより測定した値である。なお、気孔率が２０％以下の場合は水銀ポロシメータではなく、隔壁２０ｄの断面のＳＥＭ画像から空隙部と隔壁部を二値化して気孔率を算出してもよい。

【0020】

セル２０ｃを区画形成する隔壁２０ｄの厚みは、０．０５～０．３１ｍｍであることが好ましく、０．０７～０．２５ｍｍであることがより好ましく、０．０９～０．２ｍｍであることがさらに好ましい。隔壁２０ｄの厚みが０．０５ｍｍ以上であることで、ハニカム構造体２の強度が低下するのを抑制可能である。隔壁２０ｄの厚みが０．３１ｍｍ以下であることで、ハニカム構造体２を触媒担体として用いて、触媒を担持した場合に、排気ガスを流したときの圧力損失が大きくなるのを抑制できる。本発明において、隔壁２０ｄの厚みは、セル２０ｃの延伸方向に垂直な断面において、隣接するセル２０ｃの重心同士を結ぶ線分のうち、隔壁２０ｄを通過する部分の長さとして定義される。

【0021】

ハニカム構造体２は、セル２０ｃの流路方向に垂直な断面において、セル密度が１５０×１０³～１４００×１０³セル／ｍ²であることが好ましく、３００×１０³～１３００×１０³セル／ｍ²であることがより好ましく、４００×１０³～１２００×１０³セル／ｍ²であることがさらに好ましい。セル密度をこのような範囲にすることにより、排気ガスを流したときの圧力損失を小さくした状態で、触媒の浄化性能を高くすることができる。セル密度が１５０×１０³セル／ｍ²以上であると、触媒担持面積が十分に確保される。セル密度が１４００×１０³セル／ｍ²以下であるとハニカム構造体２を触媒担体として用いて、触媒を担持した場合に、排気ガスを流したときの圧力損失が大きくなりすぎることが抑制される。セル密度は、中央部２０の端面の面積でセル数を除して得られる値である。

【0022】

ハニカム構造体２に触媒を担持することにより、電気加熱式担体１を触媒体として使用することができる。セル２０ｃの流路には、例えば自動車排気ガス等の流体を流すことができる。触媒としては、例えば、貴金属系触媒又はこれら以外の触媒が挙げられる。貴金属系触媒としては、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）といった貴金属をアルミナ細孔表面に担持し、セリア、ジルコニア等の助触媒を含む三元触媒や酸化触媒、又は、アルカリ土類金属と白金を窒素酸化物（ＮＯ_x）の吸蔵成分として含むＮＯ_x吸蔵還元触媒（ＬＮＴ触媒）が例示される。貴金属を用いない触媒として、銅置換又は鉄置換ゼオライトを含むＮＯ_x選択還元触媒（ＳＣＲ触媒）等が例示される。また、これらの触媒からなる群から選択される２種以上の触媒を用いてもよい。なお、触媒の担持方法についても特に制限はなく、従来、ハニカム構造体に触媒を担持する担持方法に準じて行うことができる。

【0023】

外周部２１は、中央部２０の幅方向外側に設けられている。本実施の形態の外周部２１は、中央部２０の周方向全域にわたって中央部２０を囲むように設けられている。

【0024】

外周壁２２は、中央部２０の周方向全域にわたって外周部２１を囲むように設けられている。セル２０ｃを区画形成する隔壁２０ｄは、外周壁２２の内側に配置されている。ハニカム構造体２に外周壁２２を設けることは、ハニカム構造体２の構造強度を確保し、また、セル２０ｃを流れる流体が外周壁２２から漏洩するのを抑制する観点で有用である。具体的には、外周壁２２の厚みは好ましくは０．１ｍｍ以上であり、より好ましくは０．１５ｍｍ以上、更により好ましくは０．２ｍｍ以上である。但し、外周壁２２を厚くしすぎると高強度になりすぎてしまい、隔壁２０ｄとの強度バランスが崩れて耐熱衝撃性が低下することから、外周壁２２の厚みは好ましくは１．０ｍｍ以下であり、より好ましくは０．７ｍｍ以下であり、更により好ましくは０．５ｍｍ以下である。ここで、外周壁２２の厚みは、厚みを測定しようとする外周壁２２の箇所をセルの延伸方向に垂直な断面で観察したときに、当該測定箇所における外周壁２２の接線に対する法線方向の厚みとして定義される。

【0025】

本実施の形態の外周部２１は、中央部２０から外周部２１の外周面２１ｄに向かって先細り状の外形を有している。換言すると、外周部２１は、中央部２０から外周部２１の外周面２１ｄに向かって軸方向長さが徐々に短くなっている。本実施の形態の外周部２１の端面２１ａ，２１ｂは、ハニカム構造体２の幅方向２Ｗに対して傾斜して延在されたテーパ面とされている。外周部２１の端面２１ａ，２１ｂは、ハニカム構造体２の軸方向２Ａに係る両端において、中央部２０の外縁と外周面２１ｄとを接続する面である。なお、外周部２１は無くてもよく、この場合、隔壁２０ｄで区画されたセルｃを有する中央部２０が広がる。

