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(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】P2024142080
(43)【公開日】2024-10-10
(54)【発明の名称】ハニカム構造体、電気加熱型担体及び排気ガス浄化装置
(51)【国際特許分類】
B01J 35/57 20240101AFI20241003BHJP
C04B 38/06 20060101ALI20241003BHJP
C04B 35/565 20060101ALI20241003BHJP
F01N 3/20 20060101ALI20241003BHJP
F01N 3/24 20060101ALI20241003BHJP
F01N 3/28 20060101ALI20241003BHJP
【ＦＩ】
B01J35/04 301F
C04B38/06 E ZAB
C04B35/565
F01N3/20 K
F01N3/24 L
F01N3/28 301P
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023054068
(22)【出願日】2023-03-29
(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】アクシス国際弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】酒井 直希
【テーマコード（参考）】
3G091
4G169
【Ｆターム（参考）】
3G091AB02
3G091AB03
3G091AB05
3G091AB06
3G091BA02
3G091CA03
3G091GA06
3G091GA10
3G091GA16
3G091GB01W
3G091GB04W
3G091GB06W
3G091GB07W
3G091HA27
4G169AA01
4G169BA13B
4G169BB15B
4G169BD05B
4G169CA03
4G169DA06
4G169EA19
4G169EA26
4G169EB12X
4G169EB12Y
4G169EB15X
4G169EB15Y
4G169EB18Y
4G169EC21X
4G169EC21Y
4G169ED06
4G169ED10
4G169EE03
(57)【要約】
【課題】発熱均一性が改善されたハニカム構造体を提供する。
【解決手段】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、を有する円柱状のハニカム構造部、前記外周壁の外表面においてセルの延びる方向に帯状に設けられた第一電極層、及び、前記外周壁の外表面においてセルの延びる方向に帯状に設けられた第二電極層であって、前記ハニカム構造部の中心軸を挟んで前記第一電極層と対向するように設けられた前記第二電極層、を備え、前記セルの延びる方向に直交する断面において、径方向に座標軸を取り、重心Ｏの座標値を０、前記外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、所定の第一外周領域及び第二外周領域の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量は、第一中央領域の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量よりもそれぞれ高い、ハニカム構造体。
【選択図】図２Ａ
【解決手段】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、を有する円柱状のハニカム構造部、前記外周壁の外表面においてセルの延びる方向に帯状に設けられた第一電極層、及び、前記外周壁の外表面においてセルの延びる方向に帯状に設けられた第二電極層であって、前記ハニカム構造部の中心軸を挟んで前記第一電極層と対向するように設けられた前記第二電極層、を備え、前記セルの延びる方向に直交する断面において、径方向に座標軸を取り、重心Ｏの座標値を０、前記外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、所定の第一外周領域及び第二外周領域の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量は、第一中央領域の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量よりもそれぞれ高い、ハニカム構造体。
【選択図】図２Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
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、を有する円柱状のハニカム構造部、
前記外周壁の外表面においてセルの延びる方向に帯状に設けられた第一電極層、及び、
前記外周壁の外表面においてセルの延びる方向に帯状に設けられた第二電極層であって、前記ハニカム構造部の中心軸を挟んで前記第一電極層と対向するように設けられた前記第二電極層、
を備え、
前記セルの延びる方向に直交する断面において、径方向に座標軸を取り、重心Ｏの座標値を０、前記外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、下記に示す第一外周領域及び第二外周領域の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量は、第一中央領域の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量よりもそれぞれ高い、
ハニカム構造体：
前記第一外周領域は、座標値０．９０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、前記第一電極層に隣接し、重心Ｏを基準とする中心角で表して、前記第一電極層の周方向の一端から５°だけはみ出た箇所から、前記第一電極層の周方向の他端から５°だけはみ出た箇所までの前記ハニカム構造部の部分を示し、
前記第二外周領域は、座標値０．９０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、前記第二電極層に隣接し、重心Ｏを基準とする中心角で表して、前記第二電極層の周方向の一端から５°だけはみ出た箇所から、前記第二電極層の周方向の他端から５°だけはみ出た箇所までの前記ハニカム構造部の部分を示し、
前記第一中央領域は、前記ハニカム構造部のうち、前記第一外周領域及び前記第二外周領域を除いた部分を示す。
前記外周壁の外表面においてセルの延びる方向に帯状に設けられた第一電極層、及び、
前記外周壁の外表面においてセルの延びる方向に帯状に設けられた第二電極層であって、前記ハニカム構造部の中心軸を挟んで前記第一電極層と対向するように設けられた前記第二電極層、
を備え、
前記セルの延びる方向に直交する断面において、径方向に座標軸を取り、重心Ｏの座標値を０、前記外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、下記に示す第一外周領域及び第二外周領域の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量は、第一中央領域の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量よりもそれぞれ高い、
ハニカム構造体：
前記第一外周領域は、座標値０．９０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、前記第一電極層に隣接し、重心Ｏを基準とする中心角で表して、前記第一電極層の周方向の一端から５°だけはみ出た箇所から、前記第一電極層の周方向の他端から５°だけはみ出た箇所までの前記ハニカム構造部の部分を示し、
前記第二外周領域は、座標値０．９０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、前記第二電極層に隣接し、重心Ｏを基準とする中心角で表して、前記第二電極層の周方向の一端から５°だけはみ出た箇所から、前記第二電極層の周方向の他端から５°だけはみ出た箇所までの前記ハニカム構造部の部分を示し、
前記第一中央領域は、前記ハニカム構造部のうち、前記第一外周領域及び前記第二外周領域を除いた部分を示す。
【請求項2】
前記第一外周領域及び前記第二外周領域の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量はそれぞれ、前記第一中央領域の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量の１．２倍～１．５倍である請求項１に記載のハニカム構造体。
【請求項3】
前記第一外周領域の単位体積当たりの２５℃における熱容量の変動係数をＨ1v、前記第二外周領域の単位体積当たりの２５℃における熱容量の変動係数をＨ2v、前記第一中央領域の単位体積当たりの２５℃における熱容量の変動係数をＨ3vとすると、Ｈ1v≦０．２、Ｈ2v≦０．２、及びＨ3v≦０．３が成立する請求項１又は２に記載のハニカム構造体。
【請求項4】
前記第一外周領域及び前記第二外周領域の２５℃における平均電気抵抗は、前記第一中央領域よりもそれぞれ低い、請求項１又は２に記載のハニカム構造体。
【請求項5】
前記第一外周領域及び前記第二外周領域の２５℃における平均熱伝導率は、前記第一中央領域よりもそれぞれ高い、請求項１又は２に記載のハニカム構造体。
【請求項6】
前記第一外周領域及び前記第二外周領域の２５℃における平均熱伝導率はそれぞれ、４～３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）である、請求項５に記載のハニカム構造体。
【請求項7】
前記第一外周領域及び前記第二外周領域の平均真密度は、前記第一中央領域よりもそれぞれ高い、請求項１又は２に記載のハニカム構造体。
【請求項8】
前記第一外周領域及び前記第二外周領域の平均気孔率は、前記第一中央領域よりもそれぞれ低い、請求項１又は２に記載のハニカム構造体。
【請求項9】
前記第一外周領域及び前記第二外周領域の平均隔壁厚みは、前記第一中央領域よりもそれぞれ大きい、請求項１又は２に記載のハニカム構造体。
【請求項10】
前記第一外周領域及び前記第二外周領域の平均セル密度は、前記第一中央領域よりもそれぞれ高い、請求項１又は２に記載のハニカム構造体。
【請求項11】
前記第一外周領域及び前記第二外周領域の平均開口率は、前記第一中央領域よりもそれぞれ低い、請求項１又は２に記載のハニカム構造体。
【請求項12】
前記セルの延びる方向に直交する断面において、径方向に座標軸を取り、重心Ｏの座標値を０、前記外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、下記に示す第三外周領域及び第四外周領域の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量は、第二中央領域の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量よりもそれぞれ高い、
請求項１又は２に記載のハニカム構造体：
前記第三外周領域は、座標値０．８０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、前記第一電極層に隣接し、重心Ｏを基準とする中心角で表して、前記第一電極層の周方向の一端から１２．５°だけはみ出た箇所から、前記第一電極層の周方向の他端から１２．５°だけはみ出た箇所までの前記ハニカム構造部の部分を示し、
前記第四外周領域は、座標値０．８０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、前記第二電極層に隣接し、重心Ｏを基準とする中心角で表して、前記第二電極層の周方向の一端から１２．５°だけはみ出た箇所から、前記第二電極層の周方向の他端から１２．５°だけはみ出た箇所までの前記ハニカム構造部の部分を示し、
前記第二中央領域は、前記ハニカム構造部のうち、前記第三外周領域及び前記第四外周領域を除いた部分を示す。
請求項１又は２に記載のハニカム構造体：
前記第三外周領域は、座標値０．８０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、前記第一電極層に隣接し、重心Ｏを基準とする中心角で表して、前記第一電極層の周方向の一端から１２．５°だけはみ出た箇所から、前記第一電極層の周方向の他端から１２．５°だけはみ出た箇所までの前記ハニカム構造部の部分を示し、
前記第四外周領域は、座標値０．８０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、前記第二電極層に隣接し、重心Ｏを基準とする中心角で表して、前記第二電極層の周方向の一端から１２．５°だけはみ出た箇所から、前記第二電極層の周方向の他端から１２．５°だけはみ出た箇所までの前記ハニカム構造部の部分を示し、
前記第二中央領域は、前記ハニカム構造部のうち、前記第三外周領域及び前記第四外周領域を除いた部分を示す。
【請求項13】
前記第三外周領域及び前記第四外周領域の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量はそれぞれ、前記第二中央領域の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量の１．０５倍～１．４倍である請求項１２に記載のハニカム構造体。
【請求項14】
前記第三外周領域の単位体積当たりの２５℃における熱容量の変動係数をＨ4v、前記第四外周領域の単位体積当たりの２５℃における熱容量の変動係数をＨ5v、前記第二中央領域の単位体積当たりの２５℃における熱容量の変動係数をＨ6vとすると、Ｈ4v≦０．３、Ｈ5v≦０．３、及びＨ6v≦０．３が成立する請求項１３に記載のハニカム構造体。
【請求項15】
請求項１又は２に記載のハニカム構造体と、
前記第一電極層及び第二電極層のそれぞれの外表面に接合された金属端子と、
を備える電気加熱型担体。
前記第一電極層及び第二電極層のそれぞれの外表面に接合された金属端子と、
を備える電気加熱型担体。
【請求項16】
請求項１５に記載の電気加熱型担体と、
前記電気加熱型担体を収容する筒状の金属管と、
を備える排気ガス浄化装置。
前記電気加熱型担体を収容する筒状の金属管と、
を備える排気ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ハニカム構造体、ハニカム構造体を備える電気加熱型担体、及び電気加熱型担体を備える排気ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、エンジン始動直後の排ガス浄化性能の低下を改善するため、ハニカム構造体を有する電気加熱触媒（ＥＨＣ）が提案されている。ＥＨＣは一般に、外周壁、及び、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流路を形成する複数のセルを区画形成する隔壁を有する導電性のハニカム構造部と、ハニカム構造部の外周壁に配設された一対の電極層とを備える。ＥＨＣでは、一対の電極層に端子を接続して電圧を印加することで通電すると、導電抵抗体であるハニカム構造部内を電気が流れることによるジュール熱で発熱する。ＥＨＣにおいては、ハニカム構造部内での温度分布を均一化して、高温部と低温部との温度差による熱応力でクラックが発生するのを防止することが望まれている。
【0003】
特許文献１（特開２０１９－１７３６６２号公報）には、ハニカム構造部が、一対の電極部付近にある端部領域と、前記端部領域を除いた中央領域から構成されること、並びに、前記端部領域を構成する材料の平均電気抵抗率Ａが、前記中央領域を構成する材料の平均電気抵抗率Ｂより低いことが記載されている。当該構成により、ハニカム構造体の均一発熱性が向上するとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１９－１７３６６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献１に記載の発明では、通電時に一対の電極部付近にある端部領域に電流が集中し、局所的に高温になりやすい。このため、ハニカム構造部内の発熱均一性に関しては未だ改善の余地が残されている。
【0006】
本発明は上記事情に鑑みて創作されたものであり、一実施形態において、発熱均一性が改善されたハニカム構造体を提供することを課題とする。本発明は別の一実施形態において、そのようなハニカム構造体を備える電気加熱型担体を提供することを課題とする。本発明は更に別の一実施形態において、そのような電気加熱型担体を備える排気ガス浄化装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題は、以下に例示される本発明によって解決される。
［１］
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、を有する円柱状のハニカム構造部、
前記外周壁の外表面においてセルの延びる方向に帯状に設けられた第一電極層、及び、
前記外周壁の外表面においてセルの延びる方向に帯状に設けられた第二電極層であって、前記ハニカム構造部の中心軸を挟んで前記第一電極層と対向するように設けられた前記第二電極層、
を備え、
前記セルの延びる方向に直交する断面において、径方向に座標軸を取り、重心Ｏの座標値を０、前記外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、下記に示す第一外周領域及び第二外周領域の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量は、第一中央領域の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量よりもそれぞれ高い、
ハニカム構造体：
前記第一外周領域は、座標値０．９０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、前記第一電極層に隣接し、重心Ｏを基準とする中心角で表して、前記第一電極層の周方向の一端から５°だけはみ出た箇所から、前記第一電極層の周方向の他端から５°だけはみ出た箇所までの前記ハニカム構造部の部分を示し、
前記第二外周領域は、座標値０．９０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、前記第二電極層に隣接し、重心Ｏを基準とする中心角で表して、前記第二電極層の周方向の一端から５°だけはみ出た箇所から、前記第二電極層の周方向の他端から５°だけはみ出た箇所までの前記ハニカム構造部の部分を示し、
前記第一中央領域は、前記ハニカム構造部のうち、前記第一外周領域及び前記第二外周領域を除いた部分を示す。
