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公開番号2024075356
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-03
出願番号2022186746
出願日2022-11-22
発明の名称電気加熱式担体
出願人日本碍子株式会社,トヨタ自動車株式会社
代理人アクシス国際弁理士法人
主分類B01J 35/57 20240101AFI20240527BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】ハニカム構造体と金属電極との接合強度を維持しつつ、金属電極の通電電流を増加させることができる電気加熱式担体を提供する。
【解決手段】本発明による電気加熱式担体は、外周壁100を有するハニカム構造部10と、外周壁100の表面に設けられた一対の電極層11と、を備えるハニカム構造体1と、一対の金属電極2と、複数の溶射固定層3とを備え、一対の金属電極2のそれぞれには、基部20と、基部20から延出された複数の歯部23を有する櫛歯状の接続部21とが設けられており、歯部23には、第1部分23aと、第1部分23aよりも幅狭な第2部分23bとが設けられており、歯部23の幅方向23Wに第2部分23bを跨ぐようにハニカム構造体1の外周面及び第2部分23bの上に溶射固定層3が設けられることで、接続部21がハニカム構造体1に固定されている。
【選択図】図2
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延びる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ハニカム構造部と、前記外周壁の表面に設けられた一対の電極層と、を備えるハニカム構造体と、
前記ハニカム構造体に電圧を印加するための一対の金属電極と、
前記一対の金属電極を前記ハニカム構造体に固定するための複数の溶射固定層と
を備え、
前記一対の金属電極のそれぞれには、基部と、前記基部から延出された複数の歯部を有する櫛歯状の接続部とが設けられており、
前記歯部には、第１部分と、前記第１部分よりも幅狭な第２部分とが設けられており、
前記歯部の幅方向に前記第２部分を跨ぐように前記ハニカム構造体の外周面及び前記第２部分の上に前記溶射固定層が設けられることで、前記接続部が前記ハニカム構造体に固定されている、
電気加熱式担体。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記第１部分が前記基部から延出されており、前記第２部分が前記第１部分の先端から延出されている、
請求項１に記載の電気加熱式担体。
【請求項３】
前記複数の歯部は、
第１位置で前記ハニカム構造体に固定された第１歯部と、
前記基部からの前記歯部の延在方向に関して前記第１位置とは異なる第２位置で前記ハニカム構造体に固定された第２歯部と、
を有している、
請求項１又は２に記載の電気加熱式担体。
【請求項４】
前記第１及び第２歯部が、前記基部の延在方向に交互に配置されている、
請求項３に記載の電気加熱式担体。
【請求項５】
前記歯部には複数の前記第２部分が設けられており、前記複数の第２部分の一部を跨ぐように前記溶射固定層が設けられており、
前記第１及び第２歯部の一方の前記溶射固定層は、前記第１及び第２歯部の他方の前記第１及び第２部分によって形成される溝内に進入するように形成されている、
請求項３に記載の電気加熱式担体。
【請求項６】
前記歯部には複数の前記第２部分が設けられており、前記複数の第２部分のうちの少なくとも１つを跨ぐように前記溶射固定層が設けられている、
請求項１又は２に記載の電気加熱式担体。
【請求項７】
前記溶射固定層及び前記第２部分の厚み方向に沿って見たときの前記溶射固定層の面積（Ａ１）に対する、前記溶射固定層に覆われた前記第２部分の面積（Ａ２）の比（Ａ２／Ａ１）は、０．１以上かつ０．５以下である、
請求項１又は２に記載の電気加熱式担体。
【請求項８】
前記接続部の板厚が、０．０５ｍｍ以上かつ０．７ｍｍ以下である、
請求項１又は２に記載の電気加熱式担体。
【請求項９】
前記一対の金属電極のそれぞれには、前記接続部をそれぞれ有する複数の電極体が設けられている、
請求項１又は２に記載の電気加熱式担体。
【請求項１０】
前記基部からの前記歯部の延在方向に係る前記溶射固定層の中心位置は、前記延在方向に係る前記第２部分の中心位置と同じ位置か、又は前記延在方向に係る前記第２部分の中心位置よりも前記基部に近い位置に位置されている、
請求項１又は２に記載の電気加熱式担体。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気加熱式担体に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
一般に、導電性セラミックスからなるハニカム構造体に電極を配設し、通電によりハニカム構造体自体を発熱させることで、ハニカム構造体に担持された触媒をエンジン始動前に活性温度まで昇温させて、内燃機関が始動開始直後の際に排出される排気ガスの浄化を狙う電気加熱触媒（ＥＨＣ）が知られている。通電によってハニカム構造体を加熱し、効率良く排気ガスを浄化するためには、ハニカム構造体の内部の温度分布を均一化しつつ加熱することが必要となる。これを実現するには、ハニカム構造体に電流をできるだけ均一に流す必要があり、ハニカム構造体と電極とを強固に接続することが要求される。下記の特許文献１には、ハニカム構造体に設けられた電極層と金属電極の櫛歯部とを溶射により接合することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１２－１０６１６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の特許文献１のように溶射により金属電極の櫛歯部をハニカム構造体の電極層に接合する場合、櫛歯部の歯の幅が広くなるほど接合強度が低下する。このため、耐衝撃性能を向上させる観点では歯の幅は細いほうが望ましい。一方で、金属電極に通す電流を増加させる観点では歯の幅が広いほうが望ましい。すなわち、従来技術では、これらの耐衝撃性能の向上と通電電流の増加とが背反関係となっており両立させることに改良の余地があった。
【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、その目的の一つは、ハニカム構造体と金属電極との接合強度を維持しつつ、金属電極の通電電流を増加させることができる電気加熱式担体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
項目１．本発明は、一実施の形態において、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延びる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ハニカム構造部と、外周壁の表面に設けられた一対の電極層と、を備えるハニカム構造体と、ハニカム構造体に電圧を印加するための一対の金属電極と、一対の金属電極をハニカム構造体に固定するための複数の溶射固定層とを備え、一対の金属電極のそれぞれには、基部と、基部から延出された複数の歯部を有する櫛歯状の接続部とが設けられており、歯部には、第１部分と、第１部分よりも幅狭な第２部分とが設けられており、歯部の幅方向に第２部分を跨ぐようにハニカム構造体の外周面及び第２部分の上に溶射固定層が設けられることで、接続部がハニカム構造体に固定されている、電気加熱式担体に関する。
【０００７】
項目２．本発明は、第１部分が基部から延出されており、第２部分が第１部分の先端から延出されている、項目１に記載の電気加熱式担体に関していてもよい。
【０００８】
項目３．本発明は、複数の歯部は、第１位置でハニカム構造体に固定された第１歯部と、基部からの歯部の延在方向に関して第１位置とは異なる第２位置でハニカム構造体に固定された第２歯部と、を有している、項目１又は２に記載の電気加熱式担体に関していてもよい。
【０００９】
項目４．本発明は、第１及び第２歯部が、基部の延在方向に交互に配置されている、項目３に記載の電気加熱式担体に関していてもよい。
【００１０】
項目５．本発明は、歯部には複数の第２部分が設けられており、複数の第２部分の一部を跨ぐように溶射固定層が設けられており、第１及び第２歯部の一方の溶射固定層は、第１及び第２歯部の他方の第１及び第２部分によって形成される溝内に進入するように形成されている、項目３又は４に記載の電気加熱式担体に関していてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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