【0026】

本実施の形態の外周部２１は、ハニカム構造体２の軸方向２Ａに係る中心位置においてハニカム構造体２の幅方向２Ｗに延在する平面を中心に対称の形状を有している。各端面２１ａ，２１ｂを構成する各テーパ面の傾斜角度及び延在幅は互いに等しくされている。

【0027】

本実施の形態の外周部２１の内部には、外周部２１の一方の端面２１ａから他方の端面２１ｂまで貫通された複数のセル２０ｃが設けられている。外周部２１の内部に設けられたセル２０ｃは、中央部２０の内部に設けられたセル２０ｃと同等の構成を有する。しかしながら、外周部２１は、内部にセル２０ｃを有しない中実構造とされていてもよい。

【0028】

本実施の形態では、外周部２１の端面２１ａ，２１ｂにおいて、セル２０ｃの開口が充填剤２４によって塞がれている。換言すると、外周部２１の端面２１ａ，２１ｂは、充填剤２４によって平滑面とされている。ここでいう平滑面とは、セル２０ｃの開口が剥き出されている場合と比較して表面凹凸が小さな面を意味する。後述のように、外周部２１の端面２１ａ，２１ｂは、ハニカム構造体２を把持するための把持用端面を構成する。外周部２１の端面２１ａ，２１ｂにおいてセル２０ｃの開口が充填剤２４によって塞がれることで、端面２１ａ，２１ｂとの接触により後述の金属ケース６若しくはマット７（図８参照）又は端面２１ａ，２１ｂが削れることを抑えることができる。しかしながら、充填剤２４が省略されて、外周部２１の端面２１ａ，２１ｂにおいてセル２０ｃの開口が開放されていてもよい。

【0029】

電極端子３は、外周壁２２の表面に設けられている。また、電極端子３は、ハニカム構造体２の周方向に互いに離間して外周部２１の外周面２１ｄ上に設けられている。本実施の形態の一対の電極端子３は、セル２０ｃの延伸方向に対して垂直な断面において、ハニカム構造体２の中心軸を挟んでハニカム構造体２の幅方向２Ｗに対向するように配置されている。一対の電極端子３がハニカム構造体２の周方向に１８０°の角度間隔をおいて配置されていると理解してもよい。本実施の形態では、一対の電極端子３は、後述の第１スリット２５１が互いに離間する第２方向２Ｗ２に対向するように配置されている。

【0030】

本実施の形態の電極端子３は、外周面２１ｄ上に立設された柱状の部材とされている。電極端子３と外周面２１ｄとの間に帯状又は瓦状の電極層が設けられていてもよい。電極端子３の外形は柱状である限り特に限定されず、例えば、底面が円形の柱状（円柱形状）、底面がオーバル形状の柱状、底面が多角形（四角形、五角形、六角形、七角形、八角形等）の柱状等の形状とすることができる。

【0031】

電極端子３の径は、好ましくは５～２５ｍｍであり、より好ましくは８～２０ｍｍであり、さらに好ましくは１０～１５ｍｍである。電極端子３の径が５ｍｍ以上であることで、耐電流性能を確保することができる。電極端子３の径が２５ｍｍ以下であることで、良好な接合性を確保することができる。

【0032】

電極端子３の長さは、好ましくは６～３０ｍｍであり、より好ましくは８～２５ｍｍであり、さらに好ましくは１０～２０ｍｍである。電極端子３の長さが６ｍｍ以上であることで、電極端子３に外部電極を接続しやすくなる。電極端子３の長さが３０ｍｍ以下であることで、ハニカム構造体２の外径が過大となることを回避できる。

【0033】

電極端子３に電圧を印加するとジュール熱によりハニカム構造体２を発熱させることが可能である。このため、ハニカム構造体２はヒーターとしても好適に用いることができる。印加する電圧は１２～９００Ｖが好ましく、４８～６００Ｖが更に好ましいが、印加する電圧は適宜変更可能である。

【0034】

セル２０ｃの延伸方向に対して垂直な断面において、ハニカム構造体２は、複数本の第１スリット２５１と、少なくとも１本の第２スリット２５２とを有している。以下、この「セル２０ｃの延伸方向に対して垂直な断面」を「上述の断面」と呼ぶことがある。

【0035】

第１スリット２５１は、上述の断面において、互いに離間して配置され、外周壁２２との間及び互いの間に通電経路を規定するように構成されている。第１スリット２５１は電流の流れを阻害するように構成されており、一方の電極端子３からの電流は第１スリット２５１を迂回しながらハニカム構造体２を通り他方の電極端子３に向かう。この電極端子３間で電流が流れる経路が通電経路である。一方の電極端子３から他方の電極端子３までの通電経路の長さは、ハニカム構造体２の径（電極端子３間の最短距離）より長くされている。