［２］
前記第一外周領域及び前記第二外周領域の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量はそれぞれ、前記第一中央領域の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量の１．２倍～１．５倍である［１］に記載のハニカム構造体。
［３］
前記第一外周領域の単位体積当たりの２５℃における熱容量の変動係数をＨ1v、前記第二外周領域の単位体積当たりの２５℃における熱容量の変動係数をＨ2v、前記第一中央領域の単位体積当たりの２５℃における熱容量の変動係数をＨ3vとすると、Ｈ1v≦０．２、Ｈ2v≦０．２、及びＨ3v≦０．３が成立する［１］又は［２］に記載のハニカム構造体。
［４］
前記第一外周領域及び前記第二外周領域の２５℃における平均電気抵抗は、前記第一中央領域よりもそれぞれ低い、[１]～[３]の何れか一項に記載のハニカム構造体。
［５］
前記第一外周領域及び前記第二外周領域の２５℃における平均熱伝導率は、前記第一中央領域よりもそれぞれ高い、[１]～[４]の何れか一項に記載のハニカム構造体。
［６］
前記第一外周領域及び前記第二外周領域の２５℃における平均熱伝導率はそれぞれ、４～３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）である、[１]～[５]の何れか一項に記載のハニカム構造体。
［７］
前記第一外周領域及び前記第二外周領域の平均真密度は、前記第一中央領域よりもそれぞれ高い、[１]～[６]の何れか一項に記載のハニカム構造体。
［８］
前記第一外周領域及び前記第二外周領域の平均気孔率は、前記第一中央領域よりもそれぞれ低い、[１]～[７]の何れか一項に記載のハニカム構造体。
［９］
前記第一外周領域及び前記第二外周領域の平均隔壁厚みは、前記第一中央領域よりもそれぞれ大きい、[１]～[８]の何れか一項に記載のハニカム構造体。
［１０］
前記第一外周領域及び前記第二外周領域の平均セル密度は、前記第一中央領域よりもそれぞれ高い、[１]～[９]の何れか一項に記載のハニカム構造体。
［１１］
前記第一外周領域及び前記第二外周領域の平均開口率は、前記第一中央領域よりもそれぞれ低い、[１]～[１０]の何れか一項に記載のハニカム構造体。
［１２］
前記セルの延びる方向に直交する断面において、径方向に座標軸を取り、重心Ｏの座標値を０、前記外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、下記に示す第三外周領域及び第四外周領域の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量は、第二中央領域の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量よりもそれぞれ高い、
[１]～[１１]の何れか一項に記載のハニカム構造体：
前記第三外周領域は、座標値０．８０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、前記第一電極層に隣接し、重心Ｏを基準とする中心角で表して、前記第一電極層の周方向の一端から１２．５°だけはみ出た箇所から、前記第一電極層の周方向の他端から１２．５°だけはみ出た箇所までの前記ハニカム構造部の部分を示し、
前記第四外周領域は、座標値０．８０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、前記第二電極層に隣接し、重心Ｏを基準とする中心角で表して、前記第二電極層の周方向の一端から１２．５°だけはみ出た箇所から、前記第二電極層の周方向の他端から１２．５°だけはみ出た箇所までの前記ハニカム構造部の部分を示し、
前記第二中央領域は、前記ハニカム構造部のうち、前記第三外周領域及び前記第四外周領域を除いた部分を示す。
［１３］
前記第三外周領域及び前記第四外周領域の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量はそれぞれ、前記第二中央領域の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量の１．０５倍～１．４倍である［１２］に記載のハニカム構造体。
［１４］
前記第三外周領域の単位体積当たりの２５℃における熱容量の変動係数をＨ4v、前記第四外周領域の単位体積当たりの２５℃における熱容量の変動係数をＨ5v、前記第二中央領域の単位体積当たりの２５℃における熱容量の変動係数をＨ6vとすると、Ｈ4v≦０．３、Ｈ5v≦０．３、及びＨ6v≦０．３が成立する［１２］又は［１３］に記載のハニカム構造体。
［１５］
[１]～[１４]の何れか一項に記載のハニカム構造体と、
前記第一電極層及び第二電極層のそれぞれの外表面に接合された金属端子と、
を備える電気加熱型担体。
［１６］
[１５]に記載の電気加熱型担体と、
前記電気加熱型担体を収容する筒状の金属管と、
を備える排気ガス浄化装置。
［１］
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、を有する円柱状のハニカム構造部、
前記外周壁の外表面においてセルの延びる方向に帯状に設けられた第一電極層、及び、
前記外周壁の外表面においてセルの延びる方向に帯状に設けられた第二電極層であって、前記ハニカム構造部の中心軸を挟んで前記第一電極層と対向するように設けられた前記第二電極層、
を備え、
前記セルの延びる方向に直交する断面において、径方向に座標軸を取り、重心Ｏの座標値を０、前記外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、下記に示す第一外周領域及び第二外周領域の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量は、第一中央領域の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量よりもそれぞれ高い、
ハニカム構造体：
前記第一外周領域は、座標値０．９０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、前記第一電極層に隣接し、重心Ｏを基準とする中心角で表して、前記第一電極層の周方向の一端から５°だけはみ出た箇所から、前記第一電極層の周方向の他端から５°だけはみ出た箇所までの前記ハニカム構造部の部分を示し、
前記第二外周領域は、座標値０．９０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、前記第二電極層に隣接し、重心Ｏを基準とする中心角で表して、前記第二電極層の周方向の一端から５°だけはみ出た箇所から、前記第二電極層の周方向の他端から５°だけはみ出た箇所までの前記ハニカム構造部の部分を示し、
前記第一中央領域は、前記ハニカム構造部のうち、前記第一外周領域及び前記第二外周領域を除いた部分を示す。
［２］
前記第一外周領域及び前記第二外周領域の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量はそれぞれ、前記第一中央領域の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量の１．２倍～１．５倍である［１］に記載のハニカム構造体。
［３］
前記第一外周領域の単位体積当たりの２５℃における熱容量の変動係数をＨ1v、前記第二外周領域の単位体積当たりの２５℃における熱容量の変動係数をＨ2v、前記第一中央領域の単位体積当たりの２５℃における熱容量の変動係数をＨ3vとすると、Ｈ1v≦０．２、Ｈ2v≦０．２、及びＨ3v≦０．３が成立する［１］又は［２］に記載のハニカム構造体。
［４］
前記第一外周領域及び前記第二外周領域の２５℃における平均電気抵抗は、前記第一中央領域よりもそれぞれ低い、[１]～[３]の何れか一項に記載のハニカム構造体。
［５］
前記第一外周領域及び前記第二外周領域の２５℃における平均熱伝導率は、前記第一中央領域よりもそれぞれ高い、[１]～[４]の何れか一項に記載のハニカム構造体。
［６］
前記第一外周領域及び前記第二外周領域の２５℃における平均熱伝導率はそれぞれ、４～３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）である、[１]～[５]の何れか一項に記載のハニカム構造体。
［７］
前記第一外周領域及び前記第二外周領域の平均真密度は、前記第一中央領域よりもそれぞれ高い、[１]～[６]の何れか一項に記載のハニカム構造体。
［８］
前記第一外周領域及び前記第二外周領域の平均気孔率は、前記第一中央領域よりもそれぞれ低い、[１]～[７]の何れか一項に記載のハニカム構造体。
［９］
前記第一外周領域及び前記第二外周領域の平均隔壁厚みは、前記第一中央領域よりもそれぞれ大きい、[１]～[８]の何れか一項に記載のハニカム構造体。
［１０］
前記第一外周領域及び前記第二外周領域の平均セル密度は、前記第一中央領域よりもそれぞれ高い、[１]～[９]の何れか一項に記載のハニカム構造体。
［１１］
前記第一外周領域及び前記第二外周領域の平均開口率は、前記第一中央領域よりもそれぞれ低い、[１]～[１０]の何れか一項に記載のハニカム構造体。
［１２］
前記セルの延びる方向に直交する断面において、径方向に座標軸を取り、重心Ｏの座標値を０、前記外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、下記に示す第三外周領域及び第四外周領域の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量は、第二中央領域の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量よりもそれぞれ高い、
[１]～[１１]の何れか一項に記載のハニカム構造体：
前記第三外周領域は、座標値０．８０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、前記第一電極層に隣接し、重心Ｏを基準とする中心角で表して、前記第一電極層の周方向の一端から１２．５°だけはみ出た箇所から、前記第一電極層の周方向の他端から１２．５°だけはみ出た箇所までの前記ハニカム構造部の部分を示し、
前記第四外周領域は、座標値０．８０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、前記第二電極層に隣接し、重心Ｏを基準とする中心角で表して、前記第二電極層の周方向の一端から１２．５°だけはみ出た箇所から、前記第二電極層の周方向の他端から１２．５°だけはみ出た箇所までの前記ハニカム構造部の部分を示し、
前記第二中央領域は、前記ハニカム構造部のうち、前記第三外周領域及び前記第四外周領域を除いた部分を示す。
［１３］
前記第三外周領域及び前記第四外周領域の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量はそれぞれ、前記第二中央領域の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量の１．０５倍～１．４倍である［１２］に記載のハニカム構造体。
［１４］
前記第三外周領域の単位体積当たりの２５℃における熱容量の変動係数をＨ4v、前記第四外周領域の単位体積当たりの２５℃における熱容量の変動係数をＨ5v、前記第二中央領域の単位体積当たりの２５℃における熱容量の変動係数をＨ6vとすると、Ｈ4v≦０．３、Ｈ5v≦０．３、及びＨ6v≦０．３が成立する［１２］又は［１３］に記載のハニカム構造体。
［１５］
[１]～[１４]の何れか一項に記載のハニカム構造体と、
前記第一電極層及び第二電極層のそれぞれの外表面に接合された金属端子と、
を備える電気加熱型担体。
［１６］
[１５]に記載の電気加熱型担体と、
前記電気加熱型担体を収容する筒状の金属管と、
を備える排気ガス浄化装置。
【発明の効果】
【0008】
本発明の一実施形態によれば、発熱均一性が改善されたハニカム構造体を提供することができる。この結果、ハニカム構造部における温度差低減が可能となるので、クラックの発生が抑制されることが期待される。このハニカム構造体に金属端子を接合することで、例えばＥＨＣ用の電気加熱型担体として使用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1A】本発明の一実施形態に係る電気加熱型担体を一方の端面から観察したときの模式図である。
【図1B】本発明の一実施形態に係る電気加熱型担体の模式的な斜視図である。
【図2A】本発明の一実施形態に係るハニカム構造体のセルの延びる方向に直交する断面において、第一外周領域、第二外周領域、及び第一中央領域を説明するための模式図である。
【図2B】本発明の一実施形態に係るハニカム構造体のセルの延びる方向に直交する断面において、第三外周領域、第四外周領域、及び第二中央領域を説明するための模式図である。
【図3】本発明の一実施形態に係る排気ガス浄化装置を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
次に本発明を実施するための形態を図面を参照しながら詳細に説明する。本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、適宜設計の変更、改良等が加えられることが理解されるべきである。
【0011】
（１．電気加熱型担体）
図１Ａは、本発明の一実施形態に係る電気加熱型担体１００を一方の端面１１６から観察したときの模式図である。図１Ｂは、本発明の一実施形態に係る電気加熱型担体１００の模式的な斜視図である。電気加熱型担体１００は、ハニカム構造体１１０及び金属端子１３０ａ、１３０ｂを備える。電気加熱型担体１００に触媒を担持することにより、電気加熱型担体１００を触媒体として使用することができる。
図１Ａは、本発明の一実施形態に係る電気加熱型担体１００を一方の端面１１６から観察したときの模式図である。図１Ｂは、本発明の一実施形態に係る電気加熱型担体１００の模式的な斜視図である。電気加熱型担体１００は、ハニカム構造体１１０及び金属端子１３０ａ、１３０ｂを備える。電気加熱型担体１００に触媒を担持することにより、電気加熱型担体１００を触媒体として使用することができる。
【0012】
触媒としては、例えば、貴金属系触媒又はそれ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（ＮＯx）の吸蔵成分として含むＮＯx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ＮＯx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、ハニカム構造体に触媒を担持する公知の方法を採用することができる。
【0013】
（１－１．ハニカム構造体）
ハニカム構造体１１０は、外周壁１１４と、外周壁１１４の内側に配設され、一方の端面１１６から他方の端面１１８まで流路を形成する複数のセル１１５を区画形成する隔壁１１３と、を有する円柱状のハニカム構造部、
外周壁１１４の外表面においてセル１１５の延びる方向に帯状に設けられた第一電極層１１２ａ、及び、
外周壁１１４の外表面においてセル１１５の延びる方向に帯状に設けられた第二電極層１１２ｂであって、ハニカム構造部の中心軸を挟んで第一電極層１１２ａと対向するように設けられた第二電極層１１２ｂ、
を備える。
ハニカム構造体１１０は、外周壁１１４と、外周壁１１４の内側に配設され、一方の端面１１６から他方の端面１１８まで流路を形成する複数のセル１１５を区画形成する隔壁１１３と、を有する円柱状のハニカム構造部、
外周壁１１４の外表面においてセル１１５の延びる方向に帯状に設けられた第一電極層１１２ａ、及び、
外周壁１１４の外表面においてセル１１５の延びる方向に帯状に設けられた第二電極層１１２ｂであって、ハニカム構造部の中心軸を挟んで第一電極層１１２ａと対向するように設けられた第二電極層１１２ｂ、
を備える。
【0014】
図２Ａを参照すると、一実施形態に係るハニカム構造体１１０は、セル１１５の延びる方向に直交する断面において、径方向に座標軸を取り、（中心軸に対応する）重心Ｏの座標値を０、外周壁１１４の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、下記に示す第一外周領域１２１及び第二外周領域１２２の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量は、第一中央領域１３１の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量よりもそれぞれ高い。
【0015】
第一外周領域１２１は、座標値０．９０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、第一電極層１１２ａに隣接し、重心Ｏを基準とする中心角で表して、第一電極層１１２ａの周方向の一端１１２ａ１から５°だけはみ出た箇所から、第一電極層１１２ａの周方向の他端１１２ａ２から５°だけはみ出た箇所までのハニカム構造部の部分（図２Ａ中、上側のハッチング部分）を示す。
第二外周領域１２２は、座標値０．９０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、第二電極層１１２ｂに隣接し、重心Ｏを基準とする中心角で表して、第二電極層１１２ｂの周方向の一端１１２ｂ１から５°だけはみ出た箇所から、第二電極層１１２ｂの周方向の他端１１２ｂ２から５°だけはみ出た箇所までの前記ハニカム構造部の部分（図２Ａ中、下側のハッチング部分）を示す。
第一中央領域１３１は、ハニカム構造部のうち、第一外周領域１２１及び第二外周領域１２２を除いた部分（図２Ａ中、ドット模様部分）を示す。
第二外周領域１２２は、座標値０．９０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、第二電極層１１２ｂに隣接し、重心Ｏを基準とする中心角で表して、第二電極層１１２ｂの周方向の一端１１２ｂ１から５°だけはみ出た箇所から、第二電極層１１２ｂの周方向の他端１１２ｂ２から５°だけはみ出た箇所までの前記ハニカム構造部の部分（図２Ａ中、下側のハッチング部分）を示す。
第一中央領域１３１は、ハニカム構造部のうち、第一外周領域１２１及び第二外周領域１２２を除いた部分（図２Ａ中、ドット模様部分）を示す。
【0016】
