(57)【要約】【課題】電極の絶縁を確保しつつ発熱体を確実に保持することが可能な電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）を提供する。【解決手段】ＥＨＣにおいて、第１保持部材（マット）を介して発熱体を内部に収容する筒状の第１ケース（内管）の外周面に固定部材を設けておき、当該内管を筒状の第２ケース（外管）内部に収容し、固定部材と外管とを締結部材によって締結することにより、発熱体を収容する内管を外管の内部の所定の位置に確実に固定することができる。また、例えば外管の外周面と締結部材との間及び外管の内周面と固定部材との間に絶縁部材をそれぞれ介在させることにより、内管と外管とを電気的に絶縁して、外管に対する電極の絶縁を確実に達成することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電により発熱する発熱体と、
前記発熱体に通電可能に構成された一対の電極と、
電気絶縁材料からなる緩衝材である第１保持部材と、
前記発熱体を収容する筒状の部材である第１ケースと、
前記第１ケースを収容する筒状の部材である第２ケースと、
を備え、
前記第１保持部材は前記発熱体と前記第１ケースとの間に挟持されている、
電気加熱式触媒装置であって、
前記第１ケースは前記第１ケースの外周面に設けられた固定部材を更に備え、
前記第２ケースの前記固定部材に対向する位置には前記第２ケースの外側と内側とを連通する貫通孔である第１孔が形成されており、
前記第１孔に挿通されて前記第２ケースを前記固定部材に締結するように構成された部材である第１締結部材を更に備え、
前記第１締結部材によって前記第２ケースの内部の所定の位置に前記第１ケースが固定されており、
前記第１ケースと前記第２ケースとは電気的に絶縁されている、
電気加熱式触媒装置。
【請求項２】
請求項１に記載された電気加熱式触媒装置であって、
前記第１締結部材はボルトとナットとの組み合わせである、
電気加熱式触媒装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載された電気加熱式触媒装置であって、
少なくとも前記第２ケースの外周面と前記第１締結部材との間及び前記第２ケースの内周面と前記固定部材との間に、電気絶縁材料からなる部材である第１絶縁部材がそれぞれ介在している、
電気加熱式触媒装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載された電気加熱式触媒装置であって、
前記電気加熱式触媒装置の使用時の状態である第１状態における前記第２ケースの上流側の開口部から前記第１ケースの上流側の開口部の内側へと排気の流れを導くように構成された筒状の部材である第１ガイド部材を更に備える、
電気加熱式触媒装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載された電気加熱式触媒装置であって、
前記第１ケースの外周面と前記第２ケースの内周面との間に挟持された部材である第１閉塞部材を更に備える、
電気加熱式触媒装置。
【請求項６】
請求項５に記載された電気加熱式触媒装置であって、
前記第１閉塞部材は、前記電気加熱式触媒装置の使用時の状態である第１状態における前記第１ケースの上流側の端部に配設されている、
電気加熱式触媒装置。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載された電気加熱式触媒装置であって、
前記第１ケース及び／又は前記第２ケースと前記第１閉塞部材との間に配設された絶縁材料からなる層である絶縁層を更に備える、
電気加熱式触媒装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載された電気加熱式触媒装置であって、
前記電気加熱式触媒装置の使用時の状態である第１状態における前記第２ケースの上流側の開口部から前記第２ケースの内部空間において下流側へと延在する筒状の部材である第２ガイド部材と、
前記第２ガイド部材と前記第１ケースとの間に挟持された部材である第２閉塞部材と、
を更に備える、
電気加熱式触媒装置。
【請求項９】
請求項８に記載された電気加熱式触媒装置であって、
前記第２ガイド部材及び／又は前記第１ケースと前記第２閉塞部材との間に配設された絶縁材料からなる層である絶縁層を更に備える、
電気加熱式触媒装置。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載された電気加熱式触媒装置であって、
一対の前記電極の各々は、前記発熱体の外周面に設けられた導電性部材である表面電極部と、前記表面電極部に突設された導電性部材である外部電極部と、によって構成されており、
前記第２ケースの前記外部電極部に対応する位置には前記第２ケースの外側と内側とを連通する貫通孔である第２孔が形成されており、
前記第１ケース及び前記第１保持部材の少なくとも前記外部電極部に対応する領域に形成された間隙又は貫通孔及び前記第２孔に前記外部電極部が挿通されて前記第２ケースの外部に露出している、
電気加熱式触媒装置。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載された電気加熱式触媒装置であって、
一対の前記電極の各々は、前記発熱体の外周面に設けられた導電性部材である表面電極部と、前記第２ケースの外周面に露出している部分である端子部を有する導電性部材である外部電極部と、前記第２ケースの内部における前記第１ケースよりも上流側又は下流側の空間を経由して前記表面電極部と前記外部電極部とを電気的に接続するように配設された導電性部材である電極接続部と、によって構成されており、
前記第２ケースには前記第２ケースの外側と内側とを連通する貫通孔である第２孔が形成されており、
前記外部電極部は前記第２孔に挿通されており、
前記第１ケース及び前記第２ケースと前記外部電極部とは電気的に絶縁されている、
電気加熱式触媒装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載された電気加熱式触媒装置であって、
前記外部電極部の少なくとも１つは前記第１締結部材である、
電気加熱式触媒装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載された電気加熱式触媒装置であって、
前記外部電極部を構成する前記第１締結部材はボルトとナットとの組み合わせであり、
少なくとも前記第２ケースの外周面と前記第１締結部材との間及び前記第２ケースの内周面と前記固定部材との間に、電気絶縁材料からなる部材である第１絶縁部材がそれぞれ介在しており、
前記外部電極部と前記固定部材との間に、電気絶縁材料からなる部材である第２絶縁部材が介在している、
電気加熱式触媒装置。
【請求項１４】
請求項１１に記載された電気加熱式触媒装置であって、
前記外部電極部の少なくとも１つは、互いに螺合されて前記第２ケースに締結されたボルトとナットとからなる第２締結部材であり、
電気絶縁材料からなる部材である第３絶縁部材が前記第２締結部材と前記第２ケースとの間に介在している、
電気加熱式触媒装置。
【請求項１５】
請求項１１に記載された電気加熱式触媒装置であって、
前記第２ケースの外周面における前記第２孔の周縁には電極固定部が設けられており、
前記電極固定部に形成された前記第２孔に連通する貫通孔である第３孔には雌ねじが刻設されており、
前記外部電極部は、前記外部電極部と前記電極固定部との間に介在して前記電極固定部に前記外部電極部を取り付けるための部分である取付部と、前記外部電極部と前記取付部との間に介在する電気絶縁材料からなる部材である第４絶縁部材と、を備え、
前記取付部の外周面には雄ねじが刻設されており、
前記取付部の外周面に刻設された雄ねじと前記第３孔に刻設された雌ねじとを螺合することにより前記電極固定部に前記外部電極部が固定されている、
電気加熱式触媒装置。
【請求項１６】
請求項１０乃至請求項１５の何れか１項に記載された電気加熱式触媒装置であって、
前記第２ケースの外周面において少なくとも前記外部電極部及び前記第２孔を覆うように冠着された部材である第２蓋体を更に備え、
前記第２蓋体には前記第２蓋体の外側と内側とを連通する貫通孔である第４孔が形成されており、
前記第４孔には前記外部電極部と電気的に接続された導電性部材である給電部材が挿通されており、
前記給電部材と前記第２蓋体との間には電気絶縁材料からなる部材である第５絶縁部材が介在している、
電気加熱式触媒装置。
【請求項１７】
請求項１乃至請求項１６の何れか１項に記載された電気加熱式触媒装置であって、
前記第２ケースの外周面において少なくとも前記第１締結部材及び前記第１孔を覆うように冠着された部材である第１蓋体を更に備える、
電気加熱式触媒装置。
【請求項１８】
請求項１乃至請求項１７の何れか１項に記載された電気加熱式触媒装置であって、
前記電気加熱式触媒装置の使用時の状態である第１状態における前記発熱体の下流側の端部に当接することにより前記発熱体の下流側へのずれを防止するように構成された部材であるリテーナを更に備える、
電気加熱式触媒装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載された電気加熱式触媒装置であって、
一対の前記電極の両方又は一方が前記リテーナとして機能するように構成されている、
電気加熱式触媒装置。
【請求項２０】
請求項１８又は請求項１９に記載された電気加熱式触媒装置であって、
前記リテーナと前記発熱体との間に挟持された緩衝部材を更に備える、
電気加熱式触媒装置。
【請求項２１】
通電により発熱する発熱体と、
前記発熱体に通電可能に構成された一対の電極と、
電気絶縁材料からなる緩衝材である第１保持部材と、
電気絶縁材料からなる緩衝材である第２保持部材と、
前記発熱体を収容する筒状の部材である第１ケースと、
前記第１ケースを収容する筒状の部材である第２ケースと、
を備え、
前記第１保持部材は前記発熱体と前記第１ケースとの間に挟持されており、
前記第２保持部材は前記第１ケースと前記第２ケースとの間に挟持されている、
電気加熱式触媒装置であって、
一対の前記電極の各々は、前記発熱体の外周面に設けられた導電性部材である表面電極部と、前記第２ケースの外周面に露出している部分である端子部を有する導電性部材である外部電極部と、前記表面電極部と前記外部電極部とを電気的に接続するように構成された導電性部材である電極接続部と、によって構成されており、
前記第２ケースには前記第２ケースの外側と内側とを連通する貫通孔である第２孔が形成されており、
前記外部電極部は前記第２孔に挿通されており、
前記第１ケース及び前記第２ケースと前記外部電極部とは電気的に絶縁されており、
前記電気加熱式触媒装置の使用時の状態である第１状態において、前記電極接続部の少なくとも一部及び前記外部電極部の少なくとも前記第２ケースの内側に位置する部分は前記第１保持部材及び前記第２保持部材の下流側の端部よりも下流側に配設されている、
電気加熱式触媒装置。
【請求項２２】
請求項２１に記載された電気加熱式触媒装置であって、
前記第１状態において、前記外部電極部の少なくとも前記第２ケースの内側に位置する部分及び前記電極接続部は、前記発熱体の下流側の端部よりも上流側に配設されている、
電気加熱式触媒装置。
【請求項２３】
請求項２１又は請求項２２に記載された電気加熱式触媒装置であって、
前記電極接続部は、前記第１ケースの軸方向である第１方向に平行な方向及び／又は前記第１方向に垂直な方向において前記電極に作用する応力を緩和することが可能であるように構成されている、
電気加熱式触媒装置。
【請求項２４】
請求項２３に記載された電気加熱式触媒装置であって、
前記電極接続部は、弾性変形が可能な導電性部材である応力緩和部材を含む、
電気加熱式触媒。
【請求項２５】
請求項２３に記載された電気加熱式触媒装置であって、
前記電極接続部が少なくとも第１部材と第２部材とを含み、
前記第１方向に垂直な方向及び／又は前記第１方向に平行な方向において摺動自在に前記第１部材と前記第２部材とが面接触している、
電気加熱式触媒。
【請求項２６】
請求項２５に記載された電気加熱式触媒装置であって、
前記第１部材及び前記第２部材の何れか一方又は両方が互いに近付く向きに付勢されている、
電気加熱式触媒。
【請求項２７】
請求項２１乃至請求項２６の何れか１項に記載された電気加熱式触媒装置であって、
前記外部電極部の少なくとも１つは、互いに螺合されて前記第２ケースに締結されたボルトとナットとからなる第２締結部材であり、
電気絶縁材料からなる部材である第３絶縁部材が前記第２締結部材と前記第２ケースとの間に介在している、
電気加熱式触媒装置。
【請求項２８】
請求項２１乃至請求項２６の何れか１項に記載された電気加熱式触媒装置であって、
前記第２ケースの外周面における前記第２孔の周縁には電極固定部が設けられており、
前記電極固定部に形成された前記第２孔に連通する貫通孔である第３孔には雌ねじが刻設されており、
前記外部電極部は、前記外部電極部と前記電極固定部との間に介在して前記電極固定部に前記外部電極部を取り付けるための部分である取付部と、前記外部電極部と前記取付部との間に介在する電気絶縁材料からなる部材である第４絶縁部材と、を備え、
前記取付部の外周面には雄ねじが刻設されており、
前記取付部の外周面に刻設された雄ねじと前記第３孔に刻設された雌ねじとを螺合することにより前記電極固定部に前記外部電極部が固定されている、
電気加熱式触媒装置。
【請求項２９】
請求項２１乃至請求項２８の何れか１項に記載された電気加熱式触媒装置であって、
前記第２ケースの外周面において少なくとも前記外部電極部及び前記第２孔を覆うように冠着された部材である第２蓋体を更に備え、
前記第２蓋体には前記第２蓋体の外側と内側とを連通する貫通孔である第４孔が形成されており、
前記第４孔には前記外部電極部と電気的に接続された導電性部材である給電部材が挿通されており、
前記給電部材と前記第２蓋体との間には電気絶縁材料からなる部材である第５絶縁部材が介在している、
電気加熱式触媒装置。
【請求項３０】
請求項２１乃至請求項２９の何れか１項に記載された電気加熱式触媒装置であって、
前記第１状態における前記発熱体の下流側の端部に当接することにより前記発熱体の下流側へのずれを防止するように構成された部材であるリテーナを更に備える、
電気加熱式触媒装置。
【請求項３１】
請求項３０に記載された電気加熱式触媒装置であって、
一対の前記電極の両方又は一方が前記リテーナとして機能するように構成されている、
電気加熱式触媒装置。
【請求項３２】
請求項３０又は請求項３１に記載された電気加熱式触媒装置であって、
前記リテーナと前記発熱体との間に挟持された緩衝部材を更に備える、
電気加熱式触媒装置。
【請求項３３】
請求項２１乃至請求項３２の何れか１項に記載された電気加熱式触媒装置であって、
前記第２ケースは、前記第１状態における前記第２保持部材の下流側の端部よりも下流側の所定の位置において前記第２ケースの内周面から径方向における内側に向かって突出するように構成された部分である第２ストッパ部を備える、
電気加熱式触媒装置。
【請求項３４】
請求項３３に記載された電気加熱式触媒装置であって、
前記第２ストッパ部は、前記第２ケースの前記内周面の全周に亘って連続的に突出するように構成されている、
電気加熱式触媒装置。
【請求項３５】
請求項３３又は請求項３４に記載された電気加熱式触媒装置であって、
前記第１ケースは、前記第１状態における前記第２保持部材の上流側の端部よりも上流側の所定の位置において前記第１ケースの外周面から径方向における外側に向かって突出するように構成された部分である第１ストッパ部を備える、
電気加熱式触媒装置。
【請求項３６】
請求項３５に記載された電気加熱式触媒装置であって、
前記第１ストッパ部は、前記第１ケースの前記外周面の全周に亘って連続的に突出するように構成されている、
電気加熱式触媒装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気加熱式触媒装置に関する。より具体的には、本発明は、電極の絶縁を確保しつつ発熱体を確実に保持することが可能な電気加熱式触媒装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガソリンエンジン及びディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排気には、例えば煤等からなる粒子状物質（ＰＭ）、一酸化炭素（ＣＯ）、未燃焼炭化水素（ＨＣ：ＨｙｄｒｏＣａｒｂｏｎ）及び窒素酸化物（ＮＯｘ）等の特定物質が含まれる。そこで、地球環境保護等の観点から、例えばＰＭを捕集するガソリンパティキュレートフィルタ（ＧＰＦ：Ｇａｓｏｌｉｎｅ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｆｉｌｔｅｒ）及びディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ：Ｄｉｅｓｅｌ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｆｉｌｔｅｒ）等のフィルタ並びに酸化触媒（ＯＣ：Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  Ｃａｔａｌｙｓｔ）、三元触媒（ＴＷＣ：Ｔｈｒｅｅ−Ｗａｙ  Ｃａｔａｌｙｓｔ）及び選択触媒還元脱硝装置（ＳＣＲ：Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｃａｔａｌｙｔｉｃ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）等の排気浄化触媒等の排気処理ユニットを含む排気処理装置を内燃機関の排気流路に介装して、これらの特定物質を除去することが広く行われている。