【0036】

第１スリット２５１の形状及び配置態様は任意であるが、本実施の形態の第１スリット２５１のそれぞれは、上述の断面において、直線状に第１方向２Ｗ１に延在し、かつ、第１方向２Ｗ１に直交する第２方向２Ｗ２に互いに離間して配置されている。すなわち、複数本の直線状の第１スリット２５１が互いに平行に配置されている。第１及び第２方向２Ｗ１，２Ｗ２は、ハニカム構造体２の幅方向２Ｗに含まれる互いに直交する２つの方向である。本実施の形態では、第１スリット２５１は、第２方向２Ｗ２に等間隔に配置されている。しかしながら、第１スリット２５１の間隔が互いに異なっていてもよい。

【0037】

第２方向２Ｗ２に隣り合う一対の第１スリット２５１は、第２方向２Ｗ２から見たときに互いに一部重なるように配置されている。換言すると、第２方向２Ｗ２に隣り合う一対の第１スリット２５１の一方の先端は、他方の先端よりも他方の基端側に位置されている。基端とは第１スリット２５１の外周壁２２側の一端であり、先端とは第１スリット２５１の他端である。本実施の形態の各第１スリット２５１の先端は、中央部２０内に位置している。しかしながら、第１スリット２５１の少なくとも一部の先端は、中央部２０を超えて外周部２１に到達していてもよい。

【0038】

第１スリット２５１の少なくとも一部が外周壁２２から延在されている。換言すると、第１スリット２５１によって外周壁２２がハニカム構造体２の周方向に不連続とされている。本実施の形態では、すべての第１スリット２５１が外周壁２２から延在されている。本実施の形態では、第１方向２Ｗ１に係るハニカム構造体２の一端側の外周壁２２から延在する第１スリット２５１と、他端側の外周壁２２から延在する第１スリット２５１とが第２方向２Ｗ２に交互に配置されている。少なくとも一部の第１スリット２５１が外周壁２２から延在されていなくてもよい（外周壁２２から離れて設けられていてもよい）。

【0039】

ここで、第１スリット２５１によって規定される通電経路は、複数の部分経路２６を含んでいる。部分経路２６は、第２方向２Ｗ２に隣り合う一対の第１スリット２５１に挟まれているとともに、一対の第１スリット２５１の一方の端部から他方の端部まで第１方向２Ｗ１に延在されている。本実施の形態の通電経路内では、少なくとも２つの部分経路２６が互いに直列に配置されている。本実施の形態では、すべての部分経路２６（６つの部分経路２６）が通電経路内で互いに直列に配置されている。

【0040】

第２スリット２５２は、上述の断面において、通電経路内に位置している。第２スリット２５２は、電流の流れを阻害するように構成されており、第１スリット２５１に加えて第２スリット２５２が設けられていることで、通電経路全体及び第２スリット２５２の周辺の電気抵抗が上昇されている。第２スリット２５２は、通電経路の電気抵抗を調整するために設けられている。本実施の形態では、第２スリット２５２は、第１スリット２５１とは異なる方向に延在している。第２スリット２５２は、第１スリット２５１よりも短く、かつ第２方向２Ｗ２に延在されている。また、第２スリット２５２は、第１スリット２５１と交わっている。第２スリット２５２は、第２方向２Ｗ２に対して傾斜されていてもよいし、第１スリット２５１から離れて設けられていてもよい。

【0041】

本実施の形態の第２スリット２５２は、部分経路２６内に設けられている。しかしながら、第２スリット２５２は、通電経路のうち第１スリット２５１と外周壁２２との間の部分に設けられていてもよい。本実施の形態では、すべての部分経路２６に少なくとも１つの第２スリット２５２が設けられている。しかしながら、少なくとも１つの部分経路２６に第２スリット２５２が設けられていなくてもよい。

【0042】

本実施の形態のように部分経路２６が直列に配置されている場合、ハニカム構造体２の中央部が集中して発熱しやすい。一方、本実施の形態の第２スリット２５２は、第２スリット２５２周辺の電気抵抗を上昇させ、第２スリット２５２周辺の発熱量を上昇させることができる。すなわち、第２スリット２５２により電気抵抗を調整することで、ハニカム構造体２の発熱をより均一化することが可能になる。ハニカム構造体２の中心部と比較して周辺部に多くの第２スリット２５２を設けることにより、より確実にハニカム構造体２の発熱を均一化することが可能になる。なお、ハニカム構造体２の中心部とは、ハニカム構造体２の面積重心を中心とする領域であって、流体が通されるセル２０ｃが設けられた領域（本実施の形態の中央部２０）の外形に相似な形状を有し、かつそのセル２０ｃが設けられた領域の１／４の面積の領域と考えられ得る。また、周辺部とは、その中心部の外側と考えられる。