第一外周領域１２１及び第二外周領域１２２の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量が、第一中央領域１３１の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量とそれぞれ同じである場合には、第一電極層１１２ａ及び第二電極層１１２ｂに端子を接続して電圧を印加することで通電したときに、第一電極層１１２ａ及び第二電極層１１２ｂのそれぞれの周方向両端近傍の温度が高くなりやすい。これに対して、第一外周領域１２１及び第二外周領域１２２の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量が、第一中央領域１３１の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量よりもそれぞれ高い場合、第一外周領域１２１及び第二外周領域１２２の発熱が抑制される。これにより、第一中央領域１３１との温度差が低下し、発熱均一性が向上する。
【0017】
第一外周領域１２１の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量をＨ1（Ｊ／Ｋ）、第二外周領域１２２の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量をＨ2（Ｊ／Ｋ）、第一中央領域１３１の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量をＨ3（Ｊ／Ｋ）とすると、１．２≦Ｈ1／Ｈ3≦１．５であることが好ましく、１．３≦Ｈ1／Ｈ3≦１．５であることがより好ましく、１．４≦Ｈ1／Ｈ3≦１．５であることが更により好ましい。また、１．２≦Ｈ2／Ｈ3≦１．５であることが好ましく、１．３≦Ｈ2／Ｈ3≦１．５であることがより好ましく、１．４≦Ｈ2／Ｈ3≦１．５であることが更により好ましい。また、０．７≦Ｈ1／Ｈ2≦１．４であることが好ましく、０．８≦Ｈ1／Ｈ2≦１．３であることがより好ましく、０．９≦Ｈ1／Ｈ2≦１．１であることが更により好ましい。
【0018】
図２Ｂを参照すると、好ましい実施形態に係るハニカム構造体１１０は、セル１１５の延びる方向に直交する断面において、径方向に座標軸を取り、（中心軸に対応する）重心Ｏの座標値を０、外周壁１１４の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、下記に示す第三外周領域１２３及び第四外周領域１２４の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量は、第二中央領域１３２の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量よりもそれぞれ高い。
【0019】
第三外周領域１２３は、座標値０．８０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、第一電極層１１２ａに隣接し、重心Ｏを基準とする中心角で表して、第一電極層１１２ａの周方向の一端１１２ａ１から１２．５°だけはみ出た箇所から、第一電極層１１２ａの周方向の他端１１２ａ２から１２．５°だけはみ出た箇所までのハニカム構造部の部分（図２Ｂ中、上側のハッチング部分）を示し、
第四外周領域１２４は、座標値０．８０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、第二電極層１１２ｂに隣接し、重心Ｏを基準とする中心角で表して、第二電極層１１２ｂの周方向の一端１１２ｂ１から１２．５°だけはみ出た箇所から、第二電極層１１２ｂの周方向の他端１１２ｂ２から１２．５°だけはみ出た箇所までのハニカム構造部の部分（図２Ｂ中、下側のハッチング部分）を示し、
第二中央領域１３２は、ハニカム構造部のうち、第三外周領域１２３及び第四外周領域１２４を除いた部分（図２Ｂ中、ドット模様部分）を示す。
第四外周領域１２４は、座標値０．８０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、第二電極層１１２ｂに隣接し、重心Ｏを基準とする中心角で表して、第二電極層１１２ｂの周方向の一端１１２ｂ１から１２．５°だけはみ出た箇所から、第二電極層１１２ｂの周方向の他端１１２ｂ２から１２．５°だけはみ出た箇所までのハニカム構造部の部分（図２Ｂ中、下側のハッチング部分）を示し、
第二中央領域１３２は、ハニカム構造部のうち、第三外周領域１２３及び第四外周領域１２４を除いた部分（図２Ｂ中、ドット模様部分）を示す。
【0020】
第三外周領域１２３の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量をＨ4（Ｊ／Ｋ）、第四外周領域１２４の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量をＨ5（Ｊ／Ｋ）、第二中央領域１３２の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量をＨ6（Ｊ／Ｋ）とすると、１．０５≦Ｈ4／Ｈ6≦１．４であることが好ましく、１．１≦Ｈ4／Ｈ6≦１．４であることがより好ましく、１．２≦Ｈ4／Ｈ6≦１．４であることが更により好ましい。また、１．０５≦Ｈ5／Ｈ6≦１．４であることが好ましく、１．１≦Ｈ5／Ｈ6≦１．４であることがより好ましく、１．２≦Ｈ5／Ｈ6≦１．４であることが更により好ましい。また、０．７≦Ｈ4／Ｈ5≦１．４であることが好ましく、０．８≦Ｈ4／Ｈ5≦１．３であることがより好ましく、０．９≦Ｈ4／Ｈ5≦１．１であることが更により好ましい。
【0021】
第一外周領域１２１及び第二外周領域１２２の単位体積（１ｍｍ3）当たりの２５℃における平均熱容量はそれぞれ、０．０００１８～０．０００５９（Ｊ／Ｋ）が好ましく、０．０００１９～０．０００５９（Ｊ／Ｋ）がより好ましく、０．０００２２～０．０００５９（Ｊ／Ｋ）が更により好ましい。
第三外周領域１２３及び第四外周領域１２４の単位体積（１ｍｍ3）当たりの２５℃における平均熱容量はそれぞれ、０．０００１８～０．０００５９（Ｊ／Ｋ）が好ましく、０．０００１９～０．０００５９（Ｊ／Ｋ）がより好ましく、０．０００２２～０．０００５９（Ｊ／Ｋ）が更により好ましい。
第一中央領域１３１及び第二中央領域１３２の単位体積（１ｍｍ3）当たりの２５℃における平均熱容量はそれぞれ、０．０００１６～０．０００５４（Ｊ／Ｋ）が好ましく、０．０００１６～０．０００４９（Ｊ／Ｋ）がより好ましく、０．０００１６～０．０００４２（Ｊ／Ｋ）が更により好ましい。
第三外周領域１２３及び第四外周領域１２４の単位体積（１ｍｍ3）当たりの２５℃における平均熱容量はそれぞれ、０．０００１８～０．０００５９（Ｊ／Ｋ）が好ましく、０．０００１９～０．０００５９（Ｊ／Ｋ）がより好ましく、０．０００２２～０．０００５９（Ｊ／Ｋ）が更により好ましい。
第一中央領域１３１及び第二中央領域１３２の単位体積（１ｍｍ3）当たりの２５℃における平均熱容量はそれぞれ、０．０００１６～０．０００５４（Ｊ／Ｋ）が好ましく、０．０００１６～０．０００４９（Ｊ／Ｋ）がより好ましく、０．０００１６～０．０００４２（Ｊ／Ｋ）が更により好ましい。
【0022】
本明細書において、第一外周領域１２１、第二外周領域１２２、第三外周領域１２３、及び第四外周領域１２４の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量はそれぞれ、以下の方法で求める。ハニカム構造体をセルの延びる方向の中央において二分割し、セルの延びる方向に直交する断面を露出する。二分割されたハニカム構造体の何れか一方について、当該断面を含む直径３ｍｍ、（セルの延びる方向の）長さ１０ｍｍの円柱状試験片（７０.７ｍｍ3）を、各外周領域から外周壁を含まないように偏りなく６箇所切り出す。これら６個の試験片の２５℃における質量（ｇ）をそれぞれ測定する。次にこれら６つの試験片をよくすりつぶして粉末状にし、示差走査熱量計により２５℃における比熱（Ｊ／（ｇ・Ｋ））をそれぞれ測定する。各試験片について質量と比熱を掛け合わせたうえで、試験片体積で割ることで、各試験片についての２５℃における単位体積（１ｍｍ3）当たりの熱容量を求めることができる。６個の試験片の熱容量の平均値を各外周領域の平均熱容量とする。ハニカム構造体の直径が小さい場合などで、直径３ｍｍ、長さ１０ｍｍの円柱状試験片が各外周領域から切り出し不可能な場合は、適宜同等の体積となる別の形状の試験片を切り出して測定する。
【0023】
本明細書において、第一中央領域１３１及び第二中央領域１３２の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量はそれぞれ、以下の方法で求める。ハニカム構造体をセルの延びる方向の中央において二分割し、セルの延びる方向に直交する断面を露出する。二分割されたハニカム構造体の何れか一方について、当該断面を含む直径３ｍｍ、（セルの延びる方向の）長さ１０ｍｍの円柱状試験片（７０.７ｍｍ3）を、各中央領域から偏りなく６箇所切り出す。これら６個の試験片の２５℃における質量（ｇ）をそれぞれ測定する。次にこれら６個の試験片をよくすりつぶして粉末状にし、示差走査熱量計により２５℃における比熱（Ｊ／（ｇ・Ｋ））をそれぞれ測定する。各試験片について質量と比熱を掛け合わせたうえで、試験片体積で割ることで、各試験片についての２５℃における単位体積（１ｍｍ3）当たりの熱容量を求めることができる。６個の試験片の熱容量の平均値を各中央領域の平均熱容量とする。ハニカム構造体の直径が小さい場合などで、直径３ｍｍ、長さ１０ｍｍの試験片が各中央領域から切り出し不可能な場合は、適宜同等の体積となる別の形状の試験片を切り出して測定する。
【0024】
第一外周領域１２１の単位体積当たりの２５℃における熱容量の変動係数をＨ1v、第二外周領域１２２の単位体積当たりの２５℃における熱容量の変動係数をＨ2v、第一中央領域１３１の単位体積当たりの２５℃における熱容量の変動係数をＨ3v、第三外周領域１２３の単位体積当たりの２５℃における熱容量の変動係数をＨ4v、第四外周領域１２４の単位体積当たりの２５℃における熱容量の変動係数をＨ5v、第二中央領域１３２の単位体積当たりの２５℃における熱容量の変動係数をＨ6vとすると、Ｈ1vはＨ1v≦０．２が好ましく、Ｈ1v≦０．１がより好ましく、Ｈ1v≦０．０５が更により好ましい。Ｈ2vはＨ2v≦０．２が好ましく、Ｈ2v≦０．１がより好ましく、Ｈ2v≦０．０５が更により好ましい。Ｈ3vはＨ3v≦０．３が好ましく、Ｈ3v≦０．１５がより好ましく、Ｈ3v≦０．０８が更により好ましい。Ｈ4vはＨ4v≦０．３が好ましく、Ｈ4v≦０．１５がより好ましく、Ｈ4v≦０．０８が更により好ましい。Ｈ5vはＨ5v≦０．３が好ましく、Ｈ5v≦０．１５がより好ましく、Ｈ5v≦０．０８が更により好ましい。Ｈ6vはＨ6v≦０．３が好ましく、Ｈ6v≦０．１５がより好ましく、Ｈ6v≦０．０８が更により好ましい。Ｈ1v、Ｈ2v、Ｈ3v、Ｈ4v、Ｈ5v及びＨ6vの下限値には特段の制限はなく、それぞれ０とすることができるが、例示的には０．０１以上でもよく、０．０２以上でもよく、０．０３以上でもよい。
【0025】
本明細書において、第一外周領域１２１、第二外周領域１２２、第三外周領域１２３、及び第四外周領域１２４の単位体積当たりの２５℃における熱容量の変動係数（＝標準偏差／平均値）はそれぞれ、平均熱容量を求めたときの各試験片における熱容量の値から算出する。
【0026】
本明細書において、第一中央領域１３１及び第二中央領域１３２の単位体積当たりの２５℃における熱容量の変動係数（＝標準偏差／平均値）はそれぞれ、平均熱容量を求めたときの各試験片における熱容量の値から算出する。
【0027】
ハニカム構造部の単位体積当たりの平均熱容量を外周領域（第一外周領域１２１、第二外周領域１２２、第三外周領域１２３、及び第四外周領域１２４）と、中央領域（第一中央領域１３１及び第二中央領域１３２）の間で変化させる方法としては、例えば、押出成形後に外周領域となる部分と、押出成形後に中央領域となる部分で異なる真密度の原料を用いた坏土を押出成形する方法が挙げられる。
【0028】
好ましい実施形態においては、第一外周領域１２１及び第二外周領域１２２の２５℃における平均電気抵抗は、第一中央領域１３１よりもそれぞれ低いことが好ましい。理論によって本発明が限定されることを意図するものではないが、当該構成によって、第一外周領域１２１及び第二外周領域１２２の発熱が抑制される一方、電気抵抗の高い第一中央領域との境界付近では熱が四方八方に拡散できるので、熱が滞留し難い。この結果、発熱均一性が向上する。
【0029】
第一外周領域１２１の２５℃における平均電気抵抗をＥ1（Ω）、第二外周領域１２２の２５℃における平均電気抵抗をＥ2（Ω）、第一中央領域１３１の２５℃における平均電気抵抗をＥ3（Ω）とすると、０．１≦Ｅ1／Ｅ3≦０．９であることが好ましく、０．２≦Ｅ1／Ｅ3≦０．８であることがより好ましく、０．３≦Ｅ1／Ｅ3≦０．８であることが更により好ましい。また、０．１≦Ｅ2／Ｅ3≦０．９であることが好ましく、０．２≦Ｅ2／Ｅ3≦０．８であることがより好ましく、０．３≦Ｅ2／Ｅ3≦０．８であることが更により好ましい。また、０．８≦Ｅ1／Ｅ2≦１．３であることが好ましく、０．９≦Ｅ1／Ｅ2≦１．１であることがより好ましく、０．９５≦Ｅ1／Ｅ2≦１．０５であることが更により好ましい。
【0030】
第一外周領域１２１及び第二外周領域１２２の２５℃における平均電気抵抗は、１０～１００００（Ω）が好ましい。
第一中央領域１３１の２５℃における平均電気抵抗は、１０～１００００（Ω）が好ましい。
第一中央領域１３１の２５℃における平均電気抵抗は、１０～１００００（Ω）が好ましい。
【0031】
本明細書において、第一外周領域１２１及び第二外周領域１２２の２５℃における平均電気抵抗はそれぞれ、以下の方法で求める。ハニカム構造体をセルの延びる方向の中央において二分割し、セルの延びる方向に直交する断面を露出する。二分割されたハニカム構造体の何れか一方について、当該断面を含む直径３ｍｍ、（セルの延びる方向の）長さ１０ｍｍの円柱状試験片（７０.７ｍｍ3）を、各外周領域から偏りなく６箇所切り出す。これら６個の試験片の２５℃における両端面間の電気抵抗をマルチメーターを用いて４端子法によりそれぞれ測定し、平均値を算出する。
【0032】
本明細書において、第一中央領域１３１の２５℃における平均電気抵抗は、以下の方法で求める。ハニカム構造体をセルの延びる方向の中央において二分割し、セルの延びる方向に直交する断面を露出する。二分割されたハニカム構造体の何れか一方について、当該断面を含む直径３ｍｍ、（セルの延びる方向の）長さ１０ｍｍの円柱状試験片（７０.７ｍｍ3）を、第一中央領域から偏りなく６箇所切り出す。これら６個の試験片の２５℃における両端面間の電気抵抗をマルチメーターを用いて４端子法によりそれぞれ測定し、平均値を算出する。
【0033】
ハニカム構造部の平均電気抵抗を外周領域（第一外周領域１２１、第二外周領域１２２）と、中央領域（第一中央領域１３１）の間で変化させる方法としては、例えば、押出成形後に外周領域となる部分と、押出成形後に中央領域となる部分で異なる体積抵抗率の原料を用いた坏土を押出成形する方法が挙げられる。また、気孔率及び／又は開口率を外周領域と中央領域の間で変化させる方法も挙げられる。
【0034】
好ましい実施形態においては、第一外周領域１２１及び第二外周領域１２２の２５℃における平均熱伝導率は、第一中央領域１３１よりもそれぞれ高い。理論によって本発明が限定されることを意図するものではないが、当該構成によって、第一外周領域１２１及び第二外周領域１２２が熱拡散しやすくなり、高温になりやすい第一電極層１１２ａ及び第二電極層１１２ｂのそれぞれの周方向両端近傍における発熱を抑制可能である。
【0035】
第一外周領域１２１の２５℃における平均熱伝導率をＣ1（Ｗ／（ｍ・Ｋ））、第二外周領域１２２の２５℃における平均熱伝導率をＣ2（Ｗ／（ｍ・Ｋ））、第一中央領域１３１の２５℃における平均熱伝導率をＣ3（Ｗ／（ｍ・Ｋ））とすると、１．１≦Ｃ1／Ｃ3≦６．０であることが好ましく、１．２≦Ｃ1／Ｃ3≦５．０であることがより好ましく、１．３≦Ｃ1／Ｃ3≦４．０であることが更により好ましい。また、１．１≦Ｃ2／Ｃ3≦６．０であることが好ましく、１．２≦Ｃ2／Ｃ3≦５．０であることがより好ましく、１．３≦Ｃ2／Ｃ3≦４．０であることが更により好ましい。また、０．９≦Ｃ1／Ｃ2≦１．１であることが好ましく、０．９５≦Ｃ1／Ｃ2≦１．０５であることがより好ましく、０．９７≦Ｃ1／Ｃ2≦１．０３であることが更により好ましい。
【0036】
第一外周領域１２１及び第二外周領域１２２の２５℃における平均熱伝導率は、４～３０（Ｗ／（ｍ・Ｋ））が好ましい。
第一中央領域１３１の２５℃における平均熱伝導率は、３～２５（Ｗ／（ｍ・Ｋ））が好ましい。
第一中央領域１３１の２５℃における平均熱伝導率は、３～２５（Ｗ／（ｍ・Ｋ））が好ましい。
【0037】
本明細書において、第一外周領域１２１及び第二外周領域１２２の２５℃における平均熱伝導率はそれぞれ、以下の方法で求める。ハニカム構造体をセルの延びる方向の中央において二分割し、セルの延びる方向に直交する断面を露出する。二分割されたハニカム構造体の何れか一方について、当該断面を含む直径３ｍｍ、（セルの延びる方向の）長さ１０ｍｍの円柱状試験片（７０.７ｍｍ3）を、各外周領域から偏りなく６箇所切り出す。これら６個試験片の非気孔率（１－気孔率／１００）（％）と非開口率（１－開口率／１００）（％）をそれぞれ算出し、平均値を算出する。次にこれら試験片をよくすりつぶして粉末状にし、レーザーフラッシュ法にて２５℃における材料熱伝導率をそれぞれ測定し、平均値を算出する。材料熱伝導率の平均値と非気孔率と非開口率を掛け合わせた値を、第一外周領域１２１及び第二外周領域１２２の２５℃における平均熱伝導率とする。材料熱伝導率測定上の最小サンプル量の都合やハニカム構造体のサイズの都合によっては、切り出す試験片のサイズは適宜変更してもよい。
各試験片の気孔率は、以下の手順で測定する。各試験片から、セルの延びる方向に垂直な断面について、縦１ｍｍ×横１ｍｍの範囲の倍率２００倍のＳＥＭ画像を取得する。次に、取得したＳＥＭ画像を画像解析することにより、隔壁の実体部分と、隔壁中の空隙部分（気孔）とをモード法で二値化する。そして、隔壁の実体部分と空隙部分との合計面積に対する、隔壁中の空隙部分の比の百分率を算出し、得られた値を各試験片の気孔率とする。
各試験片の開口率は、各試験片のセルの延びる方向に垂直な断面において、セル開口面積の合計を、各試験片の隔壁面積（外周壁は除く）とセル開口面積のそれぞれの面積の合計で割って得られた値（セル開口面積合計／（セル開口面積合計＋隔壁面積合計））を百分率で表した値である。
各試験片の気孔率は、以下の手順で測定する。各試験片から、セルの延びる方向に垂直な断面について、縦１ｍｍ×横１ｍｍの範囲の倍率２００倍のＳＥＭ画像を取得する。次に、取得したＳＥＭ画像を画像解析することにより、隔壁の実体部分と、隔壁中の空隙部分（気孔）とをモード法で二値化する。そして、隔壁の実体部分と空隙部分との合計面積に対する、隔壁中の空隙部分の比の百分率を算出し、得られた値を各試験片の気孔率とする。
各試験片の開口率は、各試験片のセルの延びる方向に垂直な断面において、セル開口面積の合計を、各試験片の隔壁面積（外周壁は除く）とセル開口面積のそれぞれの面積の合計で割って得られた値（セル開口面積合計／（セル開口面積合計＋隔壁面積合計））を百分率で表した値である。