【０００３】
ところで、排気浄化触媒が所定の活性化温度に到達していない場合、当該排気浄化触媒は十分な触媒作用を発揮することができず、排気浄化機能が低下する。従って、例えば、冷間時における内燃機関の始動（冷間始動）を行った場合及びハイブリッド車両等において内燃機関の稼働頻度が低い場合等、排気浄化触媒の温度が十分に高まっていない場合においては、排気浄化触媒の温度が活性化温度に到達していないために所期の排気浄化機能を発揮することが困難となる虞がある。
【０００４】
そこで、当該技術分野においては、一対の電極を介して通電することによって発熱して排気浄化触媒を加熱する発熱体を備える排気処理装置である電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｈｅａｔｅｄ  Ｃａｔａｌｙｓｔ）が知られている。このようなＥＨＣは、例えば、排気浄化触媒を担持する担体の上流側に配設された別個の発熱体によって排気を加熱し、このようにして加熱された排気によって排気浄化触媒を加熱するように構成することができる。或いは、このようなＥＨＣは、例えば、排気浄化触媒を発熱体に担持させて（即ち、通電によって発熱する担体に排気浄化触媒を担持させて）排気浄化触媒と発熱体とを一体的に構成することもできる。何れの構成においても、ＥＨＣによれば、発熱体によって排気浄化触媒を加熱して排気浄化触媒の温度の活性化温度への到達を早め、結果として内燃機関の温度が低い場合における当該内燃機関からの上述した特定物質の放出（コールドエミッション）を低減することができる。
【０００５】
ところで、上記のように発熱体に通電するための電極は、例えば図３１に示すように、発熱体３の外周面に配設された表面電極部７ａと電源との電気的接続のために表面電極部７ａに突設された電極端子としての外部電極部７ｂとによって一体的に構成されることが一般的である（例えば、特許文献１を参照）。このような構成を有する電極を備える発熱体においては、表面電極部から外部電極部が突出しているため、例えば圧入又はサイジング等の方法によって当該発熱体を筒状のケース内に収めようとしても、筒状のケースの端部から当該発熱体をケース内に挿入することができない。尚、サイジングとは、電気絶縁材料からなる緩衝材である保持部材（マット）が外周面（側面）に巻回された発熱体を保持部材の圧縮を実質的に伴わずに（緩く）筒状のケース内部に挿入した後に当該ケースの側壁の保持部材に対向する領域の少なくとも一部を所定の径まで縮径させる縮径加工により保持部材の復元力によって発熱体を保持する工法である。
【０００６】
従って、このような発熱体をケース内に収めるためには、例えば、筒状のケースと発熱体との間に設けられる電気絶縁材料からなる保持部材及び筒状のケースの外周面に穿設された貫通孔によって電極室を設けておき、当該電極室に外部電極部を挿通した状態において、プレス加工によって製造された２枚合わせ式のシェルに発熱体を挟み込んだ後に、当該シェルを例えば溶接等の手法によって接合する必要があり、生産性が低い。
【０００７】
また、内燃機関から排出される排気には水蒸気が含まれるため、筒状のケースと発熱体との間に設けられる保持部材の内部及び／又は当該保持部材と筒状のケースの内周面との間に凝縮水が侵入し滞留する場合がある。このように滞留した凝縮水が電極に到達すると、一般的には筒状のケースは金属製であるため、筒状のケースと電極との間の絶縁抵抗が低下してしまう。特に、上記のように表面電極部から突出した外部電極部を挿通するための電極室が設けられる場合、凝縮水が電極室に滞留して筒状のケースと電極との間の絶縁抵抗が更に低下してしまう虞がある。
【０００８】
そこで、当該技術分野においては、発熱体と、ケースと、発熱体とケースとの間に設けられる保持部材と、発熱体よりも上流側から下流側へと延在して発熱体の外周面に接続される電極と、を備えるＥＨＣが知られている（例えば、特許文献２を参照）。このような構成を有するＥＨＣは、例えば図３２に示すように、軸方向に延びる電極端子５ａを発熱体４の外周面に形成された電極膜８に接触させ且つ発熱体４の外周面に保持部材９を巻き付けた状態にて圧入又はサイジング等の方法により筒状のケース６の内部に発熱体４を収めた後にケース６の上流側から外部電極５を挿入して電極端子５ａに接触させることにより構成することができる。従って、上述したような電極室を設ける必要が無いので、凝縮水が電極室に滞留して筒状のケースと電極との間の絶縁抵抗が低下する可能性を低減することができる。しかしながら、このように電極室を設けない構成においても、保持部材の内部及び／又は周囲に侵入した凝縮水を介して電極とケースとが導通してしまう可能性がある。
【０００９】
そこで、当該技術分野においては、絶縁材料からなるか又は絶縁層を有する筒状の部材（内管）を筒状のケース（外管）と発熱体との間に介在させて、外管と内管との間及び内管と発熱体との間に保持部材をそれぞれ挟持することにより、電極から外管への漏電の可能性を低減することが知られている。しかしながら、内管を構成する絶縁材料又は内管が備える絶縁層は例えばアルミナ及びガラス等のセラミック材料によって構成されることが一般的であり、一般的な外管の構成材料である金属等と比較して、保持部材との摩擦係数がより小さい。従って、例えば排気の流速が大きい場合及び発熱体の横断面が大きい場合等、排気の流れから発熱体が受ける力が大きい場合において保持部材が滑り、発熱体が下流側に移動してしまう虞がある。その結果、電極の構成によっては、発熱体への確実な通電を確保することが困難となる等の問題が生ずる虞がある。また、上記のような材料によって構成される絶縁材料は高価であり且つ脆いため、例えばＥＨＣの製造コストの増大及びハンドリング性の悪化等の問題に繋がる虞もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第５７３３４１９号公報
【特許文献２】特許第５６２５７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述したように、当該技術分野においては、電極の絶縁を確保しつつ発熱体を確実に保持することが可能な電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題に鑑み、本発明者は、鋭意研究の結果、ＥＨＣにおいて、保持部材（マット）を介して発熱体を内部に収容する筒状の第１ケース（内管）の外周面に固定部材を設けておき、当該内管を筒状の第２ケース（外管）内部に収容し、固定部材と外管とを締結部材によって締結することにより、発熱体を収容する内管を外管の内部の所定の位置に確実に固定することができることを見出した。例えば外管の外周面と締結部材との間及び外管の内周面と固定部材との間に絶縁部材をそれぞれ介在させることにより、内管と外管とを電気的に絶縁して、外管に対する電極の絶縁を確実に達成することができる。
【００１３】
具体的には、本発明に係る電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）（以降、「本発明ＥＨＣ」と称呼される場合がある。）は、通電により発熱する発熱体と、発熱体に通電可能に構成された一対の電極と、電気絶縁材料からなる緩衝材である第１保持部材と、発熱体を収容する筒状の部材である第１ケースと、第１ケースを収容する筒状の部材である第２ケースと、を備えるＥＨＣである。第１保持部材は発熱体と第１ケースとの間に挟持されている。
【００１４】
本発明ＥＨＣにおいて、第１ケースは第１ケースの外周面に設けられた固定部材を更に備え、第２ケースの固定部材に対向する位置には第２ケースの外側と内側とを連通する貫通孔である第１孔が形成されている。また、本発明ＥＨＣは、第１孔に挿通されて第２ケースを固定部材に締結するように構成された部材である第１締結部材を更に備える。更に、第１締結部材によって第２ケースの内部の所定の位置に第１ケースが固定されており、第１ケースと第２ケースとは電気的に絶縁されている。
【００１５】
第１締結部材は、例えば、ボルトとナットとの組み合わせとすることができる。また、例えば、少なくとも第２ケースの外周面と第１締結部材との間及び第２ケースの内周面と固定部材との間に、電気絶縁材料からなる部材である第１絶縁部材をそれぞれ介在させることにより、第１ケースと第２ケースとを電気的に絶縁することができる。
【００１６】
もう１つの態様に係る本発明ＥＨＣにおいては、第１ケースの外周面に設けられた固定部材及び第２ケースに形成された第１孔に挿通された第１締結部材に代えて、第１ケースと第２ケースとの間に挟持された第２保持部材によって第２ケースの内部の所定の位置に第１ケースが固定されている。また、一対の電極の各々は、発熱体の外周面に設けられた導電性部材である表面電極部と、第２ケースの外周面に露出している部分である端子部を有する導電性部材である外部電極部と、表面電極部と外部電極部とを電気的に接続するように構成された導電性部材である電極接続部と、によって構成されている。更に、第２ケースには第２ケースの外側と内側とを連通する貫通孔である第２孔が形成されており、外部電極部は第２孔に挿通されており、第１ケース及び第２ケースと外部電極部とは電気的に絶縁されている。
【００１７】
加えて、電気加熱式触媒装置の使用時の状態である第１状態において、電極接続部の少なくとも一部及び外部電極部の少なくとも第２ケースの内側に位置する部分は第１保持部材及び第２保持部材の下流側の端部よりも下流側に配設されている。好ましくは、第１状態において、外部電極部の少なくとも第２ケースの内側に位置する部分及び電極接続部は、発熱体の下流側の端部よりも上流側に配設されている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、電極の絶縁を確保しつつ発熱体を確実に保持することが可能な電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）を提供することができる。
【００１９】
本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の各実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電気加熱式触媒装置（第１ＥＨＣ）の構成の一例を示す模式的な断面図である。
【図２】図１に示した第１ＥＨＣの構成の一例を示す模式的な部分拡大図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る電気加熱式触媒装置（第２ＥＨＣ）の構成の１つの例を示す模式的な断面図である。
【図４】第２ＥＨＣの構成のもう１つの例を示す模式的な断面図である。
【図５】第２ＥＨＣの構成の更にもう１つの例を示す模式的な断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る電気加熱式触媒装置（第３ＥＨＣ）の構成の一例を示す模式的な断面図である。
【図７】２枚合わせ式のシェルによって形成される第２ケースのシェルの接合部分において第２ケースの内周面と第１閉塞部材との間に間隙が形成されている様子を示す模式的な断面図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係る電気加熱式触媒装置（第４ＥＨＣ）の構成の１つの例を示す模式図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係る電気加熱式触媒装置（第４ＥＨＣ）の構成のもう１つの例を示す模式図である。
【図１０】本発明の第４実施形態に係る電気加熱式触媒装置（第４ＥＨＣ）の構成の更にもう１つの例を示す模式図である。
【図１１】本発明の第５実施形態に係る電気加熱式触媒装置（第５ＥＨＣ）の構成の一例を示す模式図である。
【００２１】
【図１２】本発明の第６実施形態に係る電気加熱式触媒装置（第６ＥＨＣ）の構成の一例を示す模式的な断面図である。
【図１３】図１２に示した第６ＥＨＣの構成の一例を示す模式的な部分拡大図である。
【図１４】本発明の第７実施形態に係る電気加熱式触媒装置（第７ＥＨＣ）の構成の一例を示す模式的な断面図である。
【図１５】図１４に示した第７ＥＨＣの構成の一例を示す模式的な部分拡大図である。
【図１６】本発明の第８実施形態に係る電気加熱式触媒装置（第８ＥＨＣ）の構成の一例を示す模式的な断面図である。
【図１７】図１６に示した第８ＥＨＣの構成の一例を示す模式的な部分拡大図である。
【図１８】本発明の第９実施形態に係る電気加熱式触媒装置（第９ＥＨＣ）の構成の一例を示す模式的な断面図である。
【図１９】本発明の第１２実施形態に係る電気加熱式触媒装置（第１２ＥＨＣ）の構成の一例を示す模式的な断面図である。
【図２０】本発明の第１３実施形態に係る電気加熱式触媒装置（第１３ＥＨＣ）の構成の一例を示す模式的な断面図である。
【図２１】図２０に示した第１３ＥＨＣの構成の一例を示す模式的な部分拡大図である。
【００２２】
【図２２】本発明の第１４実施形態に係る電気加熱式触媒装置（第１４ＥＨＣ）の構成の一例を示す模式的な断面図である。
【図２３】図２２に示した第１４ＥＨＣの構成の一例を示す模式的な部分拡大図である。
【図２４】本発明の実施例１に係る電気加熱式触媒装置（第１実施例ＥＨＣ）の集成過程に含まれる第１段階における状態を示す模式的な斜視図である。
【図２５】第１実施例ＥＨＣの集成過程に含まれる第２段階における状態を示す模式的な斜視図である。
【図２６】第１実施例ＥＨＣの集成過程に含まれる第３段階における状態を示す模式的な斜視図である。
【図２７】第１実施例ＥＨＣの集成過程に含まれる第４段階における状態を示す模式的な斜視図である。
【図２８】第１実施例ＥＨＣの集成過程に含まれる第５段階（集成完了時）における状態を示す模式的な斜視図である。
【図２９】第１実施例ＥＨＣの集成過程に含まれる第５段階（集成完了時）における状態を示すもう１つの模式的な斜視図である。
【図３０】本発明の実施例２に係る電気加熱式触媒装置（第２実施例ＥＨＣ）の模式的な斜視図である。
【図３１】従来技術に係る電気加熱式触媒装置が備える発熱体に通電するための電極の構成の一例を示す模式的な断面図である。
【図３２】従来技術に係る他の電気加熱式触媒装置が備える発熱体に通電するための電極の構成の一例を示す模式的な拡大断面図である。
【００２３】
【図３３】本発明の第１５実施形態に係る電気加熱式触媒装置（第１５ＥＨＣ）の構成の１つの具体例を示す模式的な断面図である。
【図３４】図３３に示した第１５ＥＨＣの構成の一例を示す模式的な部分拡大図である。
【図３５】第１５ＥＨＣの構成のもう１つの具体例を示す模式的な断面図である。
【図３６】本発明の第１６実施形態に係る電気加熱式触媒装置（第１６ＥＨＣ）の構成の一例を示す模式的な断面図である。
【図３７】図３６に示した第１６ＥＨＣの構成の一例を示す模式的な部分拡大図である。
【図３８】本発明の第１７実施形態に係る電気加熱式触媒装置（第１７ＥＨＣ）の構成の１つの具体例を示す模式的な部分拡大図である。
【図３９】第１７ＥＨＣの構成のもう１つの具体例を示す模式的な部分拡大図である。
【図４０】第１７ＥＨＣの構成のもう１つの具体例を示す模式的な部分拡大図である。
【図４１】第１７ＥＨＣの構成のもう１つの具体例を示す模式的な部分拡大図である。
【図４２】第１７ＥＨＣの構成のもう１つの具体例を示す模式的な部分拡大図である。
【図４３】第１７ＥＨＣの構成のもう１つの具体例を示す模式的な部分拡大図である。
【００２４】
【図４４】本発明の第１８実施形態に係る電気加熱式触媒装置（第１８ＥＨＣ）の構成の一例を示す模式的な断面図である。
【図４５】本発明の第１９実施形態に係る電気加熱式触媒装置（第１９ＥＨＣ）の構成の一例を示す模式的な断面図である。
【図４６】本発明の第２０実施形態に係る電気加熱式触媒装置（第２０ＥＨＣ）の構成の一例を示す模式的な断面図である。
【図４７】本発明の第２１実施形態に係る電気加熱式触媒装置（第２１ＥＨＣ）の構成の一例を示す模式的な断面図である。
【図４８】本発明の第２２実施形態に係る電気加熱式触媒装置（第２２ＥＨＣ）の構成の一例を示す模式的な断面図である。
【図４９】本発明の第２３実施形態に係る電気加熱式触媒装置（第２３ＥＨＣ）の構成の一例を示す模式的な断面図である。
【図５０】本発明の第２４実施形態に係る電気加熱式触媒装置（第２４ＥＨＣ）の構成の一例を示す模式的な断面図である。
【図５１】本発明の第２６実施形態に係る電気加熱式触媒装置（第２６ＥＨＣ）の構成の一例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】
【００２５】
《第１実施形態》
以下、本発明の第１実施形態に係る電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）（以降、「第１ＥＨＣ」と称呼される場合がある。）について説明する。尚、本明細書において使用される「上流側」及び「下流側」なる用語は、ＥＨＣの使用時においてＥＨＣの内部における排気の流れにおける「上流側」及び「下流側」をそれぞれ意味する。