【0043】

また、ハニカム構造体２の使用態様等によっては、ハニカム構造体２の中心部を集中して発熱させることが望まれることもある。このような場合には、ハニカム構造体２の周辺部と比較して中心部に多くの第２スリット２５２を設けてもよい。換言すると、第２スリット２５２の分布によりハニカム構造体２の発熱分布を調整してもよい。

【0044】

第１及び第２スリット２５１，２５２の少なくとも一方には、充填剤２５ａが充填されている。本実施の形態では、第１及び第２スリット２５１，２５２の両方に充填剤２５ａが充填されている。より具体的には、第１及び第２スリット２５１，２５２のすべてに隙間なく充填剤２５ａが充填されている。第１及び第２スリット２５１，２５２に充填剤２５ａが充填されていることで、ハニカム構造体２の強度を向上できる。また、外周壁２２から延在されている第１スリット２５１を通して外周壁２２側に流体が流れることを抑えることができ、電極端子３などの劣化を低減することもできる。第１及び第２スリット２５１，２５２の一部のみに充填剤２５ａが充填されていてもよく、第１及び第２スリット２５１，２５２のいずれか一方又は両方に充填剤２５ａが充填されていなくてもよい。

【0045】

次に、図３は、図１の部分経路２６のうちの１つを拡大して示す説明図である。図３には、部分経路２６を挟む一対の第１スリット２５１と、その部分経路２６に設けられた２つの第２スリット２５２とが示されている。

【0046】

図３に示すように、第２スリット２５２は、第２方向２Ｗ２に所定の延在幅２５２ａを有している。第２スリット２５２の延在幅２５２ａが大きいほど、第２スリット２５２による電気抵抗の上昇量が増える。その第２スリット２５２が設けられた部分経路２６を挟む一対の第１スリット２５１は、第２方向２Ｗ２に離間距離２５１ａを有している。第２スリット２５２の延在幅２５２ａは、第１スリット２５１の離間距離２５１ａの１０％以上かつ９０％以下であることが好ましい。後に詳しく説明するように、第２スリット２５２の延在幅２５２ａが第１スリット２５１の離間距離２５１ａの１０％以上であると、第２スリット２５２による電気抵抗の上昇が生じやすくなり好ましい。一方、第２スリット２５２の延在幅２５２ａが第１スリット２５１の離間距離２５１ａの９０％以下であると、ハニカム構造体２の強度及び／又は浄化効率が向上するとともに、その第２スリット２５２の周辺がヒートスポットになり部分的に熱応力が増大することでクラック発生の懸念が抑制される。また、充填剤２５ａが充填された第２スリット２５２の延在幅２５２ａが第１スリット２５１の離間距離２５１ａの９０％以下であると、圧力損失の上昇を抑制することができる。これらの利点をより確実に得るため、第２スリット２５２の延在幅２５２ａは、一対の第１スリット２５１の離間距離２５１ａの３０％以上かつ６０％以下であることがより好ましい。

【0047】

部分経路２６内での第１方向２Ｗ１に係る第２スリット２５２の位置は、第１方向２Ｗ１に係る部分経路２６の中心位置２６ａから第１方向２Ｗ１に係る部分経路２６の延在幅２６ｂの３０％以内の位置にあることが好ましい。すなわち、第２スリット２５２は、部分経路２６の中央領域（中心位置２６ａを中心とする部分経路２６の領域であって、第１方向２Ｗ１に部分経路２６の延在幅２６ｂの６０％の幅を有する領域）に配置されていることが好ましい。後に詳しく説明するように、第２スリット２５２の位置が中心位置２６ａから延在幅２６ｂの３０％以内の位置にあることで、第２スリット２５２による電気抵抗の調整を安定させることができる。部分経路２６内に１つの第２スリット２５２が設けられる場合、その第２スリット２５２を部分経路２６の中心位置２６ａに配置してもよい。

【0048】

図３に示すように１つの部分経路２６内に複数の第２スリット２５２が第１方向２Ｗ１に互いに離間して設けられている場合、それらの複数の第２スリット２５２間の離間距離２５２ｂは、その１つの部分経路２６を挟む一対の第１スリット２５１の第２方向２Ｗ２に係る離間距離２５１ａの１．２５倍以上であることが好ましい。後に詳しく説明するように、第２スリット２５２間の離間距離２５２ｂを第１スリット２５１の離間距離２５１ａの１．２５倍以上とすることで、第２スリット２５２による電気抵抗の調整を安定させることができる。また、第２スリット２５２による電気抵抗の調整をより安定させるため、第２スリット２５２間の離間距離２５２ｂを第１スリット２５１の離間距離２５１ａの２倍以上とすることがより好ましい。