【0038】
本明細書において、第一中央領域１３１の２５℃における平均熱伝導率は、以下の方法で求める。ハニカム構造体をセルの延びる方向の中央において二分割し、セルの延びる方向に直交する断面を露出する。二分割されたハニカム構造体の何れか一方について、当該断面を含む直径３ｍｍ、（セルの延びる方向の）長さ１０ｍｍの円柱状試験片（７０.７ｍｍ3）を、第一中央領域から偏りなく６箇所切り出す。これら６個の試験片の非気孔率（１－気孔率／１００）（％）と非開口率（１－開口率／１００）（％）をそれぞれ算出し、平均値を算出する。次にこれら試験片をよくすりつぶして粉末状にし、レーザーフラッシュ法にて２５℃における材料熱伝導率をそれぞれ測定し、平均値を算出する。材料熱伝導率の平均値と非気孔率と非開口率を掛け合わせた値を、第一中央領域１３１の２５℃における平均熱伝導率とする。材料熱伝導率測定上の最小サンプル量の都合やハニカム構造体のサイズの都合によっては、切り出す試験片のサイズは適宜変更してもよい。
【0039】
ハニカム構造部の平均熱伝導率を外周領域（第一外周領域１２１、第二外周領域１２２）と、中央領域（第一中央領域１３１）の間で変化させる方法としては、例えば、押出成形後に外周領域となる部分と、押出成形後に中央領域となる部分で異なる熱伝導率の原料を用いた坏土を押出成形する方法が挙げられる。また、気孔率及び／又は開口率を外周領域と中央領域の間で変化させる方法も挙げられる。
【0040】
好ましい実施形態においては、第一外周領域１２１及び第二外周領域１２２の平均真密度は、第一中央領域１３１よりもそれぞれ高い。理論によって本発明が限定されることを意図するものではないが、当該構成によって、第一外周領域１２１及び第二外周領域１２２の熱容量が大きくなり、高温になりやすい第一電極層１１２ａ及び第二電極層１１２ｂのそれぞれの周方向両端近傍における発熱を抑制可能である。
【0041】
第一外周領域１２１の平均真密度をＤ1（ｇ／ｃｍ3）、第二外周領域１２２の平均真密度をＤ2（ｇ／ｃｍ3）、第一中央領域１３１の平均真密度をＤ3（ｇ／ｃｍ3）とすると、１．０４≦Ｄ1／Ｄ3≦１．１０であることが好ましく、１．０４５≦Ｄ1／Ｄ3≦１．１００であることがより好ましい。また、１．０４≦Ｄ2／Ｄ3≦１．１０であることが好ましく、１．０４５≦Ｄ2／Ｄ3≦１．１００であることがより好ましい。また、０．９５≦Ｄ1／Ｄ2≦１．０５であることが好ましく、０．９６≦Ｄ1／Ｄ2≦１．０４であることがより好ましく、０．９７≦Ｄ1／Ｄ2≦１．０３であることが更により好ましい。
【0042】
第一外周領域１２１及び第二外周領域１２２の平均真密度は、２．８９～３．１３（ｇ／ｃｍ3）が好ましく、２．９１～３．１３（ｇ／ｃｍ3）がより好ましく、２．９４～３．１３（ｇ／ｃｍ3）が更により好ましい。
第一中央領域１３１の平均真密度は、２．８６～３．１０（ｇ／ｃｍ3）が好ましく、２．８６～３．０８（ｇ／ｃｍ3）がより好ましく、２．８６～３．０５（ｇ／ｃｍ3）が更により好ましい。
第一中央領域１３１の平均真密度は、２．８６～３．１０（ｇ／ｃｍ3）が好ましく、２．８６～３．０８（ｇ／ｃｍ3）がより好ましく、２．８６～３．０５（ｇ／ｃｍ3）が更により好ましい。
【0043】
本明細書において、第一外周領域１２１及び第二外周領域１２２の平均真密度はそれぞれ、以下の方法で求める。ハニカム構造体をセルの延びる方向の中央において二分割し、セルの延びる方向に直交する断面を露出する。二分割されたハニカム構造体の何れか一方について、当該断面を含む直径３ｍｍ、（セルの延びる方向の）長さ１０ｍｍの円柱状試験片（７０.７ｍｍ3）を、各外周領域から偏りなく６箇所切り出す。切り出した６個の試験片をよくすりつぶして粉末状にし、ピクノメーター法で真密度をそれぞれ測定し、平均値を算出する。ピクノメーター法の最小サンプル量の都合やハニカム構造体のサイズの都合によっては、切り出す試験片のサイズは適宜変更してもよい。
【0044】
本明細書において、第一中央領域１３１の平均真密度は、以下の方法で求める。ハニカム構造体をセルの延びる方向の中央において二分割し、セルの延びる方向に直交する断面を露出する。二分割されたハニカム構造体の何れか一方について、当該断面を含む直径３ｍｍ、（セルの延びる方向の）長さ１０ｍｍの円柱状試験片（７０.７ｍｍ3）を、第一中央領域から偏りなく６箇所切り出す。切り出した６個の試験片をよくすりつぶして粉末状にし、ピクノメーター法で真密度をそれぞれ測定し、平均値を算出する。ピクノメーター法に必要な試料の量の都合やハニカム構造体のサイズの都合によっては、切り出す試験片のサイズは適宜変更してもよい。
【0045】
ハニカム構造部の平均真密度を外周領域（第一外周領域１２１、第二外周領域１２２）と、中央領域（第一中央領域１３１）の間で変化させる方法としては、例えば、押出成形後に外周領域となる部分と、押出成形後に中央領域となる部分で異なる真密度の原料を用いた坏土を押出成形する方法が挙げられる。
【0046】
好ましい実施形態においては、第一外周領域１２１及び第二外周領域１２２の平均気孔率は、第一中央領域１３１よりもそれぞれ低い。理論によって本発明が限定されることを意図するものではないが、当該構成によって、第一外周領域１２１及び第二外周領域１２２の熱容量が大きくかつ熱拡散しやすくなり、高温になりやすい第一電極層１１２ａ及び第二電極層１１２ｂのそれぞれの周方向両端近傍における発熱を抑制可能である。
【0047】
第一外周領域１２１の平均気孔率をＰ1（％）、第二外周領域１２２の平均気孔率をＰ2（％）、第一中央領域１３１の平均気孔率をＰ3（％）とすると、０．５≦Ｐ1／Ｐ3≦０．９１であることが好ましく、０．５６≦Ｐ1／Ｐ3≦０．８７であることがより好ましく、０．６７≦Ｐ1／Ｐ3≦０．８７であることが更により好ましい。また、０．５≦Ｐ2／Ｐ3≦０．９１であることが好ましく、０．５６≦Ｐ2／Ｐ3≦０．８７であることがより好ましく、０．６７≦Ｐ2／Ｐ3≦０．８７であることが更により好ましい。また、０．９≦Ｐ1／Ｐ2≦１．１であることが好ましく、０．９５≦Ｐ1／Ｐ2≦１．０５であることがより好ましく、０．９７≦Ｐ1／Ｐ2≦１．０３であることが更により好ましい。
【0048】
第一外周領域１２１及び第二外周領域１２２の平均気孔率は、強度確保と焼成時の変形防止のバランスから、３０～５４（％）が好ましく、３０～５０（％）がより好ましい。
第一中央領域１３１の平均気孔率は、強度確保と焼成時の変形防止のバランスを図るため、３３～６０（％）が好ましく、３６～６０（％）がより好ましい。
第一中央領域１３１の平均気孔率は、強度確保と焼成時の変形防止のバランスを図るため、３３～６０（％）が好ましく、３６～６０（％）がより好ましい。
【0049】
本明細書において、第一外周領域１２１及び第二外周領域１２２の平均気孔率はそれぞれ、以下の方法で求める。ハニカム構造体をセルの延びる方向の中央において二分割し、セルの延びる方向に直交する断面を露出する。二分割されたハニカム構造体の何れか一方について、当該断面を含む直径３ｍｍ、（セルの延びる方向の）長さ１０ｍｍの円柱状試験片（７０.７ｍｍ3）を、各外周領域から偏りなく６箇所切り出す。各試験片から、セルの延びる方向に垂直な断面について、縦１ｍｍ×横１ｍｍの範囲の倍率２００倍のＳＥＭ画像を取得する。次に、取得したＳＥＭ画像を画像解析することにより、隔壁の実体部分と、隔壁中の空隙部分（気孔）とをモード法により二値化する。そして、隔壁の実体部分と空隙部分との合計面積に対する、隔壁中の空隙部分の比の百分率を算出し、得られた値を各試験片の気孔率とする。６個の試験片の気孔率の平均値を各外周領域の平均気孔率とする。
【0050】
本明細書において、第一中央領域１３１の平均気孔率は、以下の方法で求める。ハニカム構造体をセルの延びる方向の中央において二分割し、セルの延びる方向に直交する断面を露出する。二分割されたハニカム構造体の何れか一方について、当該断面を含む直径３ｍｍ、（セルの延びる方向の）長さ１０ｍｍの円柱状試験片（７０.７ｍｍ3）を、第一中央領域から偏りなく６箇所切り出す。各試験片から、セルの延びる方向に垂直な断面について、縦１ｍｍ×横１ｍｍの範囲の倍率２００倍のＳＥＭ画像を取得する。次に、取得したＳＥＭ画像を画像解析することにより、隔壁の実体部分と、隔壁中の空隙部分（気孔）とをモード法により二値化する。そして、隔壁の実体部分と空隙部分との合計面積に対する、隔壁中の空隙部分の比の百分率を算出し、得られた値を、各試験片の気孔率とする。６個の試験片の気孔率の平均値を第一中央領域の平均気孔率とする。
【0051】
ハニカム構造部の平均気孔率を外周領域（第一外周領域１２１、第二外周領域１２２）と、中央領域（第一中央領域１３１）の間で変化させる方法としては、例えば、押出成形後に外周領域となる部分と、押出成形後に中央領域となる部分で造孔材の配合割合の異なる原料を用いた坏土を押出成形する方法が挙げられる。
【0052】
好ましい実施形態においては、第一外周領域１２１及び第二外周領域１２２の平均隔壁厚みは、第一中央領域１３１よりもそれぞれ大きい。理論によって本発明が限定されることを意図するものではないが、当該構成によって、第一外周領域１２１及び第二外周領域１２２の熱容量が大きくなり、高温になりやすい第一電極層１１２ａ及び第二電極層１１２ｂのそれぞれの周方向両端近傍における発熱を抑制可能である。
【0053】
第一外周領域１２１の平均隔壁厚みをＴ1（ｍｍ）、第二外周領域１２２の平均隔壁厚みをＴ2（ｍｍ）、第一中央領域１３１の平均隔壁厚みをＴ3（ｍｍ）とすると、１．１≦Ｔ1／Ｔ3≦２．５であることが好ましく、１．１≦Ｔ1／Ｔ3≦２．０であることがより好ましく、１．１≦Ｔ1／Ｔ3≦１．５であることが更により好ましい。また、１．１≦Ｔ2／Ｔ3≦２．５であることが好ましく、１．１≦Ｔ2／Ｔ3≦２．０であることがより好ましく、１．１≦Ｔ2／Ｔ3≦１．５であることが更により好ましい。また、０．９≦Ｔ1／Ｔ2≦１．１であることが好ましく、０．９５≦Ｔ1／Ｔ2≦１．０５であることがより好ましく、０．９７≦Ｔ1／Ｔ2≦１．０３であることが更により好ましい。
【0054】
第一外周領域１２１及び第二外周領域１２２の平均隔壁厚みは、ハニカム構造体の強度と排ガスを流した時の圧力損失のバランスから、０．１２～０．２５（ｍｍ）が好ましい。
第一中央領域１３１の平均隔壁厚みは、ハニカム構造体の強度と排ガスを流した時の圧力損失のバランスから、０．１０～０．２３（ｍｍ）が好ましく、０．１０～０．２１（ｍｍ）がより好ましく、０．１０～０．１９（ｍｍ）が更により好ましい。
第一中央領域１３１の平均隔壁厚みは、ハニカム構造体の強度と排ガスを流した時の圧力損失のバランスから、０．１０～０．２３（ｍｍ）が好ましく、０．１０～０．２１（ｍｍ）がより好ましく、０．１０～０．１９（ｍｍ）が更により好ましい。
【0055】
本明細書において、第一外周領域１２１及び第二外周領域１２２の平均隔壁厚みはそれぞれ、以下の方法で求める。ハニカム構造体をセルの延びる方向の中央において二分割し、セルの延びる方向に直交する断面を露出する。二分割されたハニカム構造体の何れか一方について、当該断面を含む直径３ｍｍ、（セルの延びる方向の）長さ１０ｍｍの円柱状試験片（７０．７ｍｍ3）を、各外周領域から偏りなく６箇所切り出す。各試験片から、セルの延びる方向に垂直な断面について、縦２ｍｍ×横２ｍｍの範囲の倍率１００倍のＳＥＭ画像を取得し、当該ＳＥＭ画像に包含される隔壁の厚みを任意の６箇所求め、その平均値を各試験片における隔壁の厚みとする。そして、６個の試験片の隔壁の厚みの平均値を各外周領域の平均隔壁厚みとする。なお、隔壁１１３の厚みは、セル１１５の延びる方向に垂直な断面において、隣接するセル１１５の重心同士を結ぶ線分のうち、隔壁１１３を通過する部分の長さとして定義される。
【0056】
本明細書において、第一中央領域１３１の平均隔壁厚みは、以下の方法で求める。ハニカム構造体をセルの延びる方向の中央において二分割し、セルの延びる方向に直交する断面を露出する。二分割されたハニカム構造体の何れか一方について、当該断面を含む直径３ｍｍ、（セルの延びる方向の）長さ１０ｍｍの円柱状試験片（７０．７ｍｍ3）を、第一中央領域から偏りなく６箇所切り出す。各試験片から、セルの延びる方向に垂直な断面について、縦２ｍｍ×横２ｍｍの範囲の倍率１００倍のＳＥＭ画像を取得し、当該ＳＥＭ画像に包含される隔壁の厚みを任意の６箇所求め、その平均値を各試験片における隔壁の厚みとする。そして、６箇所の試験片の隔壁の厚みの平均値を第一中央領域の平均隔壁厚みとする。
【0057】
ハニカム構造部の平均隔壁厚みを外周領域（第一外周領域１２１、第二外周領域１２２）と、中央領域（第一中央領域１３１）の間で変化させる方法としては、例えば、後述するハニカム成形体を押出成形により作製する工程において、平均隔壁厚みが外周領域と中央領域の間で変化するような構造をもつ口金を使用する方法が挙げられる。
【0058】
好ましい実施形態においては、第一外周領域１２１及び第二外周領域１２２の平均セル密度は、第一中央領域１３１よりもそれぞれ高い。理論によって本発明が限定されることを意図するものではないが、当該構成によって、第一外周領域１２１及び第二外周領域１２２の熱容量が大きくかつ熱拡散しやすくなり、高温になりやすい第一電極層１１２ａ及び第二電極層１１２ｂのそれぞれの周方向両端近傍における発熱を抑制可能である。
【0059】
第一外周領域１２１の平均セル密度をＧ1（セル／ｃｍ2）、第二外周領域１２２の平均セル密度をＧ2（セル／ｃｍ2）、第一中央領域１３１の平均セル密度をＧ3（セル／ｃｍ2）とすると、１＜Ｇ1／Ｇ3≦２であることが好ましく、１＜Ｇ1／Ｇ3≦１．７であることがより好ましく、１＜Ｇ1／Ｇ3≦１．５であることが更により好ましい。また、１＜Ｇ2／Ｇ3≦２であることが好ましく、１＜Ｇ2／Ｇ3≦１．７であることがより好ましく、１＜Ｇ2／Ｇ3≦１．５であることが更により好ましい。また、０．９≦Ｇ1／Ｇ2≦１．１であることが好ましく、０．９５≦Ｇ1／Ｇ2≦１．０５であることがより好ましく、０．９７≦Ｇ1／Ｇ2≦１．０３であることが更により好ましい。
【0060】
第一外周領域１２１及び第二外周領域１２２の平均セル密度は、圧力損失を小さくした状態で、触媒担持面積を大きくして浄化性能を高くするという観点から、５５～１２４（セル／ｃｍ2）が好ましく、６２～１２４（セル／ｃｍ2）がより好ましく、７０～１２４（セル／ｃｍ2）が更により好ましい。
第一中央領域１３１の平均セル密度は、圧力損失を小さくした状態で、触媒による浄化性能を高くするという観点から、４７～１１６（セル／ｃｍ2）が好ましく、４７～１０９（セル／ｃｍ2）がより好ましく、４７～１０１（セル／ｃｍ2）が更により好ましい。
第一中央領域１３１の平均セル密度は、圧力損失を小さくした状態で、触媒による浄化性能を高くするという観点から、４７～１１６（セル／ｃｍ2）が好ましく、４７～１０９（セル／ｃｍ2）がより好ましく、４７～１０１（セル／ｃｍ2）が更により好ましい。
【0061】
本明細書において、第一外周領域１２１及び第二外周領域１２２の平均セル密度はそれぞれ、セルの延びる方向に直交する断面において、各外周領域内に少なくとも一部が包含されたセル数を、外周壁を除く各外周領域の面積で割って得られた値である。
【0062】
本明細書において、第一中央領域１３１の平均セル密度は、セルの延びる方向に直交する断面において、第一中央領域内に少なくとも一部が包含されたセル数を、外周壁を除く第一中央領域の面積で割って得られた値である。
【0063】
ハニカム構造部の平均セル密度を外周領域（第一外周領域１２１、第二外周領域１２２）と、中央領域（第一中央領域１３１）の間で変化させる方法としては、例えば、後述するハニカム成形体を押出成形により作製する工程において、平均セル密度が外周領域と中央領域の間で変化するような構造をもつ口金を使用する方法が挙げられる。
【0064】
好ましい実施形態においては、第一外周領域１２１及び第二外周領域１２２の平均開口率は、第一中央領域１３１よりもそれぞれ低い。理論によって本発明が限定されることを意図するものではないが、当該構成によって、第一外周領域１２１及び第二外周領域１２２の熱容量が大きくかつ熱拡散しやすくなり、高温になりやすい第一電極層１１２ａ及び第二電極層１１２ｂのそれぞれの周方向両端近傍における発熱を抑制可能である。
【0065】
第一外周領域１２１の平均開口率をＦ1（％）、第二外周領域１２２の平均開口率をＦ2（％）、第一中央領域１３１の平均開口率をＦ3（％）とすると、０．７５≦Ｆ1／Ｆ3≦０．９８であることが好ましく、０．８５≦Ｆ1／Ｆ3≦０．９８であることがより好ましく、０．９０≦Ｆ1／Ｆ3≦０．９８であることが更により好ましい。また、０．７５≦Ｆ2／Ｆ3≦０．９８であることが好ましく、０．８５≦Ｆ2／Ｆ3≦０．９８であることがより好ましく、０．９０≦Ｆ2／Ｆ3≦０．９８であることが更により好ましい。また、０．９≦Ｆ1／Ｆ2≦１．１であることが好ましく、０．９５≦Ｆ1／Ｆ2≦１．０５であることがより好ましく、０．９７≦Ｆ1／Ｆ2≦１．０３であることが更により好ましい。
【0066】
第一外周領域１２１及び第二外周領域１２２の平均開口率は、６０～７８（％）が好ましく、６０～７６（％）がより好ましく、６０～７４（％）が更により好ましい。
第一中央領域１３１の平均開口率は、６２～８０（％）が好ましく、６４～８０（％）がより好ましく、６６～８０（％）が更により好ましい。
第一中央領域１３１の平均開口率は、６２～８０（％）が好ましく、６４～８０（％）がより好ましく、６６～８０（％）が更により好ましい。
【0067】
本明細書において、第一外周領域１２１及び第二外周領域１２２の平均開口率はそれぞれ、セルの延びる方向に垂直な断面において、各外周領域内のセル開口面積の合計を、各外周領域内の隔壁面積（外周壁は除く）とセル開口面積のそれぞれの面積の合計で割って得られた値（セル開口面積合計／（セル開口面積合計＋隔壁面積合計））を百分率で表した値である。
【0068】
本明細書において、第一中央領域１３１の平均開口率は、セルの延びる方向に垂直な断面において、第一中央領域内のセル開口面積の合計を、第一中央領域内の隔壁面積（外周壁は除く）とセル開口面積のそれぞれの面積の合計で割って得られた値（セル開口面積合計/（セル開口面積合計＋隔壁面積合計））を百分率で表した値である。
【0069】
ハニカム構造部の平均開口率を外周領域（第一外周領域１２１、第二外周領域１２２）と、中央領域（第一中央領域１３１）の間で変化させる方法としては、例えば、後述するハニカム成形体を押出成形により作製する工程において、平均開口率が外周領域と中央領域の間で変化するような構造をもつ口金を使用する方法が挙げられる。
【0070】
図示のハニカム構造体１１０は、端面形状が円形状であり、全体として円柱状である。ハニカム構造体１１０の高さ（一方の端面から他方の端面までの長さ）は特に制限はなく、用途や要求性能に応じて適宜設定すればよい。ハニカム構造体の高さと各端面の直径の関係についても特に制限はない。従って、ハニカム構造体の高さが各端面の直径よりも長くてもよいし、ハニカム構造体の高さが各端面の直径よりも短くてもよい。