【００２６】
〈構成〉
第１ＥＨＣは、通電により発熱する発熱体と、発熱体に通電可能に構成された一対の電極と、電気絶縁材料からなる緩衝材である第１保持部材と、発熱体を収容する筒状の部材である第１ケースと、第１ケースを収容する筒状の部材である第２ケースと、を備えるＥＨＣである。第１保持部材は発熱体と第１ケースとの間に挟持されている。ＥＨＣは例えば自動車等に搭載される内燃機関の排気経路上に設けられるため、ＥＨＣを構成する各要素は、例えば高い耐熱性、耐酸化性及び耐腐食性等を備える材料によって形成されることが望ましい。
【００２７】
発熱体の構成及び材料は、通電により発熱することが可能であり且つ排気処理装置としての使用環境及び使用条件に耐えることが可能である限り、特に限定されない。発熱体を形成する材料の具体例としては、例えば、ＳｉＣ（炭化珪素）等のセラミック材料を挙げることができる。
【００２８】
尚、第１ＥＨＣは、例えば、排気浄化触媒を担持する担体の上流側に配設された別個の発熱体によって排気を加熱し、このようにして加熱された排気によって排気浄化触媒を加熱するように構成されていてもよい。或いは、第１ＥＨＣにおいて、例えば、通電によって発熱する担体に排気浄化触媒が担持されていてもよい（即ち、排気浄化触媒が発熱体に担持されていてもよい）。
【００２９】
一対の電極を構成する材料は、発熱体に通電可能であり且つ排気処理装置としての使用環境及び使用条件に耐えることが可能である限り、特に限定されず、例えば金属等、電極用材料として広く使用されている材料から適宜選択することができる。また、電極の耐酸化性の向上を目的として、例えばＮｉ−Ｃｒ合金やＭ−Ｃｒ−Ａｌ−Ｙ合金（但し、ＭはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうち少なくとも一種）等の合金材料によって電極を形成したり、このような合金材料によって電極の表面を被覆したりしてもよい。
【００３０】
第１保持部材の形状及び材料は、電気絶縁材料からなる緩衝材であり、第１ケースと発熱体との間に介在して第１ケースの内部の所定の位置に復元力によって発熱体を保持することが可能であり且つ排気処理装置としての使用環境及び使用条件に耐えることが可能である限り、特に限定されない。即ち、第１ＥＨＣにおいては、発熱体と第１ケースとの間に第１保持部材が挟持されている。
【００３１】
第１保持部材を形成する材料の具体例としては、例えばアルミナ系繊維及びアルミナ−シリカ系繊維等の無機繊維及びこのような無機繊維にバインダとしての樹脂を加えたものを挙げることができる。バインダとして使用される樹脂の具体例としては、例えば、アクリルゴム、ニトリルゴム、ポリビニルアルコール及びアクリル樹脂等を挙げることができる。
【００３２】
第１ケースの形状及び材料は、筒状の形状を有し、その内部に発熱体を収容することが可能であり且つ排気処理装置としての使用環境及び使用条件に耐えることが可能である限り、特に限定されない。具体的には、第１ケースは、例えば円筒状又は角筒状の形状を有していてもよい。典型的には、第１ケースを形成する材料はステンレス鋼を始めとする金属であり、第１ケースの形状は円筒形である。また、第１ケースは、例えば鋼管等によって一体物として形成されていてもよく、或いは複数の構成部材を集成することによって形成されていてもよい。
【００３３】
第２ケースの形状及び材料は、筒状の形状を有し、その内部に第１ケースを収容することが可能であり且つ排気処理装置としての使用環境及び使用条件に耐えることが可能である限り、特に限定されない。具体的には、第２ケースは、例えば円筒状又は角筒状の形状を有していてもよく、その内部に第１ケースを収容する部分の横断面よりも上流側及び／又は下流側の部分の横断面がより小さくなるように形成されていてもよい。典型的には、第２ケースを形成する材料はステンレス鋼を始めとする金属であり、第２ケースの形状は円筒形である。また、第２ケースは、例えば鋼管等によって一体物として形成されていてもよく、或いは複数の構成部材を集成することによって形成されていてもよい。
【００３４】
第１ＥＨＣにおいては、第１ケースは第１ケースの外周面に設けられた固定部材を更に備え、第２ケースの固定部材に対向する位置には第２ケースの外側と内側とを連通する貫通孔である第１孔が形成されている。また、第１ＥＨＣは、第１孔に挿通されて第２ケースを固定部材に締結するように構成された部材である第１締結部材を更に備える。更に、第１締結部材によって第２ケースの内部の所定の位置に第１ケースが固定されており、第１ケースと第２ケースとは電気的に絶縁されている。
【００３５】
固定部材の形状及び材料は、上記のように第１締結部材によって第２ケースの内周面に締結されることが可能であり且つ排気処理装置としての使用環境及び使用条件に耐えることが可能である限り、特に限定されない。固定部材の具体例としては、例えば、第１締結部材を挿通可能な貫通孔が形成されたブラケット等を挙げることができる。また、第１ケースの外周面に固定部材を設けるための具体的な手法は、排気処理装置としての使用環境及び使用条件に耐えることが可能である限り、特に限定されない。例えば、別個の部材として予め形成された固定部材を例えば溶接等の手法によって第１ケースの外周面に取り付けることができる。第１孔は、上記のように第２ケースの固定部材に対向する位置に形成された貫通孔であり、第１締結部材が挿通される。従って、第１孔の大きさ及び形状は、第１締結部材の横断面に応じて適宜定めることができる。
【００３６】
第１締結部材の構成及び材料は、上記のように第１孔に挿通されて第２ケースを固定部材に締結することが可能であり且つ排気処理装置としての使用環境及び使用条件に耐えることが可能である限り、特に限定されない。典型的には、第１締結部材を形成する材料は例えばステンレス鋼及び高張力鋼等を始めとする金属である。好ましい態様において、第１締結部材は、例えば、ボルトとナットとの組み合わせとすることができる。この場合、ボルト及びナットの何れか一方が固定部材に例えば溶接等の手法によって固定されていてもよい。即ち、ボルトが固定部材に固定される場合は当該ボルトがウェルドボルトであってもよく、ナットが固定部材に固定される場合は当該ナットがウェルドナットであってもよい。
【００３７】
また、第１ケースと第２ケースとを電気的に絶縁するための具体的な構成もまた、排気処理装置としての使用環境及び使用条件に耐えることが可能である限り、特に限定されない。具体的には、例えば、少なくとも第２ケースの外周面と第１締結部材との間及び第２ケースの内周面と固定部材との間に、電気絶縁材料からなる部材である第１絶縁部材をそれぞれ介在させることにより、第１ケースと第２ケースとを電気的に絶縁することができる。
【００３８】
第１絶縁部材の形状及び材料は、上記のように第２ケースの外周面と第１締結部材との間及び第２ケースの内周面と固定部材との間に介在して第１ケースと第２ケースとを電気的に絶縁することが可能であり且つ排気処理装置としての使用環境及び使用条件に耐えることが可能である限り、特に限定されない。第１絶縁部材を形成する材料の具体例としては、例えばマイカ及びアルミナ等の電気絶縁材料等を挙げることができる。また、第１絶縁部材の形状の具体例としては、例えば、ワッシャ、スペーサ、カラー及びガスケット等を挙げることができる。更に、段付きのワッシャ、スペーサ、カラー等を使用して、例えば、第１締結部材と第１孔の内壁面との電気的絶縁を確保してもよい。
【００３９】
図１は、第１ＥＨＣの構成の一例を示す模式的な断面図である。具体的には、図１は、互いに対向する二対の第１締結部材の軸を含み且つ第１ケースの軸方向である第１方向に平行な平面による第１ＥＨＣの模式的な断面図である。図１に示す白抜きの矢印は、第１ＥＨＣの使用時の状態である第１状態における排気の流れ方向を表す。また、図２は、図１において太い破線によって囲まれた部分の拡大図である。
【００４０】
図１及び図２に例示する第１ＥＨＣ１０１は、通電により発熱する発熱体１０と、発熱体１０に通電可能に構成された一対の電極２０ａ及び２０ｂと、電気絶縁材料からなる緩衝材である第１保持部材３０と、発熱体１０を収容する筒状の部材である第１ケース４０と、第１ケース４０を収容する筒状の部材である第２ケース５０と、を備える。第１保持部材３０は発熱体１０と第１ケース４０との間に挟持されて、第１ケース４０の内部の所定の位置に復元力によって発熱体１０を保持している。
【００４１】
尚、第１ＥＨＣ１０１が備える第１ケース４０は円筒形の形状を有し、第１ＥＨＣ１０１が備える第２ケース５０は、第１ケース４０を収容する部分の横断面よりも上流側及び下流側の部分の横断面がより小さくなるように形成された略円筒形の形状を有する。第１ケース４０と第２ケース５０とは同軸状に配置されており、第２ケース５０の上流側及び下流側の開口部の横断面と第１ケース４０の横断面とは略同一である。
【００４２】
第１ＥＨＣ１０１においては、発熱体１０はＳｉＣ（炭化珪素）によって形成され且つハニカム構造を有する円柱体として構成されており、第１保持部材３０はアルミナ−シリカ系繊維からなる不織布によって構成されている。また、第１ケース４０はステンレス鋼管によって構成されており、第２ケース５０はプレス加工によって製造された２枚合わせ式の鋼鉄製のシェルを例えば溶接等の手法によって接合することによって構成されている。
【００４３】
尚、一対の電極２０ａ及び２０ｂの各々は、第１ケース４０の軸方向である第１方向に平行な発熱体１０の表面である外周面に配設された面状の導電性部材である表面電極部及び図示しない電源との接続のために設けられる外部電極部等を含む。しかしながら、図１及び図２においては、一対の電極２０ａ及び２０ｂを構成する部分のうち表面電極部２１ａ及び２１ｂのみが描かれており、その他の部分は省略されている。
【００４４】
図１及び図２に示すように、第１ＥＨＣ１０１においては、第１ケース４０は第１ケース４０の外周面に設けられた固定部材４１を更に備え、第２ケース５０の固定部材４１に対向する位置には第２ケース５０の外側と内側とを連通する貫通孔である第１孔５１が形成されている。また、第１ＥＨＣ１０１は、第１孔５１に挿通されて第２ケース５０を固定部材４１に締結するように構成された部材である第１締結部材６１を更に備える。更に、第１締結部材６１によって第２ケース５０の内部の所定の位置に第１ケース４０が固定されており、第１ケース４０と第２ケース５０とは電気的に絶縁されている。
【００４５】
尚、図１及び図２に示す例においては、第１締結部材６１はボルトとナットとの組み合わせであり、複数（図１においては４つ）の第１締結部材６１の各々について、第２ケース５０の外周面と第１締結部材６１との間及び第２ケース５０の内周面と固定部材４１との間に、マイカ製のガスケットである第１絶縁部材７１がそれぞれ介在している（太い点線によって示す）。これにより、第１ケース４０と第２ケース５０とが電気的に絶縁されている。
【００４６】
〈効果〉
第１ＥＨＣにおいては、上記のように、第２ケースに形成された第１孔に挿通された第１締結部材によって第１ケースの外周面に設けられた固定部材に第２ケースを締結することにより第２ケースの内部の所定の位置に第１ケースが固定される。従って、所定の位置に発熱体を確実に保持することができる。
【００４７】
また、第１ＥＨＣにおいては、上記のように、例えば第２ケースの外周面と第１締結部材との間及び第２ケースの内周面と固定部材との間に第１絶縁部材を介在させることにより、第１ケースと第２ケースとが電気的に絶縁されている。従って、第１保持部材に凝縮水が侵入して第１ケースと電極との間の絶縁抵抗が低下した場合であっても、第１ケースと第２ケースとが電気的に絶縁されているので、第２ケースと電極との間の絶縁抵抗は維持される。即ち、第１ＥＨＣによれば、電極の絶縁を確保しつつ発熱体を確実に保持することができる。
【００４８】
更に、第１ケースの内周面に絶縁層を設ける必要が無いため、前述したように絶縁材料の摩擦係数が低いことに起因して排気の流れから発熱体が受ける力が大きい場合に第１保持部材が滑り発熱体が下流側にずれる可能性を低減することができる。加えて、第１ケースと第２ケースとの間の空間により高い断熱効果が得られるため、ＥＨＣ全体としての保温性能を高めることができ、排気浄化触媒の活性化温度への昇温を速めたり、排気浄化触媒の活性化温度における保持を容易にしたりすることができる。
【００４９】
《第２実施形態》
以下、本発明の第２実施形態に係る電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）（以降、「第２ＥＨＣ」と称呼される場合がある。）について説明する。
【００５０】
上述した第１ＥＨＣにおいては、第１ケース及び第２ケースを含む二重の筒状の部材の内部に発熱体が収容されている。第１ケースと発熱体との間には第１保持部材が挟持されている。一方、第１ケースと第２ケースとの間には保持部材は挟持されておらず、第１孔に対応する箇所にのみ固定部材及び第１締結部材が存在する。従って、第１ケースと第２ケースとの間の空間に流れ込んだ排気は、（発熱体を迂回して）発熱体の内部を通過すること無く、ＥＨＣから排出されてしまう。
【００５１】
従って、発熱体によって加熱された排気によって発熱体の下流側に配設された排気浄化触媒を加熱するように構成されているＥＨＣにおいては、上記のように排気の一部が発熱体を迂回してしまうと、排気浄化触媒を活性化温度に到達させることが困難となる虞がある。また、通電によって発熱する担体に排気浄化触媒が担持されている（即ち、排気浄化触媒が発熱体に担持されている）ＥＨＣにおいては、上記のように発熱体を迂回する排気は排気浄化触媒を経由すること無くＥＨＣから排出されてしまうので、排気浄化機能が不十分となる虞がある。
【００５２】
〈構成〉
そこで、第２ＥＨＣは、上述した第１ＥＨＣであって、電気加熱式触媒装置の使用時の状態である第１状態における第２ケースの上流側の開口部から第１ケースの上流側の開口部の内側へと排気の流れを導くように構成された筒状の部材である第１ガイド部材を更に備える、電気加熱式触媒装置である。
【００５３】
第１ガイド部材を形成する材料は、排気処理装置としての使用環境及び使用条件に耐えることが可能である限り、特に限定されない。典型的には、第１ガイド部材を形成する材料はステンレス鋼を始めとする金属である。また、第１ガイド部材の形状は、筒状の形状を有し、第１状態における第２ケースの上流側の開口部から第１ケースの上流側の開口部の内側へと延在して、第２ケースの上流側の開口部へと流入した排気を第１ケースの上流側の開口部へと効果的に導くことが可能である限り、特に限定されない。第１ガイド部材の形状の具体例については、第２ＥＨＣの構成を例示する模式的な断面図である図３乃至図５を参照しながら以下に詳しく説明する。但し、以下に説明する第１ガイド部材の構成はあくまでも例示であり、第１ガイド部材の構成は以下の説明及び対応する図面に限定されない。
【００５４】
図３に例示する第２ＥＨＣ１０２は、第２ケースの上流側の開口部から第１ケースの上流側の開口部の内側へと延在する第１ガイド部材５２を更に備える点を除き、図１及び図２に示した第１ＥＨＣ１０１と同様の構成を有する。即ち、図３に例示する第２ＥＨＣ１０２が備える第２ケース５０は、第１ケース４０を収容する部分の横断面よりも上流側及び下流側の部分の横断面がより小さくなるように形成されており、第２ケース５０の上流側及び下流側の開口部の横断面と第１ケース４０の横断面とは略同一である。
【００５５】
図３に例示する第１ガイド部材５２は、第２ケース５０の上流側の開口部及び第１ケース４０の内径よりも小さい外径を有する円筒状の部材であり、第２ケース５０の上流側の開口部から第１ケース４０の上流側の開口部の内側へと延在している。これにより、第２ケース５０の上流側の開口部へと流入した排気を第１ケース４０の上流側の開口部へと効果的に導くことができる。尚、このような第１ガイド部材５２は、別個の部材として構成されて第１ケース又は第２ケースの内周面に固定されていてもよく、或いは例えば第２ＥＨＣよりも上流側に配設された排気管等の他の部材の第２ＥＨＣ側の端部によって構成されていてもよい。
【００５６】
図４に例示する第２ＥＨＣ１０２においては、第２ケース５０は第１ケース４０の横断面よりも大きい一定の横断面を全長に亘って有する円筒状の部材である。また、第１ガイド部材５２は第２ケース５０の上流側の開口部から第１ケース４０の上流側の開口部の内側に向かって横断面が徐々に小さくなる縮径部を有する略漏斗状の形状を有する部材である。これにより、第２ケース５０の上流側の開口部へと流入した排気を第１ケース４０の上流側の開口部へと効果的に導くことができる。尚、このような第１ガイド部材５２は、別個の部材として構成されて第１ケース又は第２ケースの内周面に固定されていてもよく、例えば第２ＥＨＣよりも上流側に配設された排気管等の他の部材の第２ＥＨＣ側の端部によって構成されていてもよい。
【００５７】