【0049】

１つの部分経路２６に設ける第２スリット２５２の数は、第１方向２Ｗ１に係る部分経路２６の延在幅２６ｂに応じて決定してもよい。例えば、第１方向２Ｗ１に係る部分経路２６の延在幅２６ｂが所定幅を超える場合に、その部分経路２６に複数の第２スリット２５２を設けてもよい。１つの部分経路２６に１つの第２スリット２５２を設ける場所に比べて、１つの部分経路２６に複数の第２スリット２５２を設ける場所では、第２スリット２５２の延在幅２５２ａが短くてもよい。複数の第２スリット２５２により全体として部分経路２６の電気抵抗の上昇量を確保できるためである。複数の短い第２スリット２５２を設けることで、電気抵抗の上昇量を確保しつつ、強度向上及び電気抵抗の均一化を図ることができる。

【0050】

次に、図４は、図３の第１及び第２スリット２５１，２５２の第１態様を示す説明図である。図４では、セル２０ｃが四角形とされている態様を示している。上述のようにセル２０ｃは隔壁２０ｄにより区画形成されている。上述の断面において、電流は隔壁２０ｄを伝って流れる。第１及び第２スリット２５１，２５２は、隣り合うセル２０ｃを繋げるように隔壁２０ｄを欠落させる（切れ込みを入れる）ことで形成され得る。図４では一列のセル２０ｃを繋げることで第１及び第２スリット２５１，２５２が形成されるように図示しているが、より多くの列のセル２０ｃが繋げられてもよい。第２スリット２５２の延在幅２５２ａは、隔壁２０ｄに沿った距離として理解され得る。図４に示すように、セル２０ｃが四角形であるとき、直線に沿った距離として第２スリット２５２の延在幅２５２ａを測定され得る。

【0051】

次に、図５は図３の第１及び第２スリット２５１，２５２の第２態様を示す説明図であり、図６は図３の第１及び第２スリット２５１，２５２の第３態様を示す説明図であり、図７は図３の第１及び第２スリット２５１，２５２の第４態様を示す説明図である。図５～図７では、セル２０ｃが六角形とされている態様を示している。上述のように第２スリット２５２の延在幅２５２ａは、隔壁２０ｄに沿った距離として理解され得る。図５～図７に示すように、セル２０ｃが六角形であるとき、第２スリット２５２の延在幅２５２ａは図５～図７に示すように折れ線に沿った距離として測定され得る。

【0052】

次に、図８は図１の電気加熱式担体１を含む排気ガス浄化装置５を示す斜視図であり、図９は図３の排気ガス浄化装置５を示す分解斜視図である。図８及び図９に示すように、排気ガス浄化装置５は、電気加熱式担体１、金属ケース６及び一対のマット７を有している。

【0053】

金属ケース６は、電気加熱式担体１を収容するためのケースである。金属ケース６には、中央部２０の端面２０ａ，２０ｂを露出させる開口６０が設けられている。金属ケース６は、ハニカム構造体２の軸方向に沿ってハニカム構造体２を見たときに外周部２１を覆い隠すように設けられている。開口６０を通して中央部２０の一方の端面２０ａ，２０ｂに流体が流れ込み、他方の端面２０ａ，２０ｂから流体が抜け出る。すなわち、中央部２０の端面２０ａ，２０ｂは、流体流通用端面を構成する。

【0054】

図９に特に表れているように、本実施の形態の金属ケース６は、一対のケース体６１，６２を有している。ケース体６１，６２は、軸方向に係る両側からハニカム構造体２を挟み込んでいる。より具体的には、ケース体６１，６２は、外周部２１の端面２１ａ，２１ｂを挟み込むことによりハニカム構造体２を把持している。すなわち、本実施の形態の電気加熱式担体１では、外周部２１の端面２１ａ，２１ｂがハニカム構造体２を把持するための把持用端面を構成する。

【0055】

マット７は、金属ケース６（ケース体６１，６２）とハニカム構造体２との間に介在される部材である。マット７は、例えばステンレス等の金属ケース６及びハニカム構造体２よりも柔軟な材料によって構成される。マット７が設けられることで、金属ケース６（ケース体６１，６２）によってハニカム構造体２をより確実に保持できる。しかしながら、マット７は省略されていてもよい。

【0056】

次に、図１０は、図１の電気加熱式担体１の製造方法を示すフロチャートである。図１０に示すように、図１の電気加熱式担体１の製造方法には、準備工程（ステップＳ１）、測定工程（ステップＳ２）及び加工工程（ステップＳ３）が含まれている。