【0071】
また、ハニカム構造体１１０の大きさは、耐熱性を高める（外周壁の周方向に入るクラックを抑制する）という理由により、一つの端面の面積が３０００～２００００ｍｍ2であることが好ましく、５０００～１５０００ｍｍ2であることが更に好ましい。
【0072】
外周壁１１４及び隔壁１１３は、電極層１１２ａ、１１２ｂよりも体積抵抗率は高いものの導電性を有する。外周壁１１４及び隔壁１１３の体積抵抗率は、通電してジュール熱により発熱可能である限り特に制限はないが、四端子法により２５℃で測定したときに、０．１～２００Ωｃｍであることが好ましく、１～２００Ωｃｍであることがより好ましく、１０～１００Ωｃｍであることが更に好ましい。
【0073】
ハニカム構造体１１０に外周壁１１４を設けることは、ハニカム構造体１１０の構造強度を確保し、また、セル１１５を流れる流体が外周壁１１４から漏洩するのを抑制する観点で有用である。この点で、外周壁１１４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以上であり、更により好ましくは０．２ｍｍ以上である。但し、外周壁１１４を厚くしすぎると高強度になりすぎてしまい、隔壁１１３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１１４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１１４の厚みは、厚みを測定しようとする外周壁１１４の箇所をセル１１５の延びる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１１４の外表面の接線に対する法線方向の厚みとして定義される。
【0074】
セル１１５の延びる方向に垂直な断面におけるセルの開口形状に制限はなく、例えば多角形状とするこができる、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。セル形状をこのようにすることにより、ハニカム構造体１１０に排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。これらのセルは円弧状の角部を有していても多角形状のセルとみなす。
【0075】
セル１１５は一方の端面１１６から他方の端面１１８まで貫通していてもよい。また、セル１１５は、一方の端面１１６が目封止されており他方の端面１１８が開口を有する第１セルと、一方の端面１１６が開口を有し他方の端面１１８が目封止されている第２セルとが隔壁１１３を挟んで交互に隣接配置されていてもよい。
【0076】
外周壁１１４及び隔壁１１３の材質は、通電してジュール熱により発熱可能である限り特に材質に制限はなく、セラミックス（とりわけ導電性セラミックス）等を単独で又は組み合わせて使用可能である。外周壁１１４及び隔壁１１３の材質としては、限定的ではないが、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、炭化珪素、窒化珪素及び窒化アルミ等の非酸化物系セラミックスの一種又は二種以上を使用することができる。また、炭化珪素－金属珪素複合材や炭化珪素／グラファイト複合材等を用いることもできる。これらの中でも、耐熱性と導電性の両立の観点から、外周壁１１４及び隔壁１１３の材質は、珪素－炭化珪素複合材又は炭化珪素を主成分とすることが好ましく、珪素－炭化珪素複合材又は炭化珪素であることが更に好ましい。外周壁１１４及び隔壁１１３の材質が、珪素－炭化珪素複合材を主成分とするものであるというときは、外周壁１１４及び隔壁１１３がそれぞれ、珪素－炭化珪素複合材（合計質量）を、全体の９０質量％以上含有していることを意味する。ここで、珪素－炭化珪素複合材は、骨材としての炭化珪素粒子、及び炭化珪素粒子を結合させる結合材としての珪素を含有するものであり、複数の炭化珪素粒子が、炭化珪素粒子間に細孔を形成するようにして、珪素によって結合されていることが好ましい。外周壁１１４及び隔壁１１３の材質が、炭化珪素を主成分とするものであるというときは、外周壁１１４及び隔壁１１３がそれぞれ、炭化珪素（合計質量）を、全体の９０質量％以上含有していることを意味する。
【0077】
外周壁１１４及び隔壁１１３が、珪素－炭化珪素複合材を含んでいる場合、外周壁１１４及び隔壁１１３に含有される「骨材としての炭化珪素粒子の質量」と、外周壁１１４及び隔壁１１３に含有される「結合材としての珪素の質量」との合計に対する、外周壁１１４及び隔壁１１３に含有される「結合材としての珪素の質量」の比率はそれぞれ、１０～４０質量％であることが好ましく、１５～３５質量％であることが更に好ましい。１０質量％以上であると、外周壁１１４及び隔壁１１３の強度が十分に維持される。４０質量％以下であると、焼成時に形状を保持しやすくなる。
【0078】
（１－２．電極層）
図１Ａ及び図１Ｂを参照しながら電極層１１２ａ、１１２ｂについて説明する。外周壁１１４の表面には、第一電極層１１２ａがセル１１５の延びる方向に帯状に設けられている。また、外周壁１１４の表面には、ハニカム構造体１１０の中心軸を挟んで第一電極層１１２ａと対向するように、第二電極層１１２ｂがセル１１５の延びる方向に帯状に設けられている。一般に、第一電極層１１２ａ及び第二電極層１１２ｂは、外周壁１１４よりも体積抵抗率が低い。このため、一対の電極層１１２ａ、１１２ｂが外周壁１１４の表面に配設されることで、電流がハニカム構造体１１０の周方向及びセル１１５の延びる方向に広がりやすくなるので、ハニカム構造体１１０の均一発熱性を高めることが可能となる。具体的には、セル１１５の延びる方向に垂直な断面において、一対の電極層１１２ａ、１１２ｂのそれぞれの周方向中心からハニカム構造体１１０の中心軸まで延ばした二つの線分のなす角度θ（０°≦θ≦１８０°）は、１５０°≦θ≦１８０°であることが好ましく、１６０°≦θ≦１８０°であることがより好ましく、１７０°≦θ≦１８０°であることが更により好ましく、１８０°であることが最も好ましい。
図１Ａ及び図１Ｂを参照しながら電極層１１２ａ、１１２ｂについて説明する。外周壁１１４の表面には、第一電極層１１２ａがセル１１５の延びる方向に帯状に設けられている。また、外周壁１１４の表面には、ハニカム構造体１１０の中心軸を挟んで第一電極層１１２ａと対向するように、第二電極層１１２ｂがセル１１５の延びる方向に帯状に設けられている。一般に、第一電極層１１２ａ及び第二電極層１１２ｂは、外周壁１１４よりも体積抵抗率が低い。このため、一対の電極層１１２ａ、１１２ｂが外周壁１１４の表面に配設されることで、電流がハニカム構造体１１０の周方向及びセル１１５の延びる方向に広がりやすくなるので、ハニカム構造体１１０の均一発熱性を高めることが可能となる。具体的には、セル１１５の延びる方向に垂直な断面において、一対の電極層１１２ａ、１１２ｂのそれぞれの周方向中心からハニカム構造体１１０の中心軸まで延ばした二つの線分のなす角度θ（０°≦θ≦１８０°）は、１５０°≦θ≦１８０°であることが好ましく、１６０°≦θ≦１８０°であることがより好ましく、１７０°≦θ≦１８０°であることが更により好ましく、１８０°であることが最も好ましい。
【0079】
電極層１１２ａ、１１２ｂの形成領域に特段の制約はないが、ハニカム構造体１１０の均一発熱性を高めるという観点からは、電極層１１２ａ、１１２ｂはそれぞれ、外周壁１１４の外表面上でハニカム構造体１１０の周方向及びセル１１５の延びる方向に帯状に延設することが好ましい。具体的には、セル１１５の延びる方向に垂直な断面において、各電極層１１２ａ、１１２ｂの周方向の両端と中心軸とを結ぶ２本の線分が作る中心角αは、電流を周方向に広げて均一発熱性を高めるという観点から、３０°以上であることが好ましく、４０°以上であることがより好ましく、６０°以上であることが更により好ましい。但し、中心角αを大きくし過ぎると、ハニカム構造体１１０の内部を通過する電流が少なくなり、外周壁１１４付近を通過する電流が多くなる。そこで、当該中心角αは、ハニカム構造体１１０の均一発熱性の観点から、１４０°以下であることが好ましく、１３０°以下であることがより好ましく、１２０°以下であることが更により好ましい。また、電極層１１２ａ、１１２ｂはそれぞれ、ハニカム構造体１１０の両端面間の長さの８０％以上の長さに亘って、好ましくは９０％以上の長さに亘って、より好ましくは全長に亘って延びていることが望ましい。電極層１１２ａ、１１２ｂは単層で構成されていてもよく、複数層が積層された積層構造を有することもできる。
【0080】
電極層１１２ａ、１１２ｂの厚みは、０．０１～５ｍｍであることが好ましく、０．０１～３ｍｍであることが更に好ましい。このような範囲とすることにより均一発熱性を高めることができる。電極層１１２ａ、１１２ｂの厚みが０．０１ｍｍ以上であると、電気抵抗が適切に制御され、より均一に発熱することができる。５ｍｍ以下であると、キャニング時に破損する恐れが低減される。電極層１１２ａ、１１２ｂの厚みは、厚みを測定しようとする電極層１１２ａ、１１２ｂの箇所をセル１１５の延びる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電極層１１２ａ、１１２ｂの外表面の接線に対する法線方向の厚みとして定義される。
【0081】
電極層１１２ａ、１１２ｂの体積抵抗率を隔壁１１３及び外周壁１１４の体積抵抗率より低くすることにより、電極層１１２ａ、１１２ｂに優先的に電気が流れやすくなり、通電時に電気がハニカム構造体１１０の周方向及びセル１１５の延びる方向に広がりやすくなる。電極層１１２ａ、１１２ｂの体積抵抗率は、隔壁１１３及び外周壁１１４の体積抵抗率の１／１０以下であることが好ましく、１／２０以下であることがより好ましく、１／３０以下であることが更により好ましい。但し、両者の体積抵抗率の差が大きくなりすぎると対向する電極層１１２ａ、１１２ｂの端部間に電流が集中してハニカム構造体１１０の発熱が偏ることから、電極層１１２ａ、１１２ｂの体積抵抗率は、隔壁１１３及び外周壁１１４の体積抵抗率の１／２００以上であることが好ましく、１／１５０以上であることがより好ましく、１／１００以上であることが更により好ましい。本明細書において、電極層、隔壁及び外周壁の体積抵抗率は、四端子法により２５℃で測定した値とする。
【0082】
電極層１１２ａ、１１２ｂの材質は、限定的ではないが、金属とセラミックス（とりわけ導電性セラミックス）との複合材（サーメット）を使用することができる。金属としては、例えばＣｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｓｉ又はＴｉの単体金属又はこれらの金属から選択される少なくとも一種の金属を含有する合金が挙げられる。セラミックスとしては、限定的ではないが、炭化珪素（ＳｉＣ）の他、珪化タンタル（ＴａＳｉ2）及び珪化クロム（ＣｒＳｉ2）等の金属珪化物等の金属化合物が挙げられる。金属と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の複合材、珪化タンタルや珪化クロム等の金属珪化物と金属珪素と炭化珪素の複合材、更には上記の一種又は二種以上の金属に熱膨張低減の観点から、アルミナ、ムライト、ジルコニア、コージェライト、窒化珪素及び窒化アルミ等の絶縁性セラミックスを一種又は二種以上添加した複合材が挙げられる。電極層１１２ａ、１１２ｂの材質としては、上記の各種金属及びセラミックスの中でも、金属珪素と炭化珪素の複合材とすることが、隔壁及び外周壁と同時に焼成できるので製造工程の簡素化に資するという理由により好ましい。
【0083】
（１－３．金属端子）
図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、電気加熱型担体１００は、第一電極層１１２ａに電気的に接続された少なくとも一つの第一金属端子１３０ａと、第二電極層１１２ｂに電気的に接続された少なくとも一つの第二金属端子１３０ｂとを設けることができる。第一電極層１１２ａと第一金属端子１３０ａは直接接合されもよいし、熱膨張差を緩和して接合信頼性の改善を図る目的で両者の間に一層又は二層以上の下地層（不図示）を設けてもよい。同様に、第二電極層１１２ｂと第二金属端子１３０ｂは直接接合されもよいし、熱膨張差を緩和して接合信頼性の改善を図る目的で両者の間に一層又は二層以上の下地層を設けてもよい。
図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、電気加熱型担体１００は、第一電極層１１２ａに電気的に接続された少なくとも一つの第一金属端子１３０ａと、第二電極層１１２ｂに電気的に接続された少なくとも一つの第二金属端子１３０ｂとを設けることができる。第一電極層１１２ａと第一金属端子１３０ａは直接接合されもよいし、熱膨張差を緩和して接合信頼性の改善を図る目的で両者の間に一層又は二層以上の下地層（不図示）を設けてもよい。同様に、第二電極層１１２ｂと第二金属端子１３０ｂは直接接合されもよいし、熱膨張差を緩和して接合信頼性の改善を図る目的で両者の間に一層又は二層以上の下地層を設けてもよい。
【0084】
金属端子１３０ａ、１３０ｂを介してハニカム構造体１１０に電圧を印加すると通電してハニカム構造体１１０にジュール熱が発生する。このため、ハニカム構造体１１０はヒーターとしても好適に用いることができる。これにより、ハニカム構造体１１０の均一発熱性を向上させることが可能となる。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。
【0085】
金属端子１３０ａ、１３０ｂと電極層１１２ａ、１１２ｂ（下地層が設けられる場合は下地層）の接合方法には、特に制限はないが、例えば、溶接、溶射、ロウ付が挙げられる。中でも、８００℃以上に加熱しても接合部の変質が少ないという理由により、溶接、溶射が好ましい。
【0086】
金属端子１３０ａ、１３０ｂの材質としては、金属であれば特段の制約はなく、単体金属及び合金等を採用することもできるが、耐食性、体積抵抗率及び線膨張率の観点から例えば、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ及びＴｉよりなる群から選択される少なくとも一種を含む合金とすることが好ましく、ステンレス鋼及びＦｅ－Ｎｉ合金がより好ましい。
【0087】
（２．排気ガス浄化装置）
本発明の一実施形態に係る電気加熱型担体は、排気ガス浄化装置に用いることができる。図３を参照すると、排気ガス浄化装置２００は、電気加熱型担体１００と、当該電気加熱型担体１００を収容する筒状の金属管２２０とを有する。電気加熱型担体１００の金属端子１３０ａ、１３０ｂには給電のための電線２４０を接続することができる。金属管２２０の材質としては、限定的ではないが、例えばステンレス鋼が挙げられる。
本発明の一実施形態に係る電気加熱型担体は、排気ガス浄化装置に用いることができる。図３を参照すると、排気ガス浄化装置２００は、電気加熱型担体１００と、当該電気加熱型担体１００を収容する筒状の金属管２２０とを有する。電気加熱型担体１００の金属端子１３０ａ、１３０ｂには給電のための電線２４０を接続することができる。金属管２２０の材質としては、限定的ではないが、例えばステンレス鋼が挙げられる。
【0088】
排気ガス浄化装置２００において、電気加熱型担体１００は、自動車排ガス等の流体の流路の途中に設置することができる。電気加熱型担体１００は、例えば、セルの延伸方向と金属管２２０の延伸方向が一致する位置関係で金属管２２０内に押し込んで嵌合させる押し込みキャニングによって、金属管２２０内に固定することができる。金属管２２０と電気加熱型担体１００の間にはクッション材２６０を配置してもよい。クッション材２６０の材質としては、限定的ではないが、アルミナファイバー及びムライトファイバー等のセラミックスファイバーが電気加熱型担体の位置ずれの抑制や金属管と気加熱型担体との面圧維持の理由により好ましい。
【0089】
（３．製造方法）
次に、本発明の一実施形態に係る電気加熱型担体を製造する方法について例示的に説明する。電気加熱型担体は、ハニカム成形体を得る工程１と、電極層形成ペースト付き未焼成ハニカム構造体を得る工程２と、電極層形成ペースト付き未焼成ハニカム構造体を焼成してハニカム構造体を得る工程３と、電極層に金属端子を接合する工程４とを含む製造方法により製造可能である。
次に、本発明の一実施形態に係る電気加熱型担体を製造する方法について例示的に説明する。電気加熱型担体は、ハニカム成形体を得る工程１と、電極層形成ペースト付き未焼成ハニカム構造体を得る工程２と、電極層形成ペースト付き未焼成ハニカム構造体を焼成してハニカム構造体を得る工程３と、電極層に金属端子を接合する工程４とを含む製造方法により製造可能である。
【0090】
（工程１）
工程１は、ハニカム構造体の前駆体であるハニカム成形体を作製する工程である。ハニカム成形体の作製は、公知のハニカム構造体の製造方法におけるハニカム成形体の作製方法に準じて行うことができる。例えば、まず、炭化珪素粉末（炭化珪素）に、金属珪素粉末（金属珪素）、バインダ、界面活性剤、造孔材、水等を添加して成形原料を作製する。炭化珪素粉末の質量と金属珪素粉末の質量との合計に対して、金属珪素粉末の質量が１０～４０質量％となるようにすることが好ましい。炭化珪素粉末における炭化珪素粒子の平均粒子径は、３～５０μｍが好ましく、３～４０μｍがより好ましい。金属珪素粉末における金属珪素粒子の平均粒子径は、２～３５μｍであることが好ましい。炭化珪素粒子及び金属珪素粒子の平均粒子径はレーザー回折法で粒度の頻度分布を測定したときの、体積基準による算術平均径を指す。炭化珪素粒子は、炭化珪素粉末を構成する炭化珪素の微粒子であり、金属珪素粒子は、金属珪素粉末を構成する金属珪素の微粒子である。なお、これは、ハニカム構造体の材質を、珪素－炭化珪素系複合材とする場合の成形原料の配合であり、ハニカム構造体の材質を炭化珪素とする場合には、金属珪素は添加しない。
工程１は、ハニカム構造体の前駆体であるハニカム成形体を作製する工程である。ハニカム成形体の作製は、公知のハニカム構造体の製造方法におけるハニカム成形体の作製方法に準じて行うことができる。例えば、まず、炭化珪素粉末（炭化珪素）に、金属珪素粉末（金属珪素）、バインダ、界面活性剤、造孔材、水等を添加して成形原料を作製する。炭化珪素粉末の質量と金属珪素粉末の質量との合計に対して、金属珪素粉末の質量が１０～４０質量％となるようにすることが好ましい。炭化珪素粉末における炭化珪素粒子の平均粒子径は、３～５０μｍが好ましく、３～４０μｍがより好ましい。金属珪素粉末における金属珪素粒子の平均粒子径は、２～３５μｍであることが好ましい。炭化珪素粒子及び金属珪素粒子の平均粒子径はレーザー回折法で粒度の頻度分布を測定したときの、体積基準による算術平均径を指す。炭化珪素粒子は、炭化珪素粉末を構成する炭化珪素の微粒子であり、金属珪素粒子は、金属珪素粉末を構成する金属珪素の微粒子である。なお、これは、ハニカム構造体の材質を、珪素－炭化珪素系複合材とする場合の成形原料の配合であり、ハニカム構造体の材質を炭化珪素とする場合には、金属珪素は添加しない。