図５に例示する第２ＥＨＣ１０２においては、図４に示した略漏斗状の形状を有する第１ガイド部材５２に代えて第１ケース４０の上流側の開口部の近傍に設けられたバッフル状の部材５３が設けられている点を除き、図４に示した第２ＥＨＣ１０２と同様の構成を有する。このバッフル状の部材５３によって第１ケース４０と第２ケース５０との間の空間への排気の流入が妨げられ、結果として第２ケース５０の上流側の開口部へと流入した排気を第１ケース４０の上流側の開口部へと効果的に導くことができる。即ち、図５に示す例においては、第２部材５０の上流側の開口部からバッフル状の部材５３の先端（第２ケースの中心側の端部）までの部分が上述した第１ガイド部材５２に該当し、第２ケースの上流側の開口部から第１ケースの上流側の開口部の内側へと排気の流れを導く機能を発揮する。尚、このような第１ガイド部材５２は、図５に示すように第２ケースの内周面に固定されたバッフルによって構成されていてもよく、或いは第１ケースの上流側の端部に固定されたフランジによって構成されていてもよい。
【００５８】
尚、一対の電極２０ａ及び２０ｂの各々は、第１ケース４０の軸方向である第１方向に平行な発熱体１０の表面である外周面に配設された面状の導電性部材である表面電極部及び図示しない電源との接続のために設けられる外部電極部等を含む。しかしながら、図３乃至図５においては、一対の電極２０ａ及び２０ｂを構成する部分のうち表面電極部２１ａ及び２１ｂのみが描かれており、その他の部分は省略されている。
【００５９】
〈効果〉
第２ＥＨＣは、上記のように、電気加熱式触媒装置の使用時の状態である第１状態における第２ケースの上流側の開口部から第１ケースの上流側の開口部の内側へと延在する筒状の部材である第１ガイド部材を更に備える。これにより、第１ケースと第２ケースとの間の空間への排気の流入が低減され、第２ケースの上流側の開口部へと流入した排気を第１ケースの上流側の開口部へと効果的に導くことができる。その結果、排気の一部が発熱体を迂回することに起因して、例えば排気浄化触媒が活性化温度に到達し難くなったり排気浄化触媒を経由すること無くＥＨＣから排気が排出されたりする問題（以降、「バイパス問題」と総称される場合がある。）を低減することができる。
【００６０】
《第３実施形態》
以下、本発明の第３実施形態に係る電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）（以降、「第３ＥＨＣ」と称呼される場合がある。）について説明する。
【００６１】
上述した第２ＥＨＣにおいては、第１ガイド部材によって第１ケースと第２ケースとの間の空間への排気の流入を低減して、第２ＥＨＣに流入した排気を発熱体へと効果的に導く。その結果、例えば排気浄化触媒が活性化温度に到達し難くなったり排気浄化触媒を経由すること無くＥＨＣから排気が排出されたりする問題（バイパス問題）を低減することができる。
【００６２】
ところで、第１ケースと第２ケースとの間の空間への排気の流入を低減するための手法は上記に限定されない。例えば、第１ケースと第２ケースとの間の空間を閉塞する部材を設けることにより、第１ケースと第２ケースとの間の空間への排気の流入を低減して、バイパス問題を低減することができる。
【００６３】
〈構成〉
そこで、第３ＥＨＣは、上述した第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣであって、第１ケースの外周面と第２ケースの内周面との間に挟持された部材である第１閉塞部材を更に備える、電気加熱式触媒装置である。
【００６４】
第１閉塞部材を形成する材料は、第１ケースと第２ケースとの間の空間への排気の流入を低減することが可能であり且つ排気処理装置としての使用環境及び使用条件に耐えることが可能である限り、特に限定されない。好ましくは、第１閉塞部材を形成する材料は、電気絶縁材料からなる緩衝材である。例えば、第１閉塞部材は、上述した第１保持部材を形成する材料と同様の材料によって形成することができる。
【００６５】
また、第１閉塞部材の形状及び配置は、第１ケースと第２ケースとの間の空間における何れかの位置に配設されて第１ケースと第２ケースとの間の空間への排気の流入を低減することが可能である限り特に限定されない。好ましくは、第１閉塞部材は、電気加熱式触媒装置の使用時の状態である第１状態における第１ケースの上流側の端部に配設される。これにより、第１ケースと第２ケースとの間の空間への排気の流入をより効果的に低減することができ、当該空間における凝縮水及び／又は煤等の滞留を低減することができる。また、典型的には、第１閉塞部材は、第１ケースの外周面（及び第２ケースの内周面）の周方向の全体に亘って延在する環状の形状を有する。
【００６６】
ところで、第１閉塞部材の表面、第１閉塞部材と第１ケース及び／若しくは第２ケースとの界面、並びに／又は第１閉塞部材の内部に凝縮水及び／又は煤等が滞留及び／又は付着した場合、第１ケースと第２ケースとの間の絶縁抵抗が低下してしまう虞がある。従って、このような場合においても第１ケースと第２ケースとの電気的絶縁を確保する観点からは、第１ケース及び／又は第２ケースと第１閉塞部材との間に絶縁材料を配置することが望ましい。従って、好ましくは、第３ＥＨＣは、第１ケース及び／又は第２ケースと第１閉塞部材との間に配設された絶縁材料からなる層である絶縁層を更に備える。
【００６７】
上記絶縁層を構成する絶縁材料は、第１ケース及び／又は第２ケースと第１閉塞部材との間の電気的絶縁を達成することが可能であり且つ排気処理装置としての使用環境及び使用条件に耐えることが可能である限り、特に限定されない。具体的には、上記絶縁層を構成する絶縁材料は、例えばアルミナ及びガラス等のセラミック材料である。
【００６８】
図６は、第３ＥＨＣの構成の一例を示す模式的な断面図である。図６に例示する第３ＥＨＣ１０３は、第１ケース４０の外周面と第２ケース５０の内周面との間に挟持された部材である第１閉塞部材５４を更に備える。第１閉塞部材５４は、第１保持部材３０と同様に、アルミナ−シリカ系繊維からなる不織布によって構成されている。第３ＥＨＣ１０３においては、第１ケース４０の上流側の端部に第１閉塞部材５４が配設されており、第１ケース４０と第１閉塞部材５４との間にガラスからなる絶縁層５５が配設されている。尚、図６においても、一対の電極２０ａ及び２０ｂを構成する部分のうち表面電極部２１ａ及び２１ｂのみが描かれており、その他の部分は省略されている。
【００６９】
〈効果〉
第３ＥＨＣは、上記のように、第１ケースの外周面と第２ケースの内周面との間に挟持された部材である第１閉塞部材を更に備える。これにより、第１ケースと第２ケースとの間の空間への排気の流入を低減して、上述したバイパス問題を低減することができる。また、第１ケースの上流側の端部に第１閉塞部材を配設することにより、第１ケースと第２ケースとの間の空間への排気の流入をより効果的に低減することができ、当該空間における凝縮水及び／又は煤等の滞留を低減することができる。更に、第１ケース及び／又は第２ケースと第１閉塞部材との間に絶縁層を配設することにより、第１閉塞部材の表面、第１閉塞部材と第１ケース及び／若しくは第２ケースとの界面、並びに／又は第１閉塞部材の内部に凝縮水及び／又は煤等が滞留及び／又は付着した場合においても第１ケースと第２ケースとの電気的絶縁を確保することができる。
【００７０】
《第４実施形態》
以下、本発明の第４実施形態に係る電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）（以降、「第４ＥＨＣ」と称呼される場合がある。）について説明する。
【００７１】
上述した第２ＥＨＣ及び第３ＥＨＣにおいては、それぞれ、第１ガイド部材及び第１閉塞部材によって第１ケースと第２ケースとの間の空間への排気の流入を低減して、第２ＥＨＣ及び第３ＥＨＣに流入した排気を発熱体へと効果的に導くことにより、上述したバイパス問題を低減することができる。
【００７２】
しかしながら、第２ＥＨＣにおいては、第１ガイド部材の外周面と第１ケースの外周面との間に間隙が存在する場合、排気の一部が当該間隙を介して第１ケースと第２ケースとの間の空間へと流入し、バイパス問題を十分に低減することが困難な場合がある。また、プレス加工によって製造された２枚合わせ式のシェルを例えば溶接等の手法によって接合することによって形成される第２ケースにおいては、例えば図７において破線によって囲まれている部分に示すように、当該接合箇所の内周面に窪みが形成される場合がある。この場合、第１ケースの外周面の周方向の全体に亘って延在する環状の形状を有する第１閉塞部材を備える第３ＥＨＣにおいても、第１閉塞部材によって上記窪みを十分に閉塞することができず、第２ケースの内周面と第１閉塞部材との間に間隙が形成される虞がある。このようにして第２ケースの内周面と第１閉塞部材との間に間隙が形成されると、排気の一部が当該間隙を介して第１ケースと第２ケースとの間の空間へと流入し、バイパス問題を十分に低減することが困難となる。
【００７３】
〈構成〉
そこで、第４ＥＨＣは、上述した第１ＥＨＣであって、電気加熱式触媒装置の使用時の状態である第１状態における第２ケースの上流側の開口部から第２ケースの内部空間において下流側へと延在する筒状の部材である第２ガイド部材と、第２ガイド部材と第１ケースとの間に挟持された部材である第２閉塞部材と、を更に備える、電気加熱式触媒装置である。
【００７４】
第２ガイド部材を形成する材料は、排気処理装置としての使用環境及び使用条件に耐えることが可能である限り、特に限定されない。典型的には、第２ガイド部材を形成する材料はステンレス鋼を始めとする金属である。また、第２ガイド部材の形状は、筒状の形状を有し、第１状態における第２ケースの上流側の開口部から第２ケースの内部空間において下流側へと延在する限り、特に限定されない。また、第２閉塞部材を形成する材料は、第１ケースと第２ケースとの間の空間への排気の流入を低減することが可能であり且つ排気処理装置としての使用環境及び使用条件に耐えることが可能である限り、特に限定されない。好ましくは、第２閉塞部材を形成する材料は、電気絶縁材料からなる緩衝材である。例えば、第２閉塞部材は、上述した第１保持部材及び／又は第１閉塞部材を形成する材料と同様の材料によって形成することができる。
【００７５】
また、第２閉塞部材の形状及び配置は、第２ガイド部材と第１ケースとの間の空間における何れかの位置に配設されて第１ケースと第２ケースとの間の空間への排気の流入を低減することが可能である限り特に限定されない。但し、第２ガイド部材と第１ケースとの位置関係から、典型的には、電気加熱式触媒装置の使用時の状態である第１状態における第１ケースの上流側の端部に第２閉塞部材が配設される。これにより、第１ケースと第２ケースとの間の空間への排気の流入をより効果的に低減することができ、当該空間における凝縮水及び／又は煤等の滞留を低減することができる。また、典型的には、第２閉塞部材は、第２ガイド部材と第１ケースとの間の空間の周方向の全体に亘って延在する環状の形状を有する。
【００７６】
ところで、第２閉塞部材の表面、第２閉塞部材と第２ガイド部材及び／又は第１ケースとの界面、並びに／又は第２閉塞部材の内部に凝縮水及び／又は煤等が滞留及び／又は付着した場合、第２ガイド部材と第１ケースとの間の絶縁抵抗が低下してしまう虞がある。従って、このような場合においても第２ガイド部材と第１ケースとの電気的絶縁を確保する観点からは、第２ガイド部材及び／又は第１ケースと第２閉塞部材との間に絶縁材料を配置することが望ましい。従って、好ましくは、第４ＥＨＣは、第２ガイド部材及び／又は第１ケースと第２閉塞部材との間に配設された絶縁材料からなる層である絶縁層を更に備える。
【００７７】
上記絶縁層を構成する絶縁材料は、第２ガイド部材及び／又は第１ケースと第２閉塞部材との間の電気的絶縁を達成することが可能であり且つ排気処理装置としての使用環境及び使用条件に耐えることが可能である限り、特に限定されない。具体的には、上記絶縁層を構成する絶縁材料は、例えばアルミナ及びガラス等のセラミック材料である。上記絶縁層により、第２閉塞部材の表面、第２閉塞部材と第１ケース及び／若しくは第２ガイド部材との界面、並びに／又は第２閉塞部材の内部に凝縮水及び／又は煤等が滞留及び／又は付着した場合においても、第１ケースと第２ガイド部材との間の絶縁抵抗が低下する可能性を低減することができる。
【００７８】
第４ＥＨＣの具体的な構成については、図８乃至図１０を参照しながら以下に詳しく説明する。但し、以下に説明する第４ＥＨＣの構成はあくまでも例示であり、第４ＥＨＣの構成は以下の説明及び対応する図面に限定されない。尚、図８乃至図１０においても、一対の電極２０ａ及び２０ｂを構成する部分のうち表面電極部２１ａ及び２１ｂのみが描かれており、その他の部分は省略されている。
【００７９】
図８は、第４ＥＨＣの構成の１つの例を示す模式的な断面図である。図８に例示する第４ＥＨＣ１０４は、第２ケース５０の上流側の開口部から第２ケース５０の内部空間において下流側へと延在する筒状の部材である第２ガイド部材９２と、第２ガイド部材９２の外周面の下流側の端部と第１ケース４０の内周面の上流側の端部との間に挟持された第２閉塞部材９３と、第２ガイド部材９２と第２閉塞部材９３との間に配設された絶縁材料からなる層である絶縁層９４（斜線部）と、を更に備える点を除き、図１及び図２に示した第１ＥＨＣ１０１と同様の構成を有する。但し、図８に示す第４ＥＨＣ１０４が備える第２ケース５０は、第１ケース４０を収容する部分の横断面よりも上流側及び下流側の部分の横断面がより小さくなるように形成されており、第２ケース５０の上流側及び下流側の開口部の横断面は第１ケース４０の横断面よりも小さい。
【００８０】
図８に例示する第２ガイド部材９２は、第２ケース５０の上流側の開口部の内周面に気密に接合された第１ケース４０の内径よりも小さい外径を有する円筒状の部材であり、第２ケース５０の上流側の開口部から第１ケース４０の上流側の開口部の内側へと延在している。この点において、図８に例示する第２ガイド部材９２は、上述した第２ＥＨＣが備える第１ガイド部材と同様である。しかしながら、図８に示す第４ＥＨＣ１０４においては、第２ガイド部材９２の外周面の下流側の端部と第１ケース４０の内周面の上流側の端部との間に第２閉塞部材９３が挟持されている。これにより、第１ケースと第２ケースとの間の空間への排気の流入をより確実に低減することができる。また、第２ガイド部材９２と第２閉塞部材９３との間に配設された絶縁層９４により、第２閉塞部材９３の表面、第２閉塞部材９３と第２ガイド部材９２及び／又は第１ケース４０との界面、並びに／又は第２閉塞部材９３の内部に凝縮水及び／又は煤等が滞留及び／又は付着した場合においても、第２ガイド部材９２と第１ケース４０との間の絶縁抵抗を確保することができる。尚、第２ガイド部材９２は、別個の部材として構成されて第２ケースの内周面に固定されていてもよく、或いは例えば第４ＥＨＣよりも上流側に配設された排気管等の他の部材の第４ＥＨＣ側の端部によって構成されていてもよい。
【００８１】
図９に例示する第４ＥＨＣ１０４においては、第２ガイド部材９２の下流側の端部は径方向における外側に向かって延在するフランジ状に形成されており、第１ケース４０の上流側の端部は径方向における内側に延在するバッフル状に形成されている。そして、第２ガイド部材９２のフランジ状の部分と第１ケース４０のバッフル状の部分との間に第２閉塞部材９３が挟持されている。これにより、第１ケースと第２ケースとの間の空間への排気の流入をより確実に低減することができる。また、第２ガイド部材９２と第２閉塞部材９３との間に配設された絶縁層９４により、第２ガイド部材９２と第１ケース４０との間の絶縁抵抗を確保されている。
【００８２】
図１０に例示する第４ＥＨＣ１０４においては、第２ガイド部材９２の下流側の端部には端部に近付くほど横断面が徐々に広くなるテーパ状の拡径部が形成されており、第１ケース４０の上流側の端部には端部に近付くほど横断面が徐々に狭くなるテーパ状の縮径部が形成されている。そして、第２ガイド部材９２拡径部と第１ケース４０の縮径部との間に第２閉塞部材９３が挟持されている。これにより、第１ケースと第２ケースとの間の空間への排気の流入をより確実に低減することができる。また、第２ガイド部材９２と第２閉塞部材９３との間に配設された絶縁層９４により、第２ガイド部材９２と第１ケース４０との間の絶縁抵抗を確保されている。
【００８３】
〈効果〉
第４ＥＨＣは、上記のように、第２ケースの上流側の開口部から第２ケースの内部空間において下流側へと延在する筒状の部材である第２ガイド部材と、第２ガイド部材と第１ケースとの間に挟持された部材である第２閉塞部材と、を備える。これにより、第１ケースと第２ケースとの間の空間への排気の流入をより確実に低減して、上述したバイパス問題をより確実に低減することができる。また、当該空間における凝縮水及び／又は煤等の滞留をより確実に低減することもできる。更に、第１ケース及び／又は第２ケースと第１閉塞部材との間に絶縁層を配設することにより、第１閉塞部材の表面、第１閉塞部材と第１ケース及び／若しくは第２ケースとの界面、並びに／又は第１閉塞部材の内部に凝縮水及び／又は煤等が滞留及び／又は付着した場合においても第１ケースと第２ケースとの電気的絶縁を確保することができる。
【００８４】
《第５実施形態》
以下、本発明の第５実施形態に係る電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）（以降、「第５ＥＨＣ」と称呼される場合がある。）について説明する。
【００８５】
本明細書の冒頭において図３１を参照しながら説明したように、発熱体に通電するための電極は、発熱体の外周面に配設された表面電極部と電源との電気的接続のために表面電極部に突設された電極端子としての外部電極部によって一体的に構成されることが一般的である。本発明は、このような電極を有する発熱体を備えるＥＨＣにも適用することができる。