【0057】

準備工程（ステップＳ１）は、第１スリット２５１を有する加工前の電気加熱式担体１を準備する工程である。加工前の電気加熱式担体１は、図１に示す第２スリット２５２を除く各構成を有する電気加熱式担体１であり得る。準備工程は、限定はされないが、所定量の材料（セラミック坏土）を調製する調製工程、金型から材料を押し出して外周壁２２及び隔壁２０ｄを有する成形体を得る成形工程、成形体に電極端子３を取り付ける取付工程、並びに成形体を焼成する焼成工程を含み得る。取付工程は、焼成工程の後に行われてもよい。成形工程時に第１スリット２５１を有する成形体を得てもよいし、成形工程にて得られた成形体、又は焼成工程にて得られた焼成体に対して加工を施すことで第１スリット２５１を形成してもよい。

【0058】

測定工程（ステップＳ２）は、加工前の電気加熱式担体１において一対の電極端子３に通電し、加工前の電気加熱式担体１における通電経路の電気抵抗を測定する工程である。電極端子３間には直流電圧を印加し得る。電気抵抗の測定は、例えば２５℃等の室温で行い得る。測定は、例えば電気加熱式担体１毎又は電気加熱式担体１の製造ロット毎等の所定頻度で行うことができる。製造ロット毎に測定を行うとは、例えば１回の調製工程で得られた同一の材料で作成される複数の電気加熱式担体１のうち１つ又は複数の代表的な電気加熱式担体１において通電経路の電気抵抗を測定すること等と理解できる。

【0059】

加工工程（ステップＳ３）は、電気抵抗の測定値を電気抵抗の目標値と比較して、測定値と目標値との差に基づいて、上述の断面において通電経路内に位置するとともに第１スリット２５１とは異なる方向に延在する少なくとも１本の第２スリット２５２を加工前の電気加熱式担体１に設ける工程である。

【0060】

加工前の電気加熱式担体１に第２スリット２５２を設けることで、通電経路の電気抵抗を向上させることができる。すなわち、電気抵抗の測定値が目標値を下回るときに、加工前の電気加熱式担体１に第２スリット２５２を設けることで、通電経路の電気抵抗を目標値に近づけることができる。

【0061】

第２スリット２５２の数、位置及び大きさを変更することで、電気抵抗の上昇量を調整することができる。すなわち、電気抵抗の測定値と目標値との差に応じて、第２スリット２５２の数、位置及び大きさを決定することで、通電経路の電気抵抗を目標値に近づけることができる。図１等に示すようにすべての部分経路２６に少なくとも１本の第２スリット２５２を設けてもよいし、一部の部分経路２６のみに第２スリット２５２を設けてもよいし、また通電経路のうち第１スリット２５１と外周壁２２との間の部分に第２スリット２５２を設けてもよい。

【0062】

特に、第２方向２Ｗ２に係る第２スリット２５２の延在幅２５２ａを変更することで、通電経路の電気抵抗を容易に調整することができる。また、所定条件を満たすように第２スリット２５２の位置を決定することで、第２スリット２５２による電気抵抗の上昇量を安定させることができる。このため、第２スリット２５２の配置パターン（数及び位置）を予め定めておき、電気抵抗の測定値と目標値との差に応じて第２スリット２５２の延在幅２５２ａを調整することで、より安定的かつ容易に電気抵抗を目標値に近づけることができる。なお、同じタイプ（同じ寸法及び／又は同じ使用目的）の複数の電気加熱式担体１を比較することにより、それらの電気加熱式担体１において、第２スリット２５２の配置パターンを予め定めた上で第２スリット２５２の延在幅２５２ａを調整することで、通電経路の電気抵抗を調整していることが分かる。

【0063】

次に、図１１は、図１の電気加熱式担体１の第１変形例を示す正面図である。図１の電気加熱式担体１では、一対の電極端子３は、セル２０ｃの延伸方向に対して垂直な断面において、ハニカム構造体２の中心軸を挟んでハニカム構造体２の幅方向２Ｗ（第２方向２Ｗ２）に対向するように配置されていた。換言すると、一対の電極端子３がハニカム構造体２の周方向に１８０°の角度間隔をおいて配置されていた。しかしながら、一対の電極端子３は、必ずしも互いに対向するように配置されなくてよく、図１１に示すようにハニカム構造体２の周方向に１８０°未満の角度間隔で配置されていてもよい。

【0064】

次に、図１２は、図１の電気加熱式担体１の第２変形例を示す正面図である。図１の電気加熱式担体１では、すべての第１スリット２５１が外周壁２２から延在されている。しかしながら、図１２に示すように、少なくとも一部の第１スリット２５１が外周壁２２から延在されていなくてもよい（外周壁２２から離れて設けられていてもよい）。図１２に示す第２変形例では、外周壁２２から離れて設けられている第１スリット２５１と、外周壁２２から延在されている第１スリット２５１とが第２方向２Ｗ２に交互に配置されている。また、第２変形例では、一部の部分経路２６に第２スリット２５２が１つずつ設けられている。各第２スリット２５２は、第１方向２Ｗ１に係る部分経路２６の中央位置に配置されている。