【0091】
バインダとしては、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロポキシルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール等を挙げることができる。これらの中でも、メチルセルロースとヒドロキシプロポキシルセルロースとを併用することが好ましい。バインダの含有量は、炭化珪素粉末及び金属珪素粉末の合計質量を１００質量部としたときに、２．０～１０．０質量部であることが好ましい。
【0092】
界面活性剤としては、エチレングリコール、デキストリン、脂肪酸石鹸、ポリアルコール等を用いることができる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。界面活性剤の含有量は、炭化珪素粉末及び金属珪素粉末の合計質量を１００質量部としたときに、０．１～２．０質量部であることが好ましい。
【0093】
造孔材としては、焼成後に気孔となるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、グラファイト、澱粉、発泡樹脂、吸水性樹脂、シリカゲル等を挙げることができる。造孔材の含有量は、炭化珪素粉末及び金属珪素粉末の合計質量を１００質量部としたときに、０．５～１０．０質量部であることが好ましい。造孔材の平均粒子径は、１０～３０μｍであることが好ましい。造孔材の平均粒子径はレーザー回折法で粒度の頻度分布を測定したときの、体積基準による算術平均径を指す。造孔材が吸水性樹脂の場合には、造孔材の平均粒子径は吸水後の平均粒子径のことである。
【0094】
水の含有量は、炭化珪素粉末及び金属珪素粉末の合計質量を１００質量部としたときに、２０～６０質量部であることが好ましい。
【0095】
次に、得られた成形原料を混練して柱状の坏土を形成する。坏土のうち、押出成形後に外周領域を構成する部分と、押出後に中央領域を構成する部分の間で、造孔材の添加量を変化させたり、炭化珪素粉末と金属珪素粉末の配合比を変更して真密度を変化させたりすることも可能である。その後、坏土を押出成形して、外周壁及び隔壁を有する柱状のハニカム成形体を作製する。これにより、ハニカム構造部は一体成形品として提供することが可能になる。押出成形に際しては、所望の全体形状、セル形状、隔壁厚み、セル密度、開口率等を有する口金を用いることができる。口金構造は、ハニカム構造部の場所に応じて変えることができ、例えば、外周領域（第一外周領域１２１、第二外周領域１２２、第三外周領域１２３、及び第四外周領域１２４）と、中央領域（第一中央領域１３１及び第二中央領域１３２）の間で変化させることも可能である。次に、得られたハニカム成形体について、乾燥を行うことが好ましい。ハニカム成形体の中心軸方向長さが、所望の長さではない場合は、ハニカム成形体の両端部を切断して所望の長さとすることができる。乾燥後のハニカム成形体をハニカム乾燥体と呼ぶ。
【0096】
工程１の変形例として、ハニカム成形体を一旦焼成してもよい。すなわち、この変形例では、ハニカム成形体を焼成してハニカム焼成体を作製し、当該ハニカム焼成体に対して工程２を実施する。
【0097】
（工程２）
工程２は、ハニカム成形体の側面に電極層形成ペーストを塗布して、電極層形成ペースト付き未焼成ハニカム構造体を得る工程である。電極層形成ペーストは、電極層の要求特性に応じて配合した原料粉（金属粉末、セラミックス粉末、造孔材等）に各種添加剤を適宜添加して混練することで形成することができる。原料粉の平均粒子径は、限定的ではないが、例えば、５～５０μｍであることが好ましく、１０～３０μｍであることがより好ましい。原料粉の平均粒子径はレーザー回折法で粒度の頻度分布を測定したときの、体積基準による算術平均径を指す。
工程２は、ハニカム成形体の側面に電極層形成ペーストを塗布して、電極層形成ペースト付き未焼成ハニカム構造体を得る工程である。電極層形成ペーストは、電極層の要求特性に応じて配合した原料粉（金属粉末、セラミックス粉末、造孔材等）に各種添加剤を適宜添加して混練することで形成することができる。原料粉の平均粒子径は、限定的ではないが、例えば、５～５０μｍであることが好ましく、１０～３０μｍであることがより好ましい。原料粉の平均粒子径はレーザー回折法で粒度の頻度分布を測定したときの、体積基準による算術平均径を指す。
【0098】
次に、得られた電極層形成ペーストを、ハニカム成形体（典型的にはハニカム乾燥体）の側面の所要箇所に塗布し、電極層形成ペースト付き未焼成ハニカム構造体を得る。電極層形成ペーストを調合する方法、及び電極層形成ペーストをハニカム成形体に塗布する方法については、公知のハニカム構造体の製造方法に準じて行うことができるが、電極層を外周壁及び隔壁に比べて低い体積抵抗率にするために、外周壁及び隔壁よりも金属の含有比率を高めたり、原料粉中の金属粒子の粒径を小さくしたりすることができる。
【0099】
（工程３）
工程３は、電極層形成ペースト付き未焼成ハニカム構造体を焼成してハニカム構造体を得る工程である。焼成前に、電極層形成ペースト付き未焼成ハニカム構造体を乾燥してもよい。また、焼成前に、バインダ等を除去するため、脱脂を行ってもよい。脱脂及び焼成の方法は特に限定されず、電気炉、ガス炉等を用いて焼成することができる。焼成条件としては、ハニカム構造体の材質にもよるが、窒素、アルゴン等の不活性雰囲気において、１４００～１５００℃で、１～２０時間加熱することが好ましい。
工程３は、電極層形成ペースト付き未焼成ハニカム構造体を焼成してハニカム構造体を得る工程である。焼成前に、電極層形成ペースト付き未焼成ハニカム構造体を乾燥してもよい。また、焼成前に、バインダ等を除去するため、脱脂を行ってもよい。脱脂及び焼成の方法は特に限定されず、電気炉、ガス炉等を用いて焼成することができる。焼成条件としては、ハニカム構造体の材質にもよるが、窒素、アルゴン等の不活性雰囲気において、１４００～１５００℃で、１～２０時間加熱することが好ましい。
【0100】
（工程４）
工程４は、電極層に金属端子を接合する工程である。接合方法としては、特に制限はないが、例えば、溶射、溶接及びロウ付が挙げられる。電極層と金属端子との接合性を向上させる点から、溶射等の方法により下地層を形成してもよい。
工程４は、電極層に金属端子を接合する工程である。接合方法としては、特に制限はないが、例えば、溶射、溶接及びロウ付が挙げられる。電極層と金属端子との接合性を向上させる点から、溶射等の方法により下地層を形成してもよい。
【実施例0101】
以下、本発明及びその利点をより良く理解するための実施例を例示するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【0102】
［１．各電極層の中心角αが１００°である円柱状ハニカム構造体の製造］
＜試験例１－１＞
（１．円柱状の坏土の作製）
炭化珪素（ＳｉＣ）粉末と金属珪素（Ｓｉ）粉末とを８０：２０の質量割合で混合してセラミックス原料を調製した。そして、セラミックス原料に、バインダとしてヒドロキシプロピルメチルセルロース、造孔材として吸水性樹脂を添加すると共に、水を添加して成形原料とした。そして、成形原料を真空土練機により混練し、円柱状の坏土を作製した。バインダの含有量は炭化珪素（ＳｉＣ）粉末と金属珪素（Ｓｉ）粉末の合計を１００質量部としたときに７質量部とした。造孔材の含有量は炭化珪素（ＳｉＣ）粉末と金属珪素（Ｓｉ）粉末の合計を１００質量部としたときに３質量部とした。水の含有量は炭化珪素（ＳｉＣ）粉末と金属珪素（Ｓｉ）粉末の合計を１００質量部としたときに４２質量部とした。
この際、円柱状の坏土の高さ方向に直交する何れの断面においても、重心Ｏの座標値を０、外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、座標値０．９０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、重心Ｏを基準とする中心角で表して、後に形成する各電極層の周方向の一端から３０°だけはみ出た箇所から、各電極層の周方向の他端から３０°だけはみ出た箇所までの坏土の部分（円環扇形状部分）について、炭化珪素（ＳｉＣ）粉末と金属珪素（Ｓｉ）粉末の配合比が異なり（すなわち、真密度が異なり）、造孔材の添加量が異なる坏土に置き換えた。
炭化珪素粉末の平均粒子径は２０μｍであり、金属珪素粉末の平均粒子径は６μｍであった。また、造孔材の平均粒子径は２０μｍであった。炭化珪素粉末、金属珪素粉末及び造孔材の平均粒子径は、レーザー回折法で粒度の頻度分布を測定したときの、体積基準による算術平均径を指す。
＜試験例１－１＞
（１．円柱状の坏土の作製）
炭化珪素（ＳｉＣ）粉末と金属珪素（Ｓｉ）粉末とを８０：２０の質量割合で混合してセラミックス原料を調製した。そして、セラミックス原料に、バインダとしてヒドロキシプロピルメチルセルロース、造孔材として吸水性樹脂を添加すると共に、水を添加して成形原料とした。そして、成形原料を真空土練機により混練し、円柱状の坏土を作製した。バインダの含有量は炭化珪素（ＳｉＣ）粉末と金属珪素（Ｓｉ）粉末の合計を１００質量部としたときに７質量部とした。造孔材の含有量は炭化珪素（ＳｉＣ）粉末と金属珪素（Ｓｉ）粉末の合計を１００質量部としたときに３質量部とした。水の含有量は炭化珪素（ＳｉＣ）粉末と金属珪素（Ｓｉ）粉末の合計を１００質量部としたときに４２質量部とした。
この際、円柱状の坏土の高さ方向に直交する何れの断面においても、重心Ｏの座標値を０、外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、座標値０．９０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、重心Ｏを基準とする中心角で表して、後に形成する各電極層の周方向の一端から３０°だけはみ出た箇所から、各電極層の周方向の他端から３０°だけはみ出た箇所までの坏土の部分（円環扇形状部分）について、炭化珪素（ＳｉＣ）粉末と金属珪素（Ｓｉ）粉末の配合比が異なり（すなわち、真密度が異なり）、造孔材の添加量が異なる坏土に置き換えた。
炭化珪素粉末の平均粒子径は２０μｍであり、金属珪素粉末の平均粒子径は６μｍであった。また、造孔材の平均粒子径は２０μｍであった。炭化珪素粉末、金属珪素粉末及び造孔材の平均粒子径は、レーザー回折法で粒度の頻度分布を測定したときの、体積基準による算術平均径を指す。
【0103】
（２．ハニカム乾燥体の作製）
得られた円柱状の坏土を碁盤目状の口金構造を有する押出成形機を用いて成形し、セルの延伸方向に垂直な断面における各セル形状が六角形である円柱状のハニカム成形体を得た。
この際、セルの延びる方向に直交する何れの断面においても、重心Ｏの座標値を０、外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、座標値０．９０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、重心Ｏを基準とする中心角で表して、後に形成する各電極層の周方向の一端から３０°だけはみ出た箇所から、各電極層の周方向の他端から３０°だけはみ出た箇所までのハニカム構造部の部分の単位体積当たり熱容量が、ハニカム構造部の他の部分から切り替わるように、平均隔壁厚み、平均セル密度及び平均開口率を変化させた。なお、平均電気抵抗、平均熱伝導率は単独で変化させなかったが、上記のパラメータを変化させることで変化させた。
このハニカム成形体を高周波誘電加熱乾燥した後、熱風乾燥機を用いて１２０℃で２時間乾燥し、両端面を所定量切断して、ハニカム乾燥体を作製した。
得られた円柱状の坏土を碁盤目状の口金構造を有する押出成形機を用いて成形し、セルの延伸方向に垂直な断面における各セル形状が六角形である円柱状のハニカム成形体を得た。
この際、セルの延びる方向に直交する何れの断面においても、重心Ｏの座標値を０、外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、座標値０．９０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、重心Ｏを基準とする中心角で表して、後に形成する各電極層の周方向の一端から３０°だけはみ出た箇所から、各電極層の周方向の他端から３０°だけはみ出た箇所までのハニカム構造部の部分の単位体積当たり熱容量が、ハニカム構造部の他の部分から切り替わるように、平均隔壁厚み、平均セル密度及び平均開口率を変化させた。なお、平均電気抵抗、平均熱伝導率は単独で変化させなかったが、上記のパラメータを変化させることで変化させた。
このハニカム成形体を高周波誘電加熱乾燥した後、熱風乾燥機を用いて１２０℃で２時間乾燥し、両端面を所定量切断して、ハニカム乾燥体を作製した。
【0104】
（３．電極層形成ペーストの調製）
金属珪素（Ｓｉ）粉末、炭化珪素（ＳｉＣ）粉末、メチルセルロース、グリセリン、及び水を、自転公転攪拌機で混合して、電極層形成ペーストを調製した。Ｓｉ粉末、及びＳｉＣ粉末は体積比で、Ｓｉ粉末：ＳｉＣ粉末＝４０：６０となるように配合した。また、Ｓｉ粉末、及びＳｉＣ粉末の合計を１００質量部としたときに、メチルセルロースは０．５質量部であり、グリセリンは１０質量部であり、水は３８質量部であった。金属珪素粉末の平均粒子径は６μｍであった。炭化珪素粉末の平均粒子径は３５μｍであった。これらの平均粒子径はレーザー回折法で粒度の頻度分布を測定したときの、体積基準による算術平均径を指す。
金属珪素（Ｓｉ）粉末、炭化珪素（ＳｉＣ）粉末、メチルセルロース、グリセリン、及び水を、自転公転攪拌機で混合して、電極層形成ペーストを調製した。Ｓｉ粉末、及びＳｉＣ粉末は体積比で、Ｓｉ粉末：ＳｉＣ粉末＝４０：６０となるように配合した。また、Ｓｉ粉末、及びＳｉＣ粉末の合計を１００質量部としたときに、メチルセルロースは０．５質量部であり、グリセリンは１０質量部であり、水は３８質量部であった。金属珪素粉末の平均粒子径は６μｍであった。炭化珪素粉末の平均粒子径は３５μｍであった。これらの平均粒子径はレーザー回折法で粒度の頻度分布を測定したときの、体積基準による算術平均径を指す。
【0105】
（４．電極層形成ペーストの塗布）
上記の電極層形成ペーストを上記のハニカム乾燥体の外周壁の外表面上に中心軸を挟んで対向するように、曲面印刷機によって二箇所塗布した。各塗布部は、ハニカム乾燥体の両端面間の全長に亘って帯状に形成した（角度θ＝１８０°、中心角α＝１００°）。
上記の電極層形成ペーストを上記のハニカム乾燥体の外周壁の外表面上に中心軸を挟んで対向するように、曲面印刷機によって二箇所塗布した。各塗布部は、ハニカム乾燥体の両端面間の全長に亘って帯状に形成した（角度θ＝１８０°、中心角α＝１００°）。
【0106】
（５．焼成）
電極層形成ペースト付きハニカム構造体を１２０℃で乾燥した後、大気雰囲気において、５５０℃で３時間、脱脂した。次に、脱脂した電極層形成ペースト付きハニカム構造体を、焼成し、その後に酸化処理して、高さ６０ｍｍ×直径１０３ｍｍ（電極層を除く部分）の円柱状のハニカム構造体を得た。焼成は、１４５０℃のアルゴン雰囲気中で２時間行った。
電極層形成ペースト付きハニカム構造体を１２０℃で乾燥した後、大気雰囲気において、５５０℃で３時間、脱脂した。次に、脱脂した電極層形成ペースト付きハニカム構造体を、焼成し、その後に酸化処理して、高さ６０ｍｍ×直径１０３ｍｍ（電極層を除く部分）の円柱状のハニカム構造体を得た。焼成は、１４５０℃のアルゴン雰囲気中で２時間行った。
【0107】
＜試験例１－２＞
円柱状のハニカム成形体の作製の際、セルの延びる方向に直交する何れの断面においても、重心Ｏの座標値を０、外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、座標値０．９０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、重心Ｏを基準とする中心角で表して、後に形成する各電極層の周方向の一端から２０°だけはみ出た箇所から、各電極層の周方向の他端から２０°だけはみ出た箇所までのハニカム構造部の部分の単位体積当たりの熱容量が、ハニカム構造部の他の部分から切り替わるように、平均電気抵抗、平均熱伝導率、平均真密度、平均気孔率、平均隔壁厚み、平均セル密度及び平均開口率を変化させた。それ以外の製造条件は、試験例１－１と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
円柱状のハニカム成形体の作製の際、セルの延びる方向に直交する何れの断面においても、重心Ｏの座標値を０、外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、座標値０．９０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、重心Ｏを基準とする中心角で表して、後に形成する各電極層の周方向の一端から２０°だけはみ出た箇所から、各電極層の周方向の他端から２０°だけはみ出た箇所までのハニカム構造部の部分の単位体積当たりの熱容量が、ハニカム構造部の他の部分から切り替わるように、平均電気抵抗、平均熱伝導率、平均真密度、平均気孔率、平均隔壁厚み、平均セル密度及び平均開口率を変化させた。それ以外の製造条件は、試験例１－１と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
【0108】
＜試験例１－３＞
円柱状のハニカム成形体の作製の際、セルの延びる方向に直交する何れの断面においても、重心Ｏの座標値を０、外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、座標値０．９０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、重心Ｏを基準とする中心角で表して、後に形成する各電極層の周方向の一端から１０°だけはみ出た箇所から、各電極層の周方向の他端から１０°だけはみ出た箇所までのハニカム構造部の部分の単位体積当たりの熱容量が、ハニカム構造部の他の部分から切り替わるように、平均電気抵抗、平均熱伝導率、平均真密度、平均気孔率、平均隔壁厚み、平均セル密度及び平均開口率を変化させた。それ以外の製造条件は、試験例１－１と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