【００８６】
〈構成〉
即ち、第５ＥＨＣは、上述した第１ＥＨＣ乃至第４ＥＨＣの何れかであって、一対の電極の各々は、発熱体の外周面に設けられた導電性部材である表面電極部と、表面電極部に突設された導電性部材である外部電極部と、によって一体的に構成されている、電気加熱式触媒装置である。また、第２ケースの外部電極部に対応する位置には第２ケースの外側と内側とを連通する貫通孔である第２孔が形成されている。更に、第５ＥＨＣにおいては、第１ケース及び第１保持部材の少なくとも外部電極部に対応する領域に形成された間隙又は貫通孔及び第２孔に外部電極部が挿通されて第２ケースの外部に露出している。
【００８７】
典型的には、表面電極部は、第１ケースの軸方向である第１方向に平行な発熱体の表面である外周面に配設された面状の導電性部材である。このような表面電極部は、例えば溶射及び溶着等の周知の手法により、発熱体の外周面上に形成することができる。外部電極部は、表面電極部に一体的に突設され、表面電極部と電気的に接続されている。従って、一対の電極の各々の外部電極部を介して外部の電源から表面電極部に電力を供給して、通電により発熱体を発熱させることができる。
【００８８】
第２孔は、上記のように、第２ケースの外部電極部に対向する位置に形成された貫通孔であり、第２ケースの外側と内側とを連通する。第２孔の大きさ及び形状は、第２孔に挿通される外部電極部の大きさ及び形状に応じて適宜定められる。第２ケースと外部電極部との間の電気的絶縁をより確実に達成すること等を目的として、例えば、第２孔の内周面と外部電極の外周面との間に絶縁材料を配設してもよい。尚、第２孔の位置は、例えば、発熱体の外周面に設けられた表面電極部に突設された外部電極部の位置に応じて、適宜定めることができる。
【００８９】
上記のように、第５ＥＨＣにおいては、第１ケース及び第１保持部材の少なくとも外部電極部に対応する領域に形成された間隙又は貫通孔及び第２孔に外部電極部が挿通されて第２ケースの外部に露出している。即ち、第１ケースの少なくとも外部電極部に対応する領域には、第１ケースを構成する材料が存在しない間隙である第１ケース間隙が形成されている。第１ケース間隙は、第１ケースの外部電極部に対向する位置において第１ケースの外側と内側とを連通するように形成された貫通孔である第１ケース孔として形成されていてもよい。また、第１保持部材の少なくとも外部電極部に対応する領域には電気絶縁材料が存在しない間隙である第１保持部材間隙が形成されている。第１保持部材間隙は、第１保持部材の外部電極部に対向する位置において第１保持部材の外側と内側とを連通するように形成された貫通孔である第１保持部材孔として形成されていてもよい。
【００９０】
そして、外部電極部は、第１ケース間隙、第１保持部材間隙及び第２孔に挿通されて第２ケースの外部に露出している。従って、上述したように、第２ケースの外部に露出している外部電極部に電源を接続し、表面電極部に電力を供給して、通電により発熱体を発熱させることができる。
【００９１】
図１１は、第５ＥＨＣの構成の一例を示す模式図である。図１１の中央に描かれている（ａ）は同軸状に配置された第１ケース及び第２ケースの共通の軸である第１軸ＡＸ１の方向から第５ＥＨＣ１０５を観察した場合における模式的な外観図である。（ａ）においては、第２ケースの内部に収容されている構成要素は省略されている。一点鎖線によって描かれた直線Ａ−Ａは第５ＥＨＣ１０５が備える一対の外部電極部２２ａ及び２２ｂの軸を通り第１軸ＡＸ１と交差する直線であり、一点鎖線によって描かれたＢ−Ｂは第５ＥＨＣ１０５が備える第１締結部材６１の軸を通り第１軸ＡＸ１と交差する直線である。
【００９２】
（ａ）に示すように、第５ＥＨＣ１０５においては、直線Ａ−Ａと直線Ｂ−Ｂとが第１軸ＡＸ１において直交するように、外部電極部２２ａ及び２２ｂ並びに第１締結部材６１が配置されている。しかしながら、第５ＥＨＣにおける外部電極部２２ａ及び２２ｂ並びに第１締結部材６１の位置関係はこのような配置に限定されない。例えば、直線Ａ−Ａと直線Ｂ−Ｂとが９０度以外の角度にて交差していてもよく、或いは直線Ａ−Ａと直線Ｂ−Ｂとが重なっていてもよい。後者の場合、第２ケース５０の外周面における外部電極部２２ａ及び２２ｂの位置と第１締結部材６１の位置とを第１軸ＡＸ１に平行な方向においてずらす必要がある。
【００９３】
また、一対の外部電極部２２ａ及び２２ｂの軸と第１軸ＡＸ１とは必ずしも上記のように直線上に位置する必要はなく、例えば、一方の外部電極部２２ａの軸と第１軸ＡＸ１とを結ぶ直線と他方の外部電極部２２ｂの軸と第１軸ＡＸ１とを結ぶ直線とが１８０度以外の角度にて交差していてもよい。更に、第１締結部材６１の軸と第１軸ＡＸ１とを結ぶ直線は必ずしも上記のように２本である必要は無く、これらの直線が互いに１８０度以外の角度にて交差していてもよい。
【００９４】
図１１の向かって右側に描かれている（ｃ）は、直線Ｂ−Ｂ及び第１軸ＡＸ１を通る平面による第５ＥＨＣ１０５の模式的な断面図である。第５ＥＨＣ１０５もまた、上述した第１ＥＨＣ等と同様に、第１ケース４０は第１ケース４０の外周面に設けられた固定部材４１を更に備え、第２ケース５０の固定部材４１に対向する位置には第２ケース５０の外側と内側とを連通する貫通孔である第１孔５１が形成されている。第１締結部材６１によって第２ケース５０の内部の所定の位置に第１ケース４０が固定されている。第１締結部材６１はボルトとナットとの組み合わせである。第１締結部材６１の各々について、第２ケース５０の外周面と第１締結部材６１との間及び第２ケース５０の内周面と固定部材４１との間に、マイカ製のガスケットである第１絶縁部材７１がそれぞれ介在している（太い点線によって示す）。これにより、第１ケース４０と第２ケース５０とが電気的に絶縁されている。
【００９５】
一方、図１１の向かって左側に描かれている（ｂ）は、直線Ａ−Ａ及び第１軸ＡＸ１を通る平面による第５ＥＨＣ１０５の模式的な断面図である。第５ＥＨＣ１０５もまた、上述した第１ＥＨＣ等と同様に、通電により発熱する発熱体１０と、発熱体１０に通電可能に構成された一対の電極と、電気絶縁材料からなる緩衝材である第１保持部材３０と、発熱体１０を収容する筒状の部材である第１ケース４０と、第１ケース４０を収容する筒状の部材である第２ケース５０と、を備える。更に、第１保持部材３０は発熱体１０と第１ケース４０との間に挟持されて、第１ケース４０の内部の所定の位置に復元力によって発熱体１０を保持している。
【００９６】
但し、第５ＥＨＣ１０５においては、一対の電極の各々は、発熱体１０の外周面に設けられた導電性部材である表面電極部２１ａ及び２１ｂと、表面電極部２１ａ及び２１ｂにそれぞれ突設された導電性部材である外部電極部２２ａ及び２２ｂと、によって構成されている。また、第２ケース５０の外部電極部２２ａ及び２２ｂに対応する位置には第２ケース５０の外側と内側とを連通する貫通孔である第２孔５６がそれぞれ形成されている。更に、第５ＥＨＣ１０５においては、第１ケース４０及び第１保持部材３０の少なくとも外部電極部２２ａ及び２２ｂに対応する領域に形成された間隙又は貫通孔及び第２孔５６に外部電極部２２ａ及び２２ｂがそれぞれ挿通されて第２ケース５０の外部に露出している。
【００９７】
尚、図１１に例示した第５ＥＨＣ１０５においては、第２ケースの外周面において第１締結部材及び第１孔を覆うように冠着された部材である第１蓋体８１、外部電極部２２ａ及び２２ｂを第２ケース５０に挿通するために第２ケース５０に形成された貫通孔である第２孔５６、第２ケースの外周面において外部電極部２２ａ及び２２ｂ及び第２孔５６を覆うように冠着された部材である第２蓋体８２、第２蓋体８２に形成された貫通孔である第４孔８３、第４孔８３に挿通された導電性部材である給電部材８４、給電部材８４と第２蓋体８２との間に介在する第５絶縁部材８５が描かれているが、これらについては本発明の他の実施形態に関する説明において詳しく後述するので、ここでの説明は省略する。
【００９８】
〈効果〉
第５ＥＨＣにおいては、上記のように、発熱体に通電するための電極が、発熱体の外周面に配設された表面電極部と電源との電気的接続のために表面電極部に突設された電極端子としての外部電極部によって一体的に構成されている。第５ＥＨＣによれば、このような電極を有する発熱体を備えるＥＨＣにも本発明を適用して、電極の絶縁を確保しつつ発熱体を確実に保持することができる。
【００９９】
《第６実施形態》
以下、本発明の第６実施形態に係る電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）（以降、「第６ＥＨＣ」と称呼される場合がある。）について説明する。
【０１００】
上述したように、第５ＥＨＣによれば、発熱体の外周面に配設された表面電極部と電源との電気的接続のために表面電極部に突設された電極端子としての外部電極部によって一体的に構成された電極を有する発熱体を備えるＥＨＣにも、本発明を適用して、電極の絶縁を確保しつつ発熱体を確実に保持することができる。
【０１０１】
しかしながら、本明細書の冒頭において述べたように、上記のような構成を有する電極を備える発熱体においては、表面電極部から外部電極部が突出しているため、例えば圧入又はサイジング等の方法によって筒状の第１ケース内に当該発熱体を収めようとしても、第１ケースの端部から当該発熱体をケース内に挿入することができない。従って、このような発熱体をケース内に収めるためには、例えば、第１ケース及び第１保持部材に形成された間隙又は貫通孔によって電極室を設けておき、当該電極室に外部電極部を挿通した状態において、プレス加工によって製造された２枚合わせ式のシェルに発熱体を挟み込んだ後、当該シェルを例えば溶接等の手法によって接合することにより第１ケースを集成する必要があり、生産性が低い。
【０１０２】
〈構成〉
そこで、第６ＥＨＣは、上述した第１ＥＨＣ乃至第４ＥＨＣの何れかであって、一対の電極の各々は、表面電極部と、外部電極部と、電極接続部と、によって構成されている、電気加熱式触媒装置である。表面電極部は、発熱体の外周面に設けられた導電性部材である。外部電極部は、第２ケースの外周面に露出している部分である端子部を有する導電性部材である。電極接続部は、第２ケースの内部における第１ケースよりも上流側又は下流側の空間を経由して表面電極部と外部電極部とを電気的に接続するように配設された導電性部材である。
【０１０３】
表面電極部は、典型的には、第１ケースの軸方向である第１方向に平行な発熱体の表面である外周面に配設された面状の導電性部材である。このような表面電極部は、例えば溶射及び溶着等の周知の手法により、発熱体の外周面上に形成することができる。外部電極部は、典型的には、後述するように、第２ケースに形成された貫通孔である第２孔に挿通される略柱状の形状を有する導電性部材である。
【０１０４】
電極接続部は、上記のように、第２ケースの内部における第１ケースよりも上流側又は下流側の空間を経由して表面電極部と外部電極部とを電気的に接続するように配設された導電性部材である。換言すれば、電極接続部は、その一端が表面電極と電気的に接続され、その他端が外部電極部と電気的に接続され、これらの両端の間の部分が第１ケースの上流側又は下流側の端部を迂回するように構成される。これにより、一対の電極の各々の外部電極部の端子部を介して外部の電源から表面電極部に電力を供給して、通電により発熱体を発熱させることができる。
【０１０５】
尚、一対の電極の各々を構成する表面電極部、外部電極部及び電極接続部の各々は、必ずしも一体的に構成された部材である必要は無く、例えば、それぞれが複数の部材から構成されており、第６ＥＨＣの集成過程において、例えば溶接及び蝋付け等の手法によって複数の部材を接合することにより、それぞれの部分を構成してもよい。逆に、一対の電極の各々を構成する表面電極部、外部電極部及び電極接続部の各々は、必ずしも別個に構成された部材である必要は無く、例えば、表面電極部、外部電極部及び電極接続部のうちの２つ以上の部分が一体的に構成されていてもよい。
【０１０６】
また、第２ケースには第２ケースの外側と内側とを連通する貫通孔である第２孔が形成されており、外部電極部は第２孔に挿通されている。第２孔の大きさ及び形状は、外部電極部の横断面に応じて適宜定めることができる。更に、第１ケース及び第２ケースと外部電極部とは電気的に絶縁されている。第１ケース及び第２ケースと外部電極部とを電気的に絶縁するための具体的な構成もまた、排気処理装置としての使用環境及び使用条件に耐えることが可能である限り、特に限定されない。
【０１０７】
図１２は、第６ＥＨＣの構成の一例を示す模式的な断面図である。図１２に示す第６ＥＨＣ１０６は、第１ガイド部材５２を備えておらず、表面電極部２１ａ及び２１ｂと外部電極部２２ａ及び２２ｂと電極接続部２３ａ及び２３ｂとによって一対の電極がそれぞれ構成されており、外部電極部２２ａ及び２２ｂが第２孔５６に挿通されており且つ第１ケース４０及び第２ケース５０と外部電極部２２ａ及び２２ｂとが電気的に絶縁されている点を除き、図４に示した第２ＥＨＣ１０２と同様の構成を有する。図１３は、図１２において太い破線によって囲まれた部分の拡大図である。
【０１０８】
図１２及び図１３に例示する第６ＥＨＣ１０６において、表面電極部２１ａ及び２１ｂは、発熱体１０の外周面に設けられた導電性部材である。外部電極部２２ａ及び２２ｂもまた導電性部材であり、第２ケース５０に形成された貫通孔である第２孔５６に挿通されて、端子部２２ａ’及び２２ｂ’（斜線部）を第２ケース５０の外周面に露出している。電極接続部２３ａ及び２３ｂは、第２ケース５０の内部における第１ケース４０よりも下流側の空間を経由して表面電極部２１ａ及び２１ｂと外部電極部２２ａ及び２２ｂとを電気的にそれぞれ接続するように配設された導電性部材である。これにより、一対の外部電極部２２ａ及び２２ｂの端子部２２ａ’及び２２ｂ’（斜線部）を介して、図示しない外部の電源から表面電極部２１ａ及び２１ｂに電力を供給して、通電により発熱体１０を発熱させることができる。
【０１０９】
第６ＥＨＣ１０６においては、表面電極部２１ａ及び２１ｂ、外部電極部２２ａ及び２２ｂ並びに電極接続部２３ａ及び２３ｂは第１ケース４０及び固定部材４１の何れにも接触していない。更に、外部電極部２２ａ及び２２ｂの各々と第２ケース５０との間に絶縁部材７０がそれぞれ介在することにより、外部電極部２２ａ及び２２ｂの各々と第２ケース５０とが電気的に絶縁されている。即ち、第１ケース４０及び第２ケース５０と外部電極部２２ａ及び２２ｂとは電気的に絶縁されている。
【０１１０】
〈効果〉
第６ＥＨＣにおいては、上記のように、一対の電極の各々が表面電極部と、外部電極部と、電極接続部と、によって構成されており、第２ケースの内部における第１ケースよりも上流側又は下流側の空間を経由して表面電極部と外部電極部とを電気的に接続するように電極接続部が配設されている。従って、例えば圧入又はサイジング等の方法によって筒状の第１ケース内に発熱体を容易に収めることができるので、高い生産性にて第６ＥＨＣを製造することができる。
【０１１１】
《第７実施形態》
以下、本発明の第７実施形態に係る電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）（以降、「第７ＥＨＣ」と称呼される場合がある。）について説明する。
【０１１２】
上述したように、第６ＥＨＣにおいては、一対の電極の各々が表面電極部と、外部電極部と、電極接続部と、によって構成されており、第２ケースの内部における第１ケースよりも上流側又は下流側の空間を経由して表面電極部と外部電極部とを電気的に接続するように電極接続部が配設されている。これにより、例えば圧入又はサイジング等の方法によって筒状の第１ケース内に発熱体を容易に収めることができるので、高い生産性にて第６ＥＨＣを製造することができる。
【０１１３】
ところで、外部電極部は、必ずしも第６ＥＨＣを構成する他の部材とは別個の部材によって構成する必要は無い。例えば、特定の第１締結部材と第１ケース及び第２ケースとの電気的絶縁が確保されている場合は、例えば一対の電極の短絡及び第２ケースへの電極からの漏電等の問題を生ずること無く、この第１締結部材を外部電極部として使用することができる。
【０１１４】
〈構成〉
そこで、第７ＥＨＣは、上述した第６ＥＨＣであって、外部電極部の少なくとも１つは第１締結部材であり、第１ケース及び第２ケースと外部電極部とは電気的に絶縁されている、電気加熱式触媒装置である。
【０１１５】
尚、第１ＥＨＣに関する説明において述べたように、好ましい態様において、第１締結部材は、例えば、ボルトとナットとの組み合わせとすることができる。従って、好ましい態様において、第７ＥＨＣが備える外部電極部の少なくとも１つは、ボルトとナットとの組み合わせとすることができる。但し、第７ＥＨＣにおいては、上記のように第１ケース及び第２ケースと外部電極部とが電気的に絶縁されている必要がある。従って、この場合、外部電極部としての第１締結部材を構成するボルト及びナットは何れも固定部材と導通していてはならない。
【０１１６】