【0065】

なお、図１２では、第２方向２Ｗ２について最も外側に配置された第１スリット２５１に第２スリット２５２が設けられていないが、最も外側に配置された第１スリット２５１にも第２スリット２５２が設けられていてもよい。この場合、第２スリット２５２は、部分経路２６ではなく、通電経路のうち第１スリット２５１と外周壁２２との間の部分に設けられていてもよい。

【0066】

次に、図１３は、図１の電気加熱式担体１の第３変形例を示す正面図である。図１３に示すように、少なくとも一部の第１スリット２５１が外周壁２２から延在されていない態様においても、部分経路２６に複数の第２スリット２５２が設けられていてもよい。また、図１３に示すように、同態様においても、各第２スリット２５２が第１方向２Ｗ１に係る部分経路２６の中央位置からずれて配置されていてもよい。

【0067】

本実施の形態のような電気加熱式担体１では、排気ガス浄化装置５及び電気加熱式担体１の製造方法によれば、通電経路を規定するように構成された複数本の第１スリット２５１とは別に少なくとも１本の第２スリット２５２をハニカム構造体２が有しているので、電極端子３間の電気抵抗の変動を抑え、設計した出力をより確実に得ることができる。

【0068】

また、第１スリット２５１のそれぞれは、上述の断面において、直線状に第１方向２Ｗ１に延在し、かつ、第１方向２Ｗ１に直交する第２方向２Ｗ２に互いに離間して配置されており、第２方向２Ｗ２に隣り合う一対の第１スリット２５１は、第２方向２Ｗ２から見たときに互いに一部重なるように配置されているので、より確実に通電経路を長くできる。

【0069】

第２方向２Ｗ２に係る第２スリット２５２の延在幅２５２ａは、第２スリット２５２が設けられた部分経路２６を挟む一対の第１スリット２５１の第２方向２Ｗ２に係る離間距離２５１ａの１０％以上かつ９０％以下であるので、より確実に第２スリット２５２によって電気抵抗を上昇させることができ、ハニカム構造体２の強度及び／又は浄化効率が低下することを回避でき、その第２スリット２５２の周辺がヒートスポットになり部分的に熱応力が増大することでクラック発生の懸念の増大を抑えることができる。また、第２スリット２５２に充填剤２５ａが充填された態様において、圧力損失が過度に上昇することを回避できる。

【0070】

また、部分経路２６内での第１方向２Ｗ１に係る第２スリット２５２の位置は、第１方向２Ｗ１に係る部分経路２６の中心位置２６ａから第１方向２Ｗ１に係る部分経路２６の延在幅２６ｂの３０％以内の位置であるので、第２スリット２５２による電気抵抗の調整を安定させることができる。

【0071】

また、１つの部分経路２６内の複数の第２スリット２５２間の離間距離２５２ｂは、１つの部分経路２６を挟む一対の第１スリット２５１の第２方向２Ｗ２に係る離間距離２５１ａの１．２５倍以上であるので、第２スリット２５２による電気抵抗の調整を安定させることができる。

【0072】

また、通電経路内で少なくとも２つの部分経路２６が互いに直列に配置されているので、ハニカム構造体２の中央部が集中して発熱しやすい。第２スリット２５２により電気抵抗を調整することで、ハニカム構造体２の発熱をより均一化することが可能になる。すなわち、少なくとも２つの部分経路２６が互いに直列に配置されている態様において、第２スリット２５２を設けることが特に有用である。

【0073】

また、第１及び第２スリット２５１，２５２の少なくとも一方に充填剤２５ａが充填されているので、ハニカム構造体２の強度を向上できる。また、外周壁２２から延在されている第１スリット２５１を通して外周壁２２側に流体が流れることを抑えることができ、電極端子３などの劣化を低減することもできる。

【0074】

また、第１スリット２５１の少なくとも一部は外周壁２２から延在されているので、外周壁２２に沿った通電経路が最短距離となり、外周発熱を抑えることができる。

【0075】

次に、実施例を挙げる。本発明者は、以下のように回路モデルを規定するとともに、その回路モデル中に種々の第２スリット２５２を設けると仮定して、回路モデルにおける電気抵抗を算出した。回路モデルは、全体として、縦方向（第１方向２Ｗ１）に５７個のセル２０ｃを有し、横方向（第２方向２Ｗ２）に１０個のセル２０ｃを有するハニカム構造体として規定した。各セル２０ｃは、四角形とされている。隔壁２０ｄの１枚あたりの電気抵抗は０．０２５１Ωである。両側の縦１列ずつのセル２０ｃを第１スリット２５１とし、第１スリット２５１間の横８セルの領域に電流が流れるとする。簡単のため、電流は回路全体に均等に流れるとする。回路モデルに４．８Ｖを印可すると仮定する。第１スリット２５１間の横８セルの領域において、横方向一列の所定数のセル２０ｃを第２スリット２５２とする。回路モデル中に１つの第２スリット２５２を設ける場合には、縦方向に係る回路中央部に第２スリット２５２を配置する。回路モデル中に複数の第２スリット２５２を設ける場合、回路両端から１０セル以上離れた領域に第２スリット２５２を配置する。