円柱状のハニカム成形体の作製の際、セルの延びる方向に直交する何れの断面においても、重心Ｏの座標値を０、外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、座標値０．９０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、重心Ｏを基準とする中心角で表して、後に形成する各電極層の周方向の一端から１０°だけはみ出た箇所から、各電極層の周方向の他端から１０°だけはみ出た箇所までのハニカム構造部の部分の単位体積当たりの熱容量が、ハニカム構造部の他の部分から切り替わるように、平均電気抵抗、平均熱伝導率、平均真密度、平均気孔率、平均隔壁厚み、平均セル密度及び平均開口率を変化させた。それ以外の製造条件は、試験例１－１と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
【0109】
＜試験例１－４＞
円柱状のハニカム成形体の作製の際、セルの延びる方向に直交する何れの断面においても、重心Ｏの座標値を０、外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、座標値０．９０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、重心Ｏを基準とする中心角で表して、後に形成する各電極層の周方向の一端から５°だけはみ出た箇所から、各電極層の周方向の他端から５°だけはみ出た箇所までのハニカム構造部の部分の単位体積当たりの熱容量が、ハニカム構造部の他の部分から切り替わるように、平均電気抵抗、平均熱伝導率、平均真密度、平均気孔率、平均隔壁厚み、平均セル密度及び平均開口率を変化させた。それ以外の製造条件は、試験例１－１と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
円柱状のハニカム成形体の作製の際、セルの延びる方向に直交する何れの断面においても、重心Ｏの座標値を０、外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、座標値０．９０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、重心Ｏを基準とする中心角で表して、後に形成する各電極層の周方向の一端から５°だけはみ出た箇所から、各電極層の周方向の他端から５°だけはみ出た箇所までのハニカム構造部の部分の単位体積当たりの熱容量が、ハニカム構造部の他の部分から切り替わるように、平均電気抵抗、平均熱伝導率、平均真密度、平均気孔率、平均隔壁厚み、平均セル密度及び平均開口率を変化させた。それ以外の製造条件は、試験例１－１と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
【0110】
＜試験例１－５＞
円柱状のハニカム成形体の作製の際、セルの延びる方向に直交する何れの断面においても、重心Ｏの座標値を０、外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、座標値０．９０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、重心Ｏを基準とする中心角で表して、後に形成する各電極層の周方向の一端から他端までのハニカム構造部の部分の単位体積当たりの熱容量が、ハニカム構造部の他の部分から切り替わるように、平均電気抵抗、平均熱伝導率、平均真密度、平均気孔率、平均隔壁厚み、平均セル密度及び平均開口率を変化させた。それ以外の製造条件は、試験例１－１と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
円柱状のハニカム成形体の作製の際、セルの延びる方向に直交する何れの断面においても、重心Ｏの座標値を０、外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、座標値０．９０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、重心Ｏを基準とする中心角で表して、後に形成する各電極層の周方向の一端から他端までのハニカム構造部の部分の単位体積当たりの熱容量が、ハニカム構造部の他の部分から切り替わるように、平均電気抵抗、平均熱伝導率、平均真密度、平均気孔率、平均隔壁厚み、平均セル密度及び平均開口率を変化させた。それ以外の製造条件は、試験例１－１と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
【0111】
＜試験例１－６＞
円柱状のハニカム成形体の作製の際、ハニカム構造部における熱容量の切り替えは行わなかった。それ以外の製造条件は、試験例１－１と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
円柱状のハニカム成形体の作製の際、ハニカム構造部における熱容量の切り替えは行わなかった。それ以外の製造条件は、試験例１－１と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
【0112】
＜試験例１－７＞
円柱状のハニカム成形体の作製の際、セルの延びる方向に直交する何れの断面においても、重心Ｏの座標値を０、外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、座標値０．９５Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、重心Ｏを基準とする中心角で表して、後に形成する各電極層の周方向の一端から５°だけはみ出た箇所から、各電極層の周方向の他端から５°だけはみ出た箇所までのハニカム構造部の部分の単位体積当たりの熱容量が、ハニカム構造部の他の部分から切り替わるように、平均電気抵抗、平均熱伝導率、平均真密度、平均気孔率、平均隔壁厚み、平均セル密度及び平均開口率を変化させた。それ以外の製造条件は、試験例１－１と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
円柱状のハニカム成形体の作製の際、セルの延びる方向に直交する何れの断面においても、重心Ｏの座標値を０、外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、座標値０．９５Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、重心Ｏを基準とする中心角で表して、後に形成する各電極層の周方向の一端から５°だけはみ出た箇所から、各電極層の周方向の他端から５°だけはみ出た箇所までのハニカム構造部の部分の単位体積当たりの熱容量が、ハニカム構造部の他の部分から切り替わるように、平均電気抵抗、平均熱伝導率、平均真密度、平均気孔率、平均隔壁厚み、平均セル密度及び平均開口率を変化させた。それ以外の製造条件は、試験例１－１と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
【0113】
＜試験例１－８＞
円柱状のハニカム成形体の作製の際、セルの延びる方向に直交する何れの断面においても、重心Ｏの座標値を０、外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、座標値０．８３Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、重心Ｏを基準とする中心角で表して、後に形成する各電極層の周方向の一端から５°だけはみ出た箇所から、各電極層の周方向の他端から５°だけはみ出た箇所までのハニカム構造部の部分の単位体積当たりの熱容量が、ハニカム構造部の他の部分から切り替わるように、平均電気抵抗、平均熱伝導率、平均真密度、平均気孔率、平均隔壁厚み、平均セル密度及び平均開口率を変化させた。それ以外の製造条件は、試験例１－１と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
円柱状のハニカム成形体の作製の際、セルの延びる方向に直交する何れの断面においても、重心Ｏの座標値を０、外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、座標値０．８３Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、重心Ｏを基準とする中心角で表して、後に形成する各電極層の周方向の一端から５°だけはみ出た箇所から、各電極層の周方向の他端から５°だけはみ出た箇所までのハニカム構造部の部分の単位体積当たりの熱容量が、ハニカム構造部の他の部分から切り替わるように、平均電気抵抗、平均熱伝導率、平均真密度、平均気孔率、平均隔壁厚み、平均セル密度及び平均開口率を変化させた。それ以外の製造条件は、試験例１－１と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
【0114】
＜試験例１－９＞
円柱状のハニカム成形体の作製の際、セルの延びる方向に直交する何れの断面においても、重心Ｏの座標値を０、外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、座標値０．７６Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、重心Ｏを基準とする中心角で表して、後に形成する各電極層の周方向の一端から５°だけはみ出た箇所から、各電極層の周方向の他端から５°だけはみ出た箇所までのハニカム構造部の部分の単位体積当たりの熱容量が、ハニカム構造部の他の部分から切り替わるように、平均電気抵抗、平均熱伝導率、平均真密度、平均気孔率、平均隔壁厚み、平均セル密度及び平均開口率を変化させた。それ以外の製造条件は、試験例１－１と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
円柱状のハニカム成形体の作製の際、セルの延びる方向に直交する何れの断面においても、重心Ｏの座標値を０、外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、座標値０．７６Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、重心Ｏを基準とする中心角で表して、後に形成する各電極層の周方向の一端から５°だけはみ出た箇所から、各電極層の周方向の他端から５°だけはみ出た箇所までのハニカム構造部の部分の単位体積当たりの熱容量が、ハニカム構造部の他の部分から切り替わるように、平均電気抵抗、平均熱伝導率、平均真密度、平均気孔率、平均隔壁厚み、平均セル密度及び平均開口率を変化させた。それ以外の製造条件は、試験例１－１と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
【0115】
［２．各電極層の中心角αが６０°である円柱状ハニカム構造体の製造］
＜試験例２－１＞
各電極層の中心角αを６０°に変更した。また、円柱状のハニカム成形体の作製の際、セルの延びる方向に直交する何れの断面においても、重心Ｏの座標値を０、外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、座標値０．９０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、重心Ｏを基準とする中心角で表して、後に形成する各電極層の周方向の一端から２０°だけはみ出た箇所から、各電極層の周方向の他端から２０°だけはみ出た箇所までのハニカム構造部の部分の単位体積当たりの熱容量が、ハニカム構造部の他の部分から切り替わるように、平均電気抵抗、平均熱伝導率、平均真密度、平均気孔率、平均隔壁厚み、平均セル密度及び平均開口率を変化させた。それ以外の製造条件は、試験例１－１と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
＜試験例２－１＞
各電極層の中心角αを６０°に変更した。また、円柱状のハニカム成形体の作製の際、セルの延びる方向に直交する何れの断面においても、重心Ｏの座標値を０、外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、座標値０．９０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、重心Ｏを基準とする中心角で表して、後に形成する各電極層の周方向の一端から２０°だけはみ出た箇所から、各電極層の周方向の他端から２０°だけはみ出た箇所までのハニカム構造部の部分の単位体積当たりの熱容量が、ハニカム構造部の他の部分から切り替わるように、平均電気抵抗、平均熱伝導率、平均真密度、平均気孔率、平均隔壁厚み、平均セル密度及び平均開口率を変化させた。それ以外の製造条件は、試験例１－１と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
【0116】
＜試験例２－２＞
円柱状のハニカム成形体の作製の際、セルの延びる方向に直交する何れの断面においても、重心Ｏの座標値を０、外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、座標値０．９０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、重心Ｏを基準とする中心角で表して、後に形成する各電極層の周方向の一端から１５°だけはみ出た箇所から、各電極層の周方向の他端から１５°だけはみ出た箇所までのハニカム構造部の部分の単位体積当たりの熱容量が、ハニカム構造部の他の部分から切り替わるように、平均電気抵抗、平均熱伝導率、平均真密度、平均気孔率、平均隔壁厚み、平均セル密度及び平均開口率を変化させた。それ以外の製造条件は、試験例２－１と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
円柱状のハニカム成形体の作製の際、セルの延びる方向に直交する何れの断面においても、重心Ｏの座標値を０、外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、座標値０．９０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、重心Ｏを基準とする中心角で表して、後に形成する各電極層の周方向の一端から１５°だけはみ出た箇所から、各電極層の周方向の他端から１５°だけはみ出た箇所までのハニカム構造部の部分の単位体積当たりの熱容量が、ハニカム構造部の他の部分から切り替わるように、平均電気抵抗、平均熱伝導率、平均真密度、平均気孔率、平均隔壁厚み、平均セル密度及び平均開口率を変化させた。それ以外の製造条件は、試験例２－１と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
【0117】
＜試験例２－３＞
円柱状のハニカム成形体の作製の際、セルの延びる方向に直交する何れの断面においても、重心Ｏの座標値を０、外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、座標値０．９０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、重心Ｏを基準とする中心角で表して、後に形成する各電極層の周方向の一端から１０°だけはみ出た箇所から、各電極層の周方向の他端から１０°だけはみ出た箇所までのハニカム構造部の部分の単位体積当たりの熱容量が、ハニカム構造部の他の部分から切り替わるように、平均電気抵抗、平均熱伝導率、平均真密度、平均気孔率、平均隔壁厚み、平均セル密度及び平均開口率を変化させた。それ以外の製造条件は、試験例２－１と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
円柱状のハニカム成形体の作製の際、セルの延びる方向に直交する何れの断面においても、重心Ｏの座標値を０、外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、座標値０．９０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、重心Ｏを基準とする中心角で表して、後に形成する各電極層の周方向の一端から１０°だけはみ出た箇所から、各電極層の周方向の他端から１０°だけはみ出た箇所までのハニカム構造部の部分の単位体積当たりの熱容量が、ハニカム構造部の他の部分から切り替わるように、平均電気抵抗、平均熱伝導率、平均真密度、平均気孔率、平均隔壁厚み、平均セル密度及び平均開口率を変化させた。それ以外の製造条件は、試験例２－１と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
【0118】
＜試験例２－４＞
円柱状のハニカム成形体の作製の際、セルの延びる方向に直交する何れの断面においても、重心Ｏの座標値を０、外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、座標値０．９０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、重心Ｏを基準とする中心角で表して、後に形成する各電極層の周方向の一端から５°だけはみ出た箇所から、各電極層の周方向の他端から５°だけはみ出た箇所までのハニカム構造部の部分の単位体積当たりの熱容量が、ハニカム構造部の他の部分から切り替わるように、平均電気抵抗、平均熱伝導率、平均真密度、平均気孔率、平均隔壁厚み、平均セル密度及び平均開口率を変化させた。それ以外の製造条件は、試験例２－１と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
円柱状のハニカム成形体の作製の際、セルの延びる方向に直交する何れの断面においても、重心Ｏの座標値を０、外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、座標値０．９０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、重心Ｏを基準とする中心角で表して、後に形成する各電極層の周方向の一端から５°だけはみ出た箇所から、各電極層の周方向の他端から５°だけはみ出た箇所までのハニカム構造部の部分の単位体積当たりの熱容量が、ハニカム構造部の他の部分から切り替わるように、平均電気抵抗、平均熱伝導率、平均真密度、平均気孔率、平均隔壁厚み、平均セル密度及び平均開口率を変化させた。それ以外の製造条件は、試験例２－１と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
【0119】
＜試験例２－５＞
円柱状のハニカム成形体の作製の際、セルの延びる方向に直交する何れの断面においても、重心Ｏの座標値を０、外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、座標値０．９０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、重心Ｏを基準とする中心角で表して、後に形成する各電極層の周方向の一端から他端までのハニカム構造部の部分の単位体積当たりの熱容量が、ハニカム構造部の他の部分から切り替わるように、平均電気抵抗、平均熱伝導率、平均真密度、平均気孔率、平均隔壁厚み、平均セル密度及び平均開口率を変化させた。それ以外の製造条件は、試験例２－１と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