また、第１ケースと第２ケースと外部電極部とを電気的に絶縁するための具体的な構成もまた、排気処理装置としての使用環境及び使用条件に耐えることが可能である限り、特に限定されない。具体的には、第７ＥＨＣにおいては、例えば、少なくとも第２ケースの外周面と第１締結部材との間及び第２ケースの内周面と固定部材との間に電気絶縁材料からなる部材である第１絶縁部材をそれぞれ介在させ、外部電極部を構成する第１締結部材と固定部材との間に電気絶縁材料からなる部材である第２絶縁部材を介在させることにより、第１ケース及び第２ケースと外部電極部とを電気的に絶縁することができる。
【０１１７】
第２絶縁部材の形状及び材料は、上記のように外部電極部を構成する第１締結部材と固定部材との間に介在して外部電極部と固定部材とを電気的に絶縁することが可能であり且つ排気処理装置としての使用環境及び使用条件に耐えることが可能である限り、特に限定されない。第２絶縁部材を形成する材料の具体例としては、前述した第１絶縁材料と同様に、例えばマイカ及びアルミナ等の電気絶縁材料等を挙げることができる。また、第２絶縁部材の形状の具体例としては、例えば、ワッシャ、スペーサ、カラー及びガスケット等を挙げることができる。更に、段付きのワッシャ、スペーサ、カラー等を使用して、例えば、外部電極部を構成する第１締結部材と固定部材に形成された貫通孔の内壁面との電気的絶縁を確保してもよい。
【０１１８】
図１４は、第７ＥＨＣの構成の一例を示す模式的な断面図である。具体的には、図１４は、互いに対向する二対の第１締結部材の軸を含み且つ第１ケースの軸方向である第１方向に平行な平面による第７ＥＨＣの模式的な断面図である。図１４に例示する第７ＥＨＣ１０７は、一対の電極の各々が表面電極部２１ａ及び２１ｂと外部電極部２２ａ及び２２ｂと電極接続部２３ａ及び２３ｂとによって構成されており且つ外部電極部２２ａ及び２２ｂが第１締結部材６１によって構成されている点を除き、図３に示した第２ＥＨＣ１０２と同様の構成を有する。また、図１５は、図１４において太い破線によって囲まれた部分の拡大図である。
【０１１９】
図１４及び図１５に例示する第７ＥＨＣ１０７において外部電極部２２ａ及び２２ｂとして使用される第１締結部材６１は、ボルトとナットとの組み合わせとして構成されている。外部電極部２２ａ及び２２ｂの各々について、第２ケース５０の外周面と第１締結部材６１との間及び第２ケース５０の内周面と固定部材４１との間に、マイカ製のガスケットである第１絶縁部材７１がそれぞれ介在している（太い点線によって示す）。これにより、第１ケース４０と第２ケース５０とが電気的に絶縁されている。更に、外部電極部２２ａ及び２２ｂと固定部材４１との間には、電気絶縁材料からなる部材である第２絶縁部材７２が介在している（斜線部）。これにより、外部電極部２２ａ及び２２ｂと第１ケース４０とが電気的に絶縁されている。上記の結果、第１ケース４０及び第２ケース５０と外部電極部２２ａ及び２２ｂとが電気的に絶縁されている。
【０１２０】
尚、図１４及び図１５に例示した第７ＥＨＣ１０７においては、第２ケース５０の外周面において第１締結部材６１、外部電極部２２ａ及び２２ｂとしての第１締結部材６１並びに第１孔５１を覆うように冠着された部材である第２蓋体８２、第２蓋体８２に形成された貫通孔である第４孔８３、第４孔８３に挿通された導電性部材である給電部材８４、給電部材８４と第２蓋体８２との間に介在する第５絶縁部材８５が描かれているが、これらについては本発明の他の実施形態に関する説明において詳しく後述するので、ここでの説明は省略する。
【０１２１】
〈効果〉
第７ＥＨＣにおいては、上記のように、第１ケース及び第２ケースとの電気的絶縁が確保されている第１締結部材によって外部電極部が構成されている。従って、第７ＥＨＣによれば、部品点数の増大を低減しつつ、電極の絶縁を確保し且つ発熱体を確実に保持することが可能な電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）を提供することができる。
【０１２２】
《第８実施形態》
以下、本発明の第８実施形態に係る電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）（以降、「第８ＥＨＣ」と称呼される場合がある。）について説明する。
【０１２３】
上述したように、第７ＥＨＣにおいては、第１ケース及び第２ケースとの電気的絶縁が確保されている第１締結部材によって外部電極部の少なくとも１つを構成することにより、部品点数の増大を低減しつつ、電極の絶縁を確保し且つ発熱体を確実に保持することができる。
【０１２４】
しかしながら、例えばＥＨＣの集成手順及び集成装置の仕様等の製造上の理由等から、第１締結部材によって外部電極部を構成するよりも、ＥＨＣを構成する他の部材とは別個の部材によって外部電極部を構成する方が望ましい場合もあり得る。
【０１２５】
〈構成〉
そこで、第８ＥＨＣは、上述した第６ＥＨＣであって、外部電極部の少なくとも１つは互いに螺合されて第２ケースに締結されたボルトとナットとからなる第２締結部材であり、電気絶縁材料からなる部材である第３絶縁部材が第２締結部材と第２ケースとの間に介在している、電気加熱式触媒装置である。
【０１２６】
外部電極部としての第２締結部材を構成するボルト及びナットの材料は、電極接続部及び表面電極部を介して発熱体に通電可能であり且つ排気処理装置としての使用環境及び使用条件に耐えることが可能である限り、特に限定されず、例えば金属等、電極用材料として広く使用されている材料から適宜選択することができる。また、第３絶縁部材の形状及び材料は、上記のように外部電極部と固定部材との間に介在して外部電極部と固定部材とを電気的に絶縁することが可能であり且つ排気処理装置としての使用環境及び使用条件に耐えることが可能である限り、特に限定されない。第３絶縁部材を形成する材料の具体例としては、前述した第１絶縁材料及び第２絶縁材料と同様に、例えばマイカ及びアルミナ等の電気絶縁材料等を挙げることができる。また、第３絶縁部材の形状の具体例としては、例えば、ワッシャ、スペーサ、カラー及びガスケット等を挙げることができる。更に、段付きのワッシャ、スペーサ、カラー等を使用して、例えば、第２締結部材と第２孔の内壁面との電気的絶縁を確保してもよい。
【０１２７】
図１６は、上記態様に係る第８ＥＨＣの構成の一例を示す模式的な断面図である。具体的には、図１６は、互いに対向する一対の第１締結部材の軸を含み且つ第１ケースの軸方向である第１方向に平行な平面による第８ＥＨＣの模式的な断面図である。図１６に例示する第８ＥＨＣ１０８においても、一対の電極の各々が表面電極部２１ａ及び２１ｂと外部電極部２２ａ及び２２ｂと電極接続部２３ａ及び２３ｂとによって構成されている。但し、第８ＥＨＣ１０８においては、表面電極部２１ａ及び２１ｂが発熱体１０の下流側の端部よりも更に下流側の空間まで延在して電極接続部２３ａ及び２３ｂとそれぞれ接続されている。また、図１７は、図１６において太い破線によって囲まれた部分の拡大図である。
【０１２８】
第８ＥＨＣ１０８においては、第１締結部材６１とは別個の、ボルトとナットとからなる締結部材である第２締結部材６２によって外部電極部２２ａ及び２２ｂが構成されている。第２ケース５０に形成された第２孔５６に当該ボルトが挿通されて、当該ナットと互いに螺合され、当該ボルトのヘッド部と当該ナットとの間に第２ケース５０を挟むように締結されている。また、第２締結部材６２を構成するボルト及びナットと第２ケース５０との間にマイカ製のガスケットである第３絶縁部材７３がそれぞれ介在することにより、外部電極部２２ａ及び２２ｂと第２ケース５０とが電気的に絶縁されている。
【０１２９】
尚、図１６及び図１７に例示した第８ＥＨＣ１０８においては、第２ケース５０の外周面において第１締結部材６１、外部電極部２２ａ及び２２ｂとしての第２締結部材６２並びに第１孔５１及び第２孔５６を覆うように冠着された部材である第２蓋体８２、第２蓋体８２に形成された貫通孔である第４孔８３、第４孔８３に挿通された導電性部材である給電部材８４、給電部材８４と第２蓋体８２との間に介在する第５絶縁部材８５が描かれているが、これらについては本発明の他の実施形態に関する説明において詳しく後述するので、ここでの説明は省略する。
【０１３０】
〈効果〉
第８ＥＨＣにおいては、上記のように、例えば第１締結部材等のＥＨＣを構成する他の部材とは別個の部材である第２締結部材によって外部電極部が構成されている。従って、外部電極部の設計上の自由度が高いので、例えばＥＨＣの集成手順及び集成装置の仕様等の製造上の理由等に応じて、外部電極の構成及び配置を適宜定めることができる。
【０１３１】
《第９実施形態》
以下、本発明の第９実施形態に係る電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）（以降、「第９ＥＨＣ」と称呼される場合がある。）について説明する。
【０１３２】
第８ＥＨＣに関する説明において述べたように、例えばＥＨＣの集成手順及び集成装置の仕様等の製造上の理由等から、第１締結部材によって外部電極部を構成するよりも、ＥＨＣを構成する他の部材とは別個の部材によって外部電極部を構成する方が望ましい場合もあり得る。このような外部電極部の構成は、上述した第２締結部材に限定されるものではなく、例えばＥＨＣの設計及び仕様等に応じて、多種多様な構成の中から適宜選択することができる。例えば、第２ケースの外周面に設けられたボス等の電極固定部に雌ねじを刻設し且つ外部電極が備える取付部に雄ねじを刻設しておき、これらを螺合することにより第２ケースに外部電極部を固定してもよい。
【０１３３】
〈構成〉
そこで、第９ＥＨＣは、上述した第６ＥＨＣであって、第２ケースの外周面における第２孔の周縁には電極固定部が設けられており、電極固定部に形成された第２孔に連通する貫通孔である第３孔には雌ねじが刻設されている電気加熱式触媒装置である。また、外部電極部は、外部電極部と電極固定部との間に介在して電極固定部に外部電極部を取り付けるための部分である取付部と、外部電極部と取付部との間に介在する電気絶縁材料からなる部材である第４絶縁部材と、を備える。更に、取付部の外周面には雄ねじが刻設されている。加えて、取付部の外周面に刻設された雄ねじと第３孔に刻設された雌ねじとを螺合することにより電極固定部に外部電極部が固定されている。
【０１３４】
外部電極部が備える取付部及び電極固定部の形状及び材料は、上記のように取付部の外周面に刻設された雄ねじと第３孔に刻設された雌ねじとを螺合することにより外部電極部を第２ケースに固定することが可能であり且つ排気処理装置としての使用環境及び使用条件に耐えることが可能である限り、特に限定されない。典型的には、電極固定部は、ステンレス鋼を始めとする金属によって形成されたボスであり、第２ケースの外周面に例えば溶接等の手法によって固定される。第４絶縁部材の形状及び材料は、上記のように外部電極部と取付部との間に介在して外部電極部と第２ケースとの電気的絶縁を達成することが可能であり且つ排気処理装置としての使用環境及び使用条件に耐えることが可能である限り、特に限定されない。
【０１３５】
図１８は、第９ＥＨＣの構成の一例を示す模式的な断面図である。具体的には、図１８は、互いに対向する一対の第１締結部材の軸を含み且つ第１ケースの軸方向である第１方向に平行な平面による第９ＥＨＣの模式的な断面図である。図１８に例示する第９ＥＨＣ１０９においては、第２ケース５０の外周面における第２孔５６の周縁に電極固定部５７が設けられている。電極固定部５７には第２孔５６に連通する貫通孔である第３孔５８が形成されており、第３孔５８の内壁には雌ねじが刻設されている。
【０１３６】
また、外部電極部２２ａ及び２２ｂの各々は、外部電極部２２ａ及び２２ｂと電極固定部５７との間にそれぞれ介在して電極固定部５７に外部電極部２２ａ及び２２ｂを取り付けるための部分である取付部２４ａ及び２４ｂを備える。更に、外部電極部２２ａ及び２２ｂの各々は、外部電極部２２ａ及び２２ｂと取付部２４ａ及び２４ｂとの間に介在する電気絶縁材料からなる部材である第４絶縁部材２５ａ及び２５ｂを備える。これにより、外部電極部２２ａ及び２２ｂと第２ケース５０とを電気的に絶縁することができる。加えて、取付部２４ａ及び２４ｂの外周面には雄ねじが刻設されており、取付部２４ａ及び２４ｂの外周面に刻設された雄ねじと第３孔５８に刻設された雌ねじとを螺合することにより、電極固定部５７に外部電極部２２ａ及び２２ｂがそれぞれ固定されている。このようにして、外部電極部２２ａ及び２２ｂが第２ケース５０に固定されている。
【０１３７】
第９ＥＨＣ１０９においては、外部電極部２２ａ及び２２ｂの電極固定部５７に挿通される部分である脚部２２ａ’’及び２２ｂ’’の各々が表面電極部２１ａ及び２１ｂにそれぞれ直接的に接続されている。即ち、外部電極部２２ａ及び２２ｂは、電極接続部２３ａ及び２３ｂとしての機能をも果たしている。尚、脚部２２ａ’’及び２２ｂ’’と表面電極部２１ａ及び２１ｂとは例えば溶接及び蝋付け等の手法によって電気的に接続することができる。
【０１３８】
尚、図１８に例示した第９ＥＨＣ１０９においては、第２ケース５０の外周面において第１締結部材６１及び第１孔５１を覆うように冠着された部材である第１蓋体８１が描かれているが、第１蓋体については本発明の他の実施形態に関する説明において詳しく後述するので、ここでの説明は省略する。
【０１３９】
〈効果〉
第９ＥＨＣにおいては、上記のように、ＥＨＣを構成する他の部材とは別個の部材によって外部電極部が構成されている。従って、外部電極部の設計上の自由度が高いので、例えばＥＨＣの集成手順及び集成装置の仕様等の製造上の理由等に応じて、外部電極の構成及び配置を適宜定めることができる。また、第２ケースの外周面に設けられた電極固定部と外部電極とが螺合されるので、第２ケースに外部電極部が固定されている部分において高い気密性を達成することができる。
【０１４０】
《第１０実施形態》
以下、本発明の第１０実施形態に係る電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）（以降、「第１０ＥＨＣ」と称呼される場合がある。）について説明する。
【０１４１】
前述したように、第５ＥＨＣにおいては、発熱体の外周面に設けられた導電性部材である表面電極部と、表面電極部に突設された導電性部材である外部電極部と、によって一対の電極の各々が一体的に構成されている。また、第２ケースの外部電極部に対応する位置には第２ケースの外側と内側とを連通する貫通孔である第２孔が形成されている。更に、第１ケース及び第１保持部材の少なくとも外部電極部に対応する領域に形成された間隙又は貫通孔及び第２孔に外部電極部が挿通されて第２ケースの外部に露出している。例えば、第５ＥＨＣの気密性の向上及び外部電極部の第２ケースの外部に露出している部分の保護の観点からは、外部電極部及び第２孔を覆うように封止する部材を設けることが望ましい。
【０１４２】
〈構成〉
そこで、第１０ＥＨＣは、上述した第５ＥＨＣ乃至第９ＥＨＣの何れかであって、第２ケースの外周面において少なくとも外部電極部及び第２孔を覆うように冠着された部材である第２蓋体を更に備える、電気加熱式触媒装置である。また、第２蓋体には第２蓋体の外側と内側とを連通する貫通孔である第４孔が形成されており、第４孔には外部電極部と電気的に接続された導電性部材である給電部材が挿通されている。更に、給電部材と第２蓋体との間には電気絶縁材料からなる部材である第５絶縁部材が介在している。
【０１４３】
第２蓋体の形状及び材料は、少なくとも外部電極部及び第２孔を覆うように第２ケースの外周面に冠着（固定）されることが可能であり且つ排気処理装置としての使用環境及び使用条件に耐えることが可能である限り、特に限定されない。典型的には、第２蓋体を形成する材料は、第２ケースと同様に、ステンレス鋼を始めとする金属である。また、典型的には、第２蓋体の形状は椀状である。更に、第２蓋体は、例えば鋼板等のプレス加工等によって一体物として形成されていてもよく、或いは複数の構成部材を集成することによって形成されていてもよい。
【０１４４】
第２ケースの外周面に第２蓋体を固定するための具体的な手法は、排気処理装置としての使用環境及び使用条件に耐えることが可能である限り、特に限定されない。第１０ＥＨＣの気密性を確保する観点からは、溶接によって第２ケースの外周面に第２蓋体を固定することが望ましい。尚、例えば図１１の（ｂ）に示したように、外部電極部２２ａ又は２２ｂと第２孔５６との１つの組が１つの第２蓋体８２によって覆われていてもよく、或いは、外部電極部２２ａ及び２２ｂの配置によっては、外部電極部２２ａと第２孔５６との組及び外部電極部２２ｂと第２孔５６との組が１つの第２蓋体８２によって覆われていてもよい。更に、図示しないが、外部電極部２２ａと第２孔５６との組及び／又は外部電極部２２ｂと第２孔５６との組並びに第１締結部材６１と第１孔５１との１つ以上の組が１つの第２蓋体８２によって覆われていてもよい。
【０１４５】
ところで、当然のことながら、通電により発熱体を発熱させるためには、一対の電極の各々の外部電極部を介して外部の電源から表面電極部に電力を供給する必要がある。従って、上記のように第２蓋体によって覆われている外部電極部と電源とを電気的に接続する部材が第２蓋体を貫通するように配設される必要がある。そこで、第１０ＥＨＣにおいては、例えば図１１の（ｂ）に示したように、第２蓋体８２の外側と内側とを連通する貫通孔である第４孔８３が第２蓋体８２に形成されており、第４孔８３には外部電極部２２ａ及び２２ｂと電気的に接続された導電性部材である給電部材８４がそれぞれ挿通されている。
【０１４６】