【0076】

図１４は、第２スリット２５２の延在幅２５２ａと通電経路の電気抵抗との関係を示すグラフである。図１４において、横軸は回路モデルにおいて第２スリット２５２とする横方向一列のセル２０ｃの数を示し、右縦軸は電気抵抗（Ω）を示し、左縦軸は初期状態からの電気抵抗の上昇率（％）を示している。また、第１スリット２５１の離間距離２５１ａ（８セル）に対する第２スリット２５２の延在幅２５２ａの割合をグラフ上部に示している。

【0077】

図１４に示すように、延在幅２５２ａが離間距離２５１ａの１０％未満であると、第２スリット２５２による電気抵抗の上昇が生じにくい。一方、延在幅２５２ａが離間距離２５１ａの９０％を超えると、抵抗値が大きく上昇する。抵抗値の大きな上昇は、第２スリット２５２の周辺をヒートスポットとし、部分的に熱応力が増大することでクラック発生の懸念を増大させる。また、延在幅２５２ａが離間距離２５１ａの９０％を超えると、ハニカム構造体２の強度及び／又は浄化効率が低下するとともに、圧力損失の上昇が大きくなってしまう。これらから、第２スリット２５２の延在幅２５２ａが第１スリット２５１の離間距離２５１ａの１０％以上かつ９０％以下であることが好ましいことが分かる。また、これらの懸念をより小さくするため、第２スリット２５２の延在幅２５２ａは、一対の第１スリット２５１の離間距離２５１ａの３０％以上かつ６０％以下であることがより好ましい。

【0078】

次に、図１５は、１つの部分経路２６内に複数の第２スリット２５２を設ける場合の第２スリット２５２間の離間距離２５２ｂと電気抵抗との関係を示すグラフである。図１５において、横軸は回路モデルにおいて第２スリット２５２間の離間距離２５２ｂとする縦方向一列のセル２０ｃの数を示し、左縦軸は電気抵抗（Ω）を示し、右縦軸は初期状態からの電気抵抗の上昇率（％）を示している。また、第１スリット２５１の離間距離２５１ａ（８セル）に対する第２スリット２５２間の離間距離２５２ｂの倍率をグラフ上部に示している。

【0079】

図１５に示すように、第２スリット２５２間の離間距離２５２ｂが一定値を超えると、大きくなるにつれて、電気抵抗の値及び上昇率の変化が小さくなることが分かる。特に、第２スリット２５２間の離間距離２５２ｂが第１スリット２５１の離間距離２５１ａの１．２５倍以上とすれば、電気抵抗の値及び上昇率の変化が確実に小さくなり、第２スリット２５２による電気抵抗の調整が安定することが分かる。このことから、第２スリット２５２間の離間距離２５２ｂが第１スリット２５１の離間距離２５１ａの１．２５倍以上であることが好ましく、より好ましくは２倍以上である。

【0080】

次に、図１６は、部分経路２６内での第２スリット２５２の位置と部分経路２６の中心位置２６ａとの関係を示すグラフである。図１６において、横軸は回路モデルにおいて部分経路２６の中心位置２６ａから第２スリット２５２までの縦方向のセル２０ｃの数であり、左縦軸は電気抵抗（Ω）を示し、右縦軸は初期状態からの電気抵抗の上昇率（％）を示している。また、縦方向に係る部分経路２６の延在幅２６ｂ（５７セル）に対する中心位置２６ａから第２スリット２５２までの距離（セル数）の割合をグラフ上部に示している。なお、図１６のグラフに示す抵抗値等は、一方の第１スリット２５１の上端から回路モデル内に電流が流入し、他方の第１スリット２５１の下端から電流が流れ出ると仮定して算出している。

【0081】

図１６に示すように、部分経路２６内での縦方向に係る第２スリット２５２の位置が、縦方向に係る部分経路２６の中心位置２６ａから縦方向に係る部分経路２６の延在幅の３０％以内の位置であるときに、電気抵抗の値及び上昇率の変化が小さいことが分かる。このことから、第２スリット２５２の位置が、部分経路２６の中心位置２６ａから部分経路２６の延在幅の３０％以内の位置であることが好ましい。

【符号の説明】

【0082】

１ 電気加熱式担体
２ ハニカム構造体
２０ｃ セル
２０ｄ 隔壁
２２ 外周壁
２５ａ 充填剤
２６ 部分経路
２５１ 第１スリット
２５２ 第２スリット
３ 電極端子
５ 排気ガス浄化装置
６ 金属ケース

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】