円柱状のハニカム成形体の作製の際、セルの延びる方向に直交する何れの断面においても、重心Ｏの座標値を０、外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、座標値０．９０Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、重心Ｏを基準とする中心角で表して、後に形成する各電極層の周方向の一端から他端までのハニカム構造部の部分の単位体積当たりの熱容量が、ハニカム構造部の他の部分から切り替わるように、平均電気抵抗、平均熱伝導率、平均真密度、平均気孔率、平均隔壁厚み、平均セル密度及び平均開口率を変化させた。それ以外の製造条件は、試験例２－１と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
【0120】
＜試験例２－６＞
円柱状のハニカム成形体の作製の際、ハニカム構造部における熱容量の切り替えは行わなかった。それ以外の製造条件は、試験例２－１と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
＜試験例２－７＞
円柱状のハニカム成形体の作製の際、セルの延びる方向に直交する何れの断面においても、重心Ｏの座標値を０、外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、座標値０．９５Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、重心Ｏを基準とする中心角で表して、後に形成する各電極層の周方向の一端から５°だけはみ出た箇所から、各電極層の周方向の他端から５°だけはみ出た箇所までのハニカム構造部の部分の単位体積当たりの熱容量が、ハニカム構造部の他の部分から切り替わるように、平均電気抵抗、平均熱伝導率、平均真密度、平均気孔率、平均隔壁厚み、平均セル密度及び平均開口率を変化させた。それ以外の製造条件は、試験例２－１と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
円柱状のハニカム成形体の作製の際、ハニカム構造部における熱容量の切り替えは行わなかった。それ以外の製造条件は、試験例２－１と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
＜試験例２－７＞
円柱状のハニカム成形体の作製の際、セルの延びる方向に直交する何れの断面においても、重心Ｏの座標値を０、外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、座標値０．９５Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、重心Ｏを基準とする中心角で表して、後に形成する各電極層の周方向の一端から５°だけはみ出た箇所から、各電極層の周方向の他端から５°だけはみ出た箇所までのハニカム構造部の部分の単位体積当たりの熱容量が、ハニカム構造部の他の部分から切り替わるように、平均電気抵抗、平均熱伝導率、平均真密度、平均気孔率、平均隔壁厚み、平均セル密度及び平均開口率を変化させた。それ以外の製造条件は、試験例２－１と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
【0121】
＜試験例２－８＞
円柱状のハニカム成形体の作製の際、セルの延びる方向に直交する何れの断面においても、重心Ｏの座標値を０、外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、座標値０．８３Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、重心Ｏを基準とする中心角で表して、後に形成する各電極層の周方向の一端から５°だけはみ出た箇所から、各電極層の周方向の他端から５°だけはみ出た箇所までのハニカム構造部の部分の単位体積当たりの熱容量が、ハニカム構造部の他の部分から切り替わるように、平均電気抵抗、平均熱伝導率、平均真密度、平均気孔率、平均隔壁厚み、平均セル密度及び平均開口率を変化させた。それ以外の製造条件は、試験例２－１と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
円柱状のハニカム成形体の作製の際、セルの延びる方向に直交する何れの断面においても、重心Ｏの座標値を０、外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、座標値０．８３Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、重心Ｏを基準とする中心角で表して、後に形成する各電極層の周方向の一端から５°だけはみ出た箇所から、各電極層の周方向の他端から５°だけはみ出た箇所までのハニカム構造部の部分の単位体積当たりの熱容量が、ハニカム構造部の他の部分から切り替わるように、平均電気抵抗、平均熱伝導率、平均真密度、平均気孔率、平均隔壁厚み、平均セル密度及び平均開口率を変化させた。それ以外の製造条件は、試験例２－１と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
【0122】
＜試験例２－９＞
円柱状のハニカム成形体の作製の際、セルの延びる方向に直交する何れの断面においても、重心Ｏの座標値を０、外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、座標値０．７６Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、重心Ｏを基準とする中心角で表して、後に形成する各電極層の周方向の一端から５°だけはみ出た箇所から、各電極層の周方向の他端から５°だけはみ出た箇所までのハニカム構造部の部分の単位体積当たりの熱容量が、ハニカム構造部の他の部分から切り替わるように、平均電気抵抗、平均熱伝導率、平均真密度、平均気孔率、平均隔壁厚み、平均セル密度及び平均開口率を変化させた。それ以外の製造条件は、試験例２－１と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
円柱状のハニカム成形体の作製の際、セルの延びる方向に直交する何れの断面においても、重心Ｏの座標値を０、外周壁の外表面の座標値を１．００Ｒとしたとき、座標値０．７６Ｒ～１．００Ｒの領域のうち、重心Ｏを基準とする中心角で表して、後に形成する各電極層の周方向の一端から５°だけはみ出た箇所から、各電極層の周方向の他端から５°だけはみ出た箇所までのハニカム構造部の部分の単位体積当たりの熱容量が、ハニカム構造部の他の部分から切り替わるように、平均電気抵抗、平均熱伝導率、平均真密度、平均気孔率、平均隔壁厚み、平均セル密度及び平均開口率を変化させた。それ以外の製造条件は、試験例２－１と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
【0123】
［３．各電極層の電気抵抗が異なる円柱状ハニカム構造体の製造］
＜試験例３－１＞
電極層形成ペーストの調製の際、電極層の電気抵抗が上昇するように、電極層の厚みを薄くした。それ以外の製造条件は、試験例１－２と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
＜試験例３－１＞
電極層形成ペーストの調製の際、電極層の電気抵抗が上昇するように、電極層の厚みを薄くした。それ以外の製造条件は、試験例１－２と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
【0124】
＜試験例３－２＞
電極層形成ペーストの調製の際、電極層の電気抵抗が上昇するように、電極層の厚みを薄くした。それ以外の製造条件は、試験例１－３と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
電極層形成ペーストの調製の際、電極層の電気抵抗が上昇するように、電極層の厚みを薄くした。それ以外の製造条件は、試験例１－３と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
【0125】
＜試験例３－３＞
電極層形成ペーストの調製の際、電極層の電気抵抗が上昇するように、電極層の厚みを薄くした。それ以外の製造条件は、試験例１－４と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
電極層形成ペーストの調製の際、電極層の電気抵抗が上昇するように、電極層の厚みを薄くした。それ以外の製造条件は、試験例１－４と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
【0126】
＜試験例３－４＞
電極層形成ペーストの調製の際、電極層の電気抵抗が上昇するように、電極層の厚みを薄くした。それ以外の製造条件は、試験例１－５と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
電極層形成ペーストの調製の際、電極層の電気抵抗が上昇するように、電極層の厚みを薄くした。それ以外の製造条件は、試験例１－５と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
【0127】
＜試験例３－５＞
電極層形成ペーストの調製の際、電極層の電気抵抗が上昇するように、電極層の厚みを薄くした。それ以外の製造条件は、試験例１－６と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
＜試験例３－６＞
電極層形成ペーストの調製の際、電極層の電気抵抗が上昇するように、電極層の厚みを薄くした。それ以外の製造条件は、試験例１－７と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
電極層形成ペーストの調製の際、電極層の電気抵抗が上昇するように、電極層の厚みを薄くした。それ以外の製造条件は、試験例１－６と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
＜試験例３－６＞
電極層形成ペーストの調製の際、電極層の電気抵抗が上昇するように、電極層の厚みを薄くした。それ以外の製造条件は、試験例１－７と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
【0128】
＜試験例３－７＞
電極層形成ペーストの調製の際、電極層の電気抵抗が上昇するように、電極層の厚みを薄くした。それ以外の製造条件は、試験例１－８と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
電極層形成ペーストの調製の際、電極層の電気抵抗が上昇するように、電極層の厚みを薄くした。それ以外の製造条件は、試験例１－８と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
【0129】
＜試験例３－８＞
電極層形成ペーストの調製の際、電極層の電気抵抗が上昇するように、電極層の厚みを薄くした。それ以外の製造条件は、試験例１－９と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
電極層形成ペーストの調製の際、電極層の電気抵抗が上昇するように、電極層の厚みを薄くした。それ以外の製造条件は、試験例１－９と同様として、円柱状のハニカム構造体を得た。
【0130】
［４．特性評価］
＜１．平均熱容量＞
上記で得られた各試験例に係る円柱状のハニカム構造体について、先述した測定方法に従い、第一外周領域、第二外周領域、第一中央領域、第三外周領域、第四外周領域、第二中央領域の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量を測定した。また、各領域の熱容量の変動係数を算出した。結果を表１、表２、表３に示す。
＜１．平均熱容量＞
上記で得られた各試験例に係る円柱状のハニカム構造体について、先述した測定方法に従い、第一外周領域、第二外周領域、第一中央領域、第三外周領域、第四外周領域、第二中央領域の単位体積当たりの２５℃における平均熱容量を測定した。また、各領域の熱容量の変動係数を算出した。結果を表１、表２、表３に示す。
【0131】
＜２．平均電気抵抗＞
上記で得られた各試験例に係る円柱状のハニカム構造体について、先述した測定方法に従い、第一外周領域、第二外周領域、第一中央領域の２５℃における平均電気抵抗を測定した。結果を表１、表２、表３に示す。
上記で得られた各試験例に係る円柱状のハニカム構造体について、先述した測定方法に従い、第一外周領域、第二外周領域、第一中央領域の２５℃における平均電気抵抗を測定した。結果を表１、表２、表３に示す。
【0132】
＜３．平均熱伝導率＞
上記で得られた各試験例に係る円柱状のハニカム構造体について、先述した測定方法に従い、第一外周領域、第二外周領域、第一中央領域の２５℃における平均熱伝導率を測定した。結果を表１、表２、表３に示す。
上記で得られた各試験例に係る円柱状のハニカム構造体について、先述した測定方法に従い、第一外周領域、第二外周領域、第一中央領域の２５℃における平均熱伝導率を測定した。結果を表１、表２、表３に示す。
【0133】
＜４．平均真密度＞
上記で得られた各試験例に係る円柱状のハニカム構造体について、先述した測定方法に従い、第一外周領域、第二外周領域、第一中央領域の平均真密度を測定した。結果を表１、表２、表３に示す。
上記で得られた各試験例に係る円柱状のハニカム構造体について、先述した測定方法に従い、第一外周領域、第二外周領域、第一中央領域の平均真密度を測定した。結果を表１、表２、表３に示す。
【0134】
＜５．平均気孔率＞
上記で得られた各試験例に係る円柱状のハニカム構造体について、先述した測定方法に従い、第一外周領域、第二外周領域、第一中央領域の平均気孔率を測定した。結果を表１、表２、表３に示す。
上記で得られた各試験例に係る円柱状のハニカム構造体について、先述した測定方法に従い、第一外周領域、第二外周領域、第一中央領域の平均気孔率を測定した。結果を表１、表２、表３に示す。
【0135】
＜６．平均隔壁厚み＞
上記で得られた各試験例に係る円柱状のハニカム構造体について、先述した測定方法に従い、第一外周領域、第二外周領域、第一中央領域の平均隔壁厚みを測定した。結果を表１、表２、表３に示す。
上記で得られた各試験例に係る円柱状のハニカム構造体について、先述した測定方法に従い、第一外周領域、第二外周領域、第一中央領域の平均隔壁厚みを測定した。結果を表１、表２、表３に示す。
【0136】
＜７．平均セル密度＞
上記で得られた各試験例に係る円柱状のハニカム構造体について、先述した測定方法に従い、第一外周領域、第二外周領域、第一中央領域の平均セル密度を測定した。結果を表１、表２、表３に示す。
上記で得られた各試験例に係る円柱状のハニカム構造体について、先述した測定方法に従い、第一外周領域、第二外周領域、第一中央領域の平均セル密度を測定した。結果を表１、表２、表３に示す。
【0137】
＜８．平均開口率＞
上記で得られた各試験例に係る円柱状のハニカム構造体について、先述した測定方法に従い、第一外周領域、第二外周領域、第一中央領域の平均開口率を測定した。結果を表１、表２、表３に示す。
上記で得られた各試験例に係る円柱状のハニカム構造体について、先述した測定方法に従い、第一外周領域、第二外周領域、第一中央領域の平均開口率を測定した。結果を表１、表２、表３に示す。
【0138】
【表1】
【0139】
【表2】
【0140】
【表3】
【0141】
［５．温度分布のシミュレーション］
上記の製造条件で得られたハニカム構造体について、一対の電極層のそれぞれの表面中央にハニカム構造体の質量２４０ｇ当たり８ｋＷの電力消費となるような電圧を１ｓ印加したときの、セルの延びる方向に直交する断面であって、ハニカム構造部のセルの延びる方向の中央における温度分布を市販の有限要素法ＣＡＥ解析のソフトウェアを使用して、シミュレーションした。シミュレーションの条件は以下とした。
・ソルバータイプ：時刻歴応答解析
・ハニカム構造体初期温度：２５℃
シミュレーションで得られた最高温度、最低温度、及び両者の差を、表４、表５、表６に示す。
上記の製造条件で得られたハニカム構造体について、一対の電極層のそれぞれの表面中央にハニカム構造体の質量２４０ｇ当たり８ｋＷの電力消費となるような電圧を１ｓ印加したときの、セルの延びる方向に直交する断面であって、ハニカム構造部のセルの延びる方向の中央における温度分布を市販の有限要素法ＣＡＥ解析のソフトウェアを使用して、シミュレーションした。シミュレーションの条件は以下とした。
・ソルバータイプ：時刻歴応答解析
・ハニカム構造体初期温度：２５℃
シミュレーションで得られた最高温度、最低温度、及び両者の差を、表４、表５、表６に示す。
【0142】
【表4】
【0143】
【表5】
【0144】
【表6】
【0145】
［６．考察］
表４、表５、表６の結果から分かるように、本発明の実施形態に係るハニカム構造体（電気加熱型担体）を使用することで、発熱均一性が改善できることが分かる。
表４、表５、表６の結果から分かるように、本発明の実施形態に係るハニカム構造体（電気加熱型担体）を使用することで、発熱均一性が改善できることが分かる。
【符号の説明】
【0146】
１００ ：電気加熱型担体
１１０ ：ハニカム構造体
１１２ａ ：第一電極層
１１２ａ１ ：第一電極層の一端
１１２ａ２ ：第一電極層の他端
１１２ｂ ：第二電極層
１１２ｂ１ ：第二電極層の一端
１１２ｂ２ ：第二電極層の他端
１１３ ：隔壁
１１４ ：外周壁
１１５ ：セル
１１６ ：端面
１１８ ：端面
１２１ ：第一外周領域
１２２ ：第二外周領域
１２３ ：第三外周領域
１２４ ：第四外周領域
１３０ａ ：第一金属端子
１３０ｂ ：第二金属端子
１３１ ：第一中央領域
１３２ ：第二中央領域
２００ ：排気ガス浄化装置
２２０ ：金属管
２４０ ：電線
２６０ ：クッション材
１１０ ：ハニカム構造体
１１２ａ ：第一電極層
１１２ａ１ ：第一電極層の一端
１１２ａ２ ：第一電極層の他端
１１２ｂ ：第二電極層
１１２ｂ１ ：第二電極層の一端
１１２ｂ２ ：第二電極層の他端
１１３ ：隔壁
１１４ ：外周壁
１１５ ：セル
１１６ ：端面
１１８ ：端面
１２１ ：第一外周領域
１２２ ：第二外周領域
１２３ ：第三外周領域
１２４ ：第四外周領域
１３０ａ ：第一金属端子
１３０ｂ ：第二金属端子
１３１ ：第一中央領域
１３２ ：第二中央領域
２００ ：排気ガス浄化装置
２２０ ：金属管
２４０ ：電線
２６０ ：クッション材
【図1A】
【図1B】
【図2A】
【図2B】
【図3】