更に、上記のように第２蓋体は例えば溶接等の手法により第２ケースの外周面に冠着（固定）される。従って、給電部材と第２蓋体とが導通してしまうと第２ケースへの漏電に繋がる。そこで、第１０ＥＨＣにおいては、例えば図１１の（ｂ）に示したように、給電部材８４と第２蓋体８２との間に電気絶縁材料からなる部材である第５絶縁部材８５が介在している。
【０１４７】
〈効果〉
第１０ＥＨＣにおいては、上記のように、第２ケースの外周面に冠着された第２蓋体によって少なくとも外部電極部及び第２孔が覆われている。これにより、第１０ＥＨＣの気密性を向上させたり、外部電極部を保護したりすることができる。
【０１４８】
《第１１実施形態》
以下、本発明の第１１実施形態に係る電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）（以降、「第１１ＥＨＣ」と称呼される場合がある。）について説明する。
【０１４９】
上述した第１ＥＨＣ乃至第１０ＥＨＣにおいては、第２ケースに形成された第１孔に挿通された第１締結部材によって第２ケースが固定部材に締結され、発熱体を内部に含む第１ケースが第２ケースの内部の所定の位置に固定される。例えば、ＥＨＣとしての気密性の向上及び第１締結部材の保護の観点からは、第１締結部材及び第１孔を覆うように封止する部材を設けることが望ましい。
【０１５０】
〈構成〉
そこで、第１１ＥＨＣは、上述した第１ＥＨＣ乃至第１０ＥＨＣの何れかであって、第２ケースの外周面において少なくとも第１締結部材及び第１孔を覆うように冠着された部材である第１蓋体を更に備える、電気加熱式触媒装置である。
【０１５１】
第１蓋体の形状及び材料は、少なくとも第１締結部材及び第１孔を覆うように第２ケースの外周面に冠着（固定）されることが可能であり且つ排気処理装置としての使用環境及び使用条件に耐えることが可能である限り、特に限定されない。典型的には、第１蓋体を形成する材料は、第２ケースと同様に、ステンレス鋼を始めとする金属である。また、典型的には、第１蓋体の形状は椀状である。更に、第１蓋体は、例えば鋼板等のプレス加工等によって一体物として形成されていてもよく、或いは複数の構成部材を集成することによって形成されていてもよい。
【０１５２】
第２ケースの外周面に第１蓋体を固定するための具体的な手法は、排気処理装置としての使用環境及び使用条件に耐えることが可能である限り、特に限定されない。第１１ＥＨＣの気密性を確保する観点からは、溶接によって第２ケースの外周面に第１蓋体を固定することが望ましい。尚、例えば図１１の（ｃ）及び図１８に示したように、第１締結部材６１と第１孔５１との１つの組が１つの第１蓋体８１によって覆われていてもよく、或いは第１締結部材６１と第１孔５１との複数の組が１つの第１蓋体８１によって覆われていてもよい。
【０１５３】
〈効果〉
第１１ＥＨＣにおいては、上記のように、第２ケースの外周面に冠着された第１蓋体によって少なくとも第１締結部材及び第１孔が覆われている。これにより、第１１ＥＨＣの気密性を向上させたり、第１締結部材を保護したりすることができる。
【０１５４】
《第１２実施形態》
以下、本発明の第１２実施形態に係る電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）（以降、「第１２ＥＨＣ」と称呼される場合がある。）について説明する。
【０１５５】
ところで、第１ＥＨＣに関する説明において述べたように、上述した第１ＥＨＣ乃至第１１ＥＨＣにおいては、第１ケースの内周面に絶縁層を設ける必要が無いため、前述したように絶縁材料の摩擦係数が低いことに起因して排気の流れから発熱体が受ける力が大きい場合に第１保持部材が滑り発熱体が下流側にずれる可能性は低い。しかしながら、発熱体そのものは第１ケースと発熱体との間に挟持された第１保持部材の復元力及び発熱体と表面電極部との接合により第１ケースの内部の所定の位置に固定されている。
【０１５６】
従って、例えば排気の流速が著しく大きい場合及び発熱体の横断面が著しく大きい場合等、排気の流れから発熱体が受ける力が著しく大きい場合においては、第１ケースの内周面と第１保持部材との界面、第１保持部材と表面電極部若しくは発熱体の外周面との界面、及び／又は表面電極部と発熱体の外周面との界面において滑りが発生し、発熱体が下流側に移動してしまう可能性がある。その結果、電極の構成によっては、発熱体への確実な通電を確保することが困難となる等の問題が生ずる虞がある。但し、前述したように、表面電極部は、例えば溶射及び溶着等の周知の手法により、発熱体の外周面上に形成することができる。この場合、表面電極部と発熱体の外周面との界面において滑りが発生する可能性は極めて低い。
【０１５７】
〈構成〉
そこで、第１２ＥＨＣは、上述した第１ＥＨＣ乃至第１１ＥＨＣの何れかであって、電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）の使用時の状態である第１状態における発熱体の下流側の端部に当接することにより発熱体の下流側へのずれを防止するように構成された部材であるリテーナを更に備える、電気加熱式触媒装置である。
【０１５８】
リテーナの形状及び材料は、発熱体の下流側の端部に当接することにより発熱体の下流側へのずれを防止することが可能であり且つ排気処理装置としての使用環境及び使用条件に耐えることが可能である限り、特に限定されない。例えば、リテーナを形成する材料は、セラミック材料等の電気絶縁材料であってもよく、或いはステンレス鋼を始めとする金属であってもよい。
【０１５９】
また、発熱体の下流側の端部に当接することにより発熱体の下流側へのずれを防止するための具体的な構成も、排気処理装置としての使用環境及び使用条件に耐えることが可能である限り、特に限定されない。例えば、リテーナは、その一端が発熱体の下流側の端部に当接し、その他端が第１ケース及び／又は第２ケースに固定されていてもよい。但し、リテーナの他端が第１ケース及び／又は第２ケースに固定される場合は、例えばリテーナを電気絶縁材料によって形成したり、リテーナの一端と発熱体との間に絶縁部材を介在させたり、リテーナの他端と第１ケース及び／又は第２ケースとの間に絶縁部材を介在させたりする必要がある。これにより、例えば一対の電極の短絡並びに第１ケース及び／又は第２ケースへの電極からの漏電等の問題を低減することができる。
【０１６０】
図１９は、第１２ＥＨＣの構成の一例を示す模式的な断面図である。図１９に示す第１２ＥＨＣ１１２は、リテーナ９０を備え、リテーナ９０の一端が発熱体１０の下流側の端部に当接し、リテーナ９０の他端が第１ケース４０に固定されている点を除き、図６に示した第３ＥＨＣ１０３と同様の構成を有する。このように第１ケース４０に固定されているリテーナ９０が発熱体１０の下流側の端部に当接することにより、発熱体１０が下流側に移動する可能性を低減することができる。
【０１６１】
〈効果〉
以上のように、第１２ＥＨＣにおいては、発熱体の下流側の端部にリテーナが当接することにより、排気の流れから発熱体が受ける力が著しく大きい場合においても、発熱体が下流側に移動する可能性を低減することができる。その結果、発熱体が下流側へと移動することに起因して発熱体への確実な通電を確保することが困難となる等の問題を低減することができる。
【０１６２】
《第１３実施形態》
以下、本発明の第１３実施形態に係る電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）（以降、「第１３ＥＨＣ」と称呼される場合がある。）について説明する。
【０１６３】
上述したように、第１２ＥＨＣにおいては、発熱体の下流側の端部にリテーナが当接することにより、排気の流れから発熱体が受ける力が著しく大きい場合においても、発熱体が下流側に移動してしまう可能性を低減することができる。しかしながら、例えば部品点数の増大に伴う製造コストの増大等の問題を低減する観点からは、第１２ＥＨＣの既存の部材によってリテーナを構成することが望ましい。
【０１６４】
〈構成〉
そこで、第１３ＥＨＣは、上述した第１２ＥＨＣであって、一対の電極の両方又は一方がリテーナとして機能するように構成されている、電気加熱式触媒装置である。一対の電極の両方又は一方をリテーナとして機能させるための具体的な構成は特に限定されない。例えば、電極を構成する表面電極部の下流側の端部を発熱体の径方向における内側に向かって延在させて当該部分に発熱体の下流側の端部を当接させてもよい。これにより、たとえ表面電極部と発熱体の外周面との接着強度が十分に高くない場合であっても、表面電極部と発熱体の外周面との界面における滑りの発生を低減することができる。更に、このように構成された表面電極部と電極接続部との（例えば溶接等の手法による）強固な接合及び／又は表面電極部の下流側の端部への電極接続部の当接並びに電極接続部と外部電極部との（例えば溶接等の手法による）強固な接合及び／又は電極接続部の下流側の端部への外部電極部の当接等により、第１ケースの内周面と第１保持部材との界面及び／又は第１保持部材と表面電極部若しくは発熱体の外周面との界面における滑りの発生を低減することができる。或いは、電極を構成する電極接続部及び／又は外部電極部の一部を発熱体の径方向における内側に向かって延在させて、当該部分に発熱体の下流側の端部を当接させてもよい。
【０１６５】
図２０及び図２１は、第１３ＥＨＣの構成の一例を示す模式的な断面図である。図２０及び図２１に示す第１３ＥＨＣ１１３は、表面電極部２１ａ及び２１ｂの下流側の端部が発熱体１０の径方向における内側に向かって延在して発熱体１０の下流側の端部に当接している点を除き、図１６及び図１７に示した第８ＥＨＣ１０８と同様の構成を有する。表面電極部２１ａ及び２１ｂの下流側の端部は、例えば溶接及び蝋付け等の手法により、電極接続部２３ａ及び２３ｂにそれぞれ固定されており、電極接続部２３ａ及び２３ｂは外部電極部２２ａ及び２２ｂによって第２ケース５０にそれぞれ締結されている。即ち、表面電極部２１ａ及び２１ｂの位置は第２ケース５０に対して固定されている。また、表面電極部２１ａ及び２１ｂの下流側の端部は、発熱体１０の下流側の端部に当接している。即ち、発熱体１０の下流側の端部に当接している表面電極部２１ａ及び２１ｂと電極接続部２３ａ及び２３ｂとの組み合わせがリテーナ９０として機能することにより、発熱体１０が下流側に移動する可能性を低減することができる。
【０１６６】
〈効果〉
以上のように、第１３ＥＨＣにおいては、一対の電極の両方又は一方がリテーナとして機能して発熱体の下流側の端部に当接することにより、排気の流れから発熱体が受ける力が著しく大きい場合においても、発熱体が下流側に移動してしまう可能性を低減することができる。その結果、例えば部品点数の増大を低減しつつ、発熱体が下流側へと移動することに起因して発熱体への確実な通電を確保することが困難となる等の問題を低減することができる。
【０１６７】
《第１４実施形態》
以下、本発明の第１４実施形態に係る電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）（以降、「第１４ＥＨＣ」と称呼される場合がある。）について説明する。
【０１６８】
上述したように、第１２ＥＨＣ及び第１３ＥＨＣにおいては、発熱体の下流側の端部にリテーナが当接することにより、排気の流れから発熱体が受ける力が著しく大きい場合においても、発熱体が下流側に移動してしまう可能性を低減することができる。しかしながら、例えばセラミック材料等の比較的脆い材料によって発熱体が形成されている場合は、例えば排気の流れから発熱体が受ける力の急激な変化及び／又は衝撃等に起因して、発熱体のリテーナに当接する部分に例えば亀裂及び割れ等の損傷が生ずる可能性がある。
【０１６９】
〈構成〉
そこで、第１４ＥＨＣは、上述した第１２ＥＨＣ又は第１３ＥＨＣであって、リテーナと発熱体との間に挟持された緩衝部材を更に備える、電気加熱式触媒装置である。緩衝部材の構成及び材料は、リテーナと発熱体とが当接する部分における衝撃を緩和することが可能であり且つ排気処理装置としての使用環境及び使用条件に耐えることが可能である限り、特に限定されない。緩衝部材を形成する材料の具体例としては、例えば、第１保持部材と同様の材料を使用することができる。
【０１７０】
図２２及び図２３は、第１４ＥＨＣの構成の一例を示す模式的な断面図である。図２２及び図２３に示す第１４ＥＨＣ１１４は、発熱体の径方向における内側に向かって延在する表面電極部２１ａ及び２１ｂの下流側の端部と発熱体１０の下流側の端部との間に緩衝部材９１が挟持されている点を除き、図２０及び図２１に示した第１３ＥＨＣ１１２と同様の構成を有する。従って、発熱体１０の下流側の端部に（緩衝部材９１を介して）当接している表面電極部２１ａ及び２１ｂと電極接続部２３ａ及び２３ｂとの組み合わせがリテーナ９０として機能することにより、発熱体１０が下流側に移動する可能性を低減することができる。加えて、例えば排気の流れから発熱体が受ける力の急激な変化及び／又は衝撃等を緩衝部材９１が少なくとも部分的には吸収及び／又は緩和することができる。
【０１７１】
〈効果〉
以上のように、第１４ＥＨＣは、リテーナと発熱体との間に挟持された緩衝部材を更に備える。これにより、例えばセラミック材料等の比較的脆い材料によって発熱体が形成されている場合においても、例えば排気の流れから発熱体が受ける力の急激な変化及び／又は衝撃等に起因して、発熱体のリテーナに当接する部分に例えば亀裂及び割れ等の損傷が生ずる可能性を低減することができる。
【０１７２】
《第１５実施形態》
以下、本発明の第１５実施形態に係る電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）（以降、「第１５ＥＨＣ」と称呼される場合がある。）について説明する。
【０１７３】
前述したように、当該技術分野においては、第１ケース（内管）と第２ケース（外管）との間及び内管と発熱体との間に電気絶縁材料からなる緩衝材である保持部材をそれぞれ挟持することにより、外管の内部における所定の位置に内管及び発熱体を保持することが知られている。このような構成を有するＥＨＣにおいては、第１ケース（内管）と第２ケース（外管）との間にも保持部材が挟持されている。従って、排気の一部が内管と外管との間に流れ込んで発熱体を迂回することに起因して、例えば排気浄化触媒が活性化温度に到達し難くなったり排気浄化触媒を経由すること無くＥＨＣから排気が排出されたりする問題（バイパス問題）を低減することができる。
【０１７４】
また、上記のような構成を有するＥＨＣにおいては、本明細書の冒頭において述べたように、ケースの上流側から外部電極（外部電極部）を挿入して電極端子（例えば表面電極部と電気的に接続された電極接続部）に接触させることにより電極を構成することが知られている。しかしながら、このように発熱体に通電するための電極部材が保持部材の上流側に配置されている構成においては、ＥＨＣの上流側から流入してくる高温の排気への接触に起因する電極の酸化及び／又は腐食等の問題が生ずる虞がある。更に、排気に含まれる凝縮水及び／又は煤等の電極への接触及び／又は付着等に起因する電極と内管及び／又は外管との電気的短絡等の問題が生ずる虞もある。
【０１７５】
〈構成〉
そこで、第１５ＥＨＣは、通電により発熱する発熱体と、発熱体に通電可能に構成された一対の電極と、電気絶縁材料からなる緩衝材である第１保持部材と、電気絶縁材料からなる緩衝材である第２保持部材と、発熱体を収容する筒状の部材である第１ケースと、第１ケースを収容する筒状の部材である第２ケースと、を備えるＥＨＣである。第１保持部材は発熱体と第１ケースとの間に挟持されており、第２保持部材は第１ケースと第２ケースとの間に挟持されている。
【０１７６】
第１５ＥＨＣが備える発熱体、電極、第１保持部材、第１ケース及び第２ケースについては、前述した第１ＥＨＣに関する説明において詳細に述べたので、ここでの説明は省略する。第２保持部材の形状及び材料は、電気絶縁材料からなる緩衝材であり、第１ケースと第２ケースとの間に介在して第２ケースの内部の所定の位置に復元力によって第１ケースを保持することが可能であり且つ排気処理装置としての使用環境及び使用条件に耐えることが可能である限り、特に限定されない。
【０１７７】
第２保持部材を形成する材料の具体例としては、第１保持部材を形成する材料と同様に、例えばアルミナ系繊維及びアルミナ−シリカ系繊維等の無機繊維及びこのような無機繊維にバインダとしての樹脂を加えたものを挙げることができる。バインダとして使用される樹脂の具体例としては、例えば、アクリルゴム、ニトリルゴム、ポリビニルアルコール及びアクリル樹脂等を挙げることができる。第２保持部材を形成する材料と第１保持部材を形成する材料とは、同じであっても異なっていてもよい。
【０１７８】
第１５ＥＨＣにおいて、一対の電極の各々は、表面電極部と、外部電極部と、電極接続部と、によって構成されている。表面電極部は、発熱体の外周面に設けられた導電性部材である。外部電極部は、第２ケースの外周面に露出している部分である端子部を有する導電性部材である。電極接続部は、表面電極部と外部電極部とを電気的に接続するように構成された導電性部材である。
【０１７９】
表面電極部は、典型的には、第１ケースの軸方向である第１方向に平行な発熱体の表面である外周面に配設された面状の導電性部材である。このような表面電極部は、例えば溶射及び溶着等の周知の手法により、発熱体の外周面上に形成することができる。外部電極部は、典型的には、後述するように、第２ケースに形成された貫通孔である第２孔に挿通される略柱状の形状を有する導電性部材である。
【０１８０】
電極接続部は、上記のように、表面電極部と外部電極部とを電気的に接続するように構成された導電性部材である。換言すれば、電極接続部は、その一端が表面電極と電気的に接続され、その他端が外部電極部と電気的に接続され、これにより、一対の電極の各々の外部電極部の端子部を介して外部の電源から表面電極部に電力を供給して、通電により発熱体を発熱させることができる。
【０１８１】
尚、一対の電極の各々を構成する表面電極部、外部電極部及び電極接続部の各々は、必ずしも一体的に構成された部材である必要は無く、例えば、それぞれが複数の部材から構成されており、第１５ＥＨＣの集成過程において、例えば溶接及び蝋付け等の手法によって複数の部材を接合することにより、それぞれの部分を構成してもよい。逆に、一対の電極の各々を構成する表面電極部、外部電極部及び電極接続部の各々は、必ずしも別個に構成された部材である必要は無く、例えば、表面電極部、外部電極部及び電極接続部のうちの２つ以上の部分が一体的に構成されていてもよい。
【０１８２】
また、第２ケースには第２ケースの外側と内側とを連通する貫通孔である第２孔が形成されており、外部電極部は第２孔に挿通されている。第２孔の大きさ及び形状は、外部電極部の横断面に応じて適宜定めることができる。更に、第１ケース及び第２ケースと外部電極部とは電気的に絶縁されている。第１ケース及び第２ケースと外部電極部とを電気的に絶縁するための具体的な構成もまた、排気処理装置としての使用環境及び使用条件に耐えることが可能である限り、特に限定されない。
【０１８３】
加えて、第１５ＥＨＣにおいては、電気加熱式触媒装置の使用時の状態である第１状態において、電極接続部の少なくとも一部及び外部電極部の少なくとも第２ケースの内側に位置する部分は第１保持部材及び第２保持部材の下流側の端部よりも下流側に配設されている。これにより、第１５ＥＨＣの上流側から流入してくる排気が電極に直接的に接触することが回避される。
【０１８４】
図３３は、第１５ＥＨＣの構成の１つの具体例を示す模式的な断面図である。図３３に示す第１５ＥＨＣ１１５は、固定部材４１、第１孔５１、第１締結部材６１及び第１絶縁部材７１を備えておらず、第１ケース４０と第２ケース５０との間に挟持された第２保持部材３１を備える点を除き、図１２に示した第６ＥＨＣ１０６と同様の構成を有する。図３４は、図３３において太い破線によって囲まれた部分の拡大図である。
【０１８５】
図３３及び図３４に例示する第１５ＥＨＣ１１５において、表面電極部２１ａ及び２１ｂは、発熱体１０の外周面に設けられた導電性部材である。外部電極部２２ａ及び２２ｂもまた導電性部材であり、第２ケース５０に形成された貫通孔である第２孔５６に挿通されて、端子部２２ａ’及び２２ｂ’（斜線部）を第２ケース５０の外周面に露出している。電極接続部２３ａ及び２３ｂは、表面電極部２１ａ及び２１ｂと外部電極部２２ａ及び２２ｂとを電気的にそれぞれ接続するように構成された導電性部材である。これにより、一対の外部電極部２２ａ及び２２ｂの端子部２２ａ’及び２２ｂ’（斜線部）を介して、図示しない外部の電源から表面電極部２１ａ及び２１ｂに電力を供給して、通電により発熱体１０を発熱させることができる。
【０１８６】
第１５ＥＨＣ１１５においては、表面電極部２１ａ及び２１ｂ、外部電極部２２ａ及び２２ｂ並びに電極接続部２３ａ及び２３ｂは第１ケース４０に接触していない。更に、外部電極部２２ａ及び２２ｂの各々と第２ケース５０との間に絶縁部材７０がそれぞれ介在することにより、外部電極部２２ａ及び２２ｂの各々と第２ケース５０とが電気的に絶縁されている。即ち、第１ケース４０及び第２ケース５０と外部電極部２２ａ及び２２ｂとは電気的に絶縁されている。
【０１８７】
更に、第１５ＥＨＣ１１５においては、第１５ＥＨＣ１１５の使用時の状態である第１状態において、電極接続部２３ａ及び２３ｂの少なくとも一部並びに外部電極部２２ａ及び２２ｂの少なくとも第２ケース５０の内側に位置する部分は第１保持部材３０及び第２保持部材３１の下流側の端部よりも下流側に配設されている。一方、表面電極部２１ａ及び２１ｂは発熱体１０の外周面に設けられており、第１ケース４０の内周面と発熱体１０の外周面との間には第１保持部材３０が挟持されている。これにより、第１５ＥＨＣ１１５の上流側から流入してくる排気が電極２０ａ及び２０ｂに直接的に接触することが回避される。
【０１８８】
但し、外部電極部２２ａ及び２２ｂ並びに電極接続部２３ａ及び２３ｂの近傍以外の部分においては、第１保持部材３０及び第２保持部材３１の何れか一方又は両方の下流側の端部が外部電極部２２ａ及び２２ｂ並びに電極接続部２３ａ及び２３ｂよりも下流側まで延在していてもよい。換言すれば、第１保持部材３０及び第２保持部材３１の下流側の端部における外部電極部２２ａ及び２２ｂ並びに電極接続部２３ａ及び２３ｂの近傍の部分に切り欠きが形成されていてもよい。
【０１８９】
図３５は、上記のように第１保持部材３０及び第２保持部材３１の下流側の端部における外部電極部２２ａ及び２２ｂ並びに電極接続部２３ａ及び２３ｂの近傍の部分に切り欠きが形成されている態様を示す模式図である。図３５においては、当該態様についての理解を容易にすることを目的として、第２ケース５０並びに外部電極部２２ａ及び２２ｂを取り外した第１５ＥＨＣを電極接続部２３ａの側から観察した状態が描かれている。発熱体１０と第１ケース４０との間には図示しない第１保持部材３０が挟持されており、太い破線によって囲まれている部分において、第１保持部材３０、第２保持部材３１及び第１ケース４０に切り欠きが形成されていている。そして、当該切り欠きによって露出している表面電極部２１ａには電極接続部２３ａが電気的に接続されており、電極接続部２３ａが図示しない外部電極部２２ａと電気的に接続されている。
【０１９０】
上記のように、図３５に例示する第１５ＥＨＣにおいては、図示しない外部電極部２２ａ及び電極接続部２３ａの近傍においては、第１保持部材３０及び第２保持部材３１の下流側の端部が図中において一点鎖線ＤＥによって示されている位置にあり、図示しない外部電極部２２ａ及び電極接続部２３ａが一点鎖線ＤＥよりも下流側に配設されている。本発明においては、このような構成もまた、電極接続部の少なくとも一部及び外部電極部の少なくとも第２ケースの内側に位置する部分が第１保持部材及び第２保持部材の下流側の端部よりも下流側に配設されているという要件を満たすものとする。
【０１９１】
尚、図３５に例示した構成においては、図示しない外部電極部２２ａ及び電極接続部２３ａが第１保持部材３０及び第２保持部材３１の下流側の端部よりも下流側であり且つ発熱体１０の下流側の端部よりも上流側に配設されている（従って、図３５に例示した第１５ＥＨＣは後述する第１６ＥＨＣにも該当する）。しかしながら、第１５ＥＨＣにおいては、第１状態において電極接続部の少なくとも一部及び外部電極部の少なくとも第２ケースの内側に位置する部分が第１保持部材及び第２保持部材の下流側の端部よりも下流側に配設されていればよく、これらが必ずしも発熱体の下流側の端部よりも上流側に配設されている必要は無い。
【０１９２】
〈効果〉
以上のように、第１５ＥＨＣにおいては、第１保持部材は発熱体と第１ケースとの間に挟持されており、第２保持部材は第１ケースと第２ケースとの間に挟持されている。その結果、排気の一部が第１ケースと第２ケースとの間に流れ込んで発熱体を迂回することに起因して、例えば排気浄化触媒が活性化温度に到達し難くなったり排気浄化触媒を経由すること無くＥＨＣから排気が排出されたりする問題（バイパス問題）を低減することができる。
【０１９３】
加えて、第１５ＥＨＣにおいては、電気加熱式触媒装置の使用時の状態である第１状態において、電極接続部の少なくとも一部及び外部電極部の少なくとも第２ケースの内側に位置する部分は第１保持部材及び第２保持部材の下流側の端部よりも下流側に配設されている。これにより、第１５ＥＨＣの上流側から流入してくる排気が電極に直接的に接触することが回避される。その結果、ＥＨＣの上流側から流入してくる高温の排気への接触に起因する電極の酸化及び／又は腐食等の問題、並びに、排気に含まれる凝縮水及び／又は煤等の電極への接触及び／又は付着等に起因する電極と内管及び／又は外管との電気的短絡等の問題を低減することができる。
【０１９４】
《第１６実施形態》
以下、本発明の第１６実施形態に係る電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）（以降、「第１６ＥＨＣ」と称呼される場合がある。）について説明する。
【０１９５】
上述した第１５ＥＨＣにおいては、第１状態において、電極接続部の少なくとも一部及び外部電極部の少なくとも第２ケースの内側に位置する部分が第１保持部材及び第２保持部材の下流側の端部よりも下流側に配設されている。これにより、第１５ＥＨＣの上流側から流入してくる排気が電極に直接的に接触することが回避される。その結果、ＥＨＣの上流側から流入してくる高温の排気への接触に起因する電極の酸化及び／又は腐食等の問題、並びに、排気に含まれる凝縮水及び／又は煤等の電極への接触及び／又は付着等に起因する電極と内管及び／又は外管との電気的短絡等の問題を低減することができる。
【０１９６】
しかしながら、発熱体の下流側の端部からは発熱体によって加熱された排気が流出してくるため、このような高温の排気に外部電極部及び電極接続部が接触することに起因して、電極の酸化及び／又は腐食等の問題が発生する虞がある。
【０１９７】
〈構成〉
そこで、第１６ＥＨＣは、上述した第１５ＥＨＣであって、第１状態において、外部電極部の少なくとも第２ケースの内側に位置する部分及び電極接続部が発熱体の下流側の端部よりも上流側に配設されている、電気加熱式触媒装置である。
【０１９８】
上述したように、第１５ＥＨＣにおいては、第１状態において、電極接続部の少なくとも一部及び外部電極部の少なくとも第２ケースの内側に位置する部分が第１保持部材及び第２保持部材の下流側の端部よりも下流側に配設されている。従って、第１６ＥＨＣにおいては、電極接続部の少なくとも一部及び外部電極部の少なくとも第２ケースの内側に位置する部分が第１保持部材及び第２保持部材の下流側の端部よりも下流側であり且つ発熱体の下流側の端部よりも上流側に配設されている。これにより、第１６ＥＨＣの上流側から流入してくる排気のみならず、発熱体によって加熱されて発熱体の下流側の端部から流出してくる排気もまた、電極に直接的に接触することが回避される。
【０１９９】
図３６は、第１６ＥＨＣの構成の一例を示す模式的な断面図である。図３６に示す第１６ＥＨＣ１１６は、電極接続部２３ａ及び２３ｂ並びに外部電極部２２ａ及び２２ｂが第１保持部材３０及び第２保持部材３１の下流側の端部よりも下流側であり且つ発熱体１０の下流側の端部よりも上流側に配設されている点を除き、図３３に示した第１５ＥＨＣ１１５と同様の構成を有する。図３７は、図３６において太い破線によって囲まれた部分の拡大図である。
【０２００】
図３６及び図３７に例示する第１６ＥＨＣ１１６においては、少なくとも外部電極部２２ａ及び２２ｂ並びに電極接続部２３ａ及び２３ｂの近傍において、第１保持部材３０、第２保持部材３１及び第１ケース４０の下流側の端部が発熱体１０の下流側の端部よりも上流側に位置する。そして、第１ケース４０の軸方向である第１方向において、第１保持部材３０、第２保持部材３１及び第１ケース４０の下流側の端部と発熱体１０の下流側の端部との間の領域に、外部電極部２２ａ及び２２ｂ並びに電極接続部２３ａ及び２３ｂが配設されている。
【０２０１】
上記構成により、第１６ＥＨＣ１１６の上流側から流入してくる排気のみならず、発熱体１０によって加熱されて発熱体１０の下流側の端部から流出してくる排気もまた、外部電極部２２ａ及び２２ｂ並びに電極接続部２３ａ及び２３ｂに直接的に接触することが回避される。一方、表面電極部２１ａ及び２１ｂについては、そもそも発熱体１０の下流側の端部よりも上流側に位置するので、発熱体１０によって加熱されて発熱体１０の下流側の端部から流出してくる排気に直接的に接触することは無い。
【０２０２】
〈効果〉
以上のように、第１６ＥＨＣにおいては、電極接続部の少なくとも一部及び外部電極部の少なくとも第２ケースの内側に位置する部分が第１保持部材及び第２保持部材の下流側の端部よりも下流側であり且つ発熱体の下流側の端部よりも上流側に配設されている。これにより、第１６ＥＨＣの上流側から流入してくる排気のみならず、発熱体によって加熱されて発熱体の下流側の端部から流出してくる排気もまた、電極に直接的に接触することが回避される。その結果、高温の排気への接触に起因する電極の酸化及び／又は腐食等の問題をより確実に低減することができる。
【０２０３】
《第１７実施形態》
以下、本発明の第１７実施形態に係る電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）（以降、「第１７ＥＨＣ」と称呼される場合がある。）について説明する。
【０２０４】
上述した第１５ＥＨＣ及び第１６ＥＨＣにおいては、発熱体と第１ケースとの間に第１保持部材が挟持され且つ第１ケースと第２ケースとの間に第２保持部材が挟持されることにより、第２ケースの内部における所定の位置に発熱体が保持されている。このため、第２ケースの内部における発熱体の組み付け誤差等に起因して、例えば第２ケースと電極との間及び発熱体と電極との間等において応力が作用する場合がある。また、例えば、ＥＨＣの構成（例えば、構造及び構成部材の材料等）によっては、個々の部材の間における温度及び／又は熱膨張係数の違い等に起因して、例えば第２ケースと電極との間及び発熱体と電極との間等において応力が作用する場合がある。このような応力の大きさによっては、例えば発熱体と電極との間及び電極を構成する各部分の間における接触不良並びに電極の変形等の問題に繋がる虞がある。
【０２０５】
〈構成〉
そこで、第１７ＥＨＣは、上述した第１５ＥＨＣ又は第１６ＥＨＣであって、第１ケースの軸方向である第１方向に平行な方向及び／又は第１方向に垂直な方向において電極に作用する応力を緩和することが可能であるように電極接続部が構成されている、電気加熱式触媒装置である。
【０２０６】
第１７ＥＨＣが備える電極接続部の具体的な構成は、第１方向に平行な方向及び／又は垂直な方向において電極に作用する応力を緩和することが可能である限り、特に限定されない。例えば、電極接続部は、第１方向に平行な方向及び／又は垂直な方向において弾性変形が可能な部分を備えていてもよく、第１方向に平行な方向及び／又は垂直な方向において摺動可能な部分を備えていてもよい。
【０２０７】
例えば、第１７ＥＨＣが備える電極接続部は、弾性変形が可能な導電性部材である応力緩和部材を含むことができる。応力緩和部材の具体的な構成は、弾性変形が可能な導電性部材である限り、特に限定されない。典型的には、応力緩和部材は、例えば金属等の導電性材料によって形成された弦巻バネ及び板バネ等の弾性体である。また、例えば特定の方向においてのみ摺動可能に構成された機構等と組み合わせることにより、応力緩和部材の弾性変形を特定の方向に限定してもよい。
【０２０８】
図３８は、上記のような第１７ＥＨＣの構成の１つの具体例を示す部分拡大図である。図３８に示す第１７ＥＨＣ１１７ａは、弾性変形が可能な導電性部材である応力緩和部材２６ａが電極接続部２３ａの途中に介装されている点を除き、図３４に示した第１５ＥＨＣ１１５と同様の構成を有する。また、図３９は、上記のような第１７ＥＨＣの構成のもう１つの具体例を示す部分拡大図である。図３９に示す第１７ＥＨＣ１１７ｂは、弾性変形が可能な導電性部材である応力緩和部材２６ａが電極接続部２３ａの途中に介装されている点を除き、図３７に示した第１６ＥＨＣ１１６と同様の構成を有する。
【０２０９】
尚、図３８及び図３９においては、それぞれ第１７ＥＨＣ１１７ａ及び第１７ＥＨＣ１１７ｂが備える一対の電極のうちの一方の電極の近傍についてのみ図示したが、当然のことながら、これら一対の電極のうちの他方の電極の近傍についても、上記と同様に構成することができる。
【０２１０】
或いは、第１７ＥＨＣは、電極接続部が少なくとも第１部材と第２部材とを含み、第１方向に垂直な方向及び／又は第１方向に平行な方向において摺動自在に第１部材及び第２部材とが面接触している、ように構成することができる。
【０２１１】
図４０は、上記のような第１７ＥＨＣの構成の１つの具体例を示す部分拡大図である。図４０に示す第１７ＥＨＣ１１７ｃは、電極接続部２３ａが第１部材２３ａ１及び第２部材２３ａ２を含み、第１方向に垂直な方向において摺動自在に第１部材２３ａ１と第２部材２３ａ２とが面接触している点を除き、図３４に示した第１５ＥＨＣ１１５と同様の構成を有する。
【０２１２】
また、図４１は、上記のような第１７ＥＨＣの構成のもう１つの具体例を示す部分拡大図である。図４１に示す第１７ＥＨＣ１１７ｄは、電極接続部２３ａが第１部材２３ａ１及び第２部材２３ａ２を含み、第１方向に平行な方向において摺動自在に第１部材２３ａ１と第２部材２３ａ２とが面接触している点を除き、図３７に示した第１６ＥＨＣ１１６と同様の構成を有する。
【０２１３】
或いは、第１７ＥＨＣは、電極接続部が少なくとも第１部材と第２部材とを含み、第１方向に垂直な方向及び／又は第１方向に平行な方向において摺動自在に第１部材及び第２部材とが面接触していると共に、第１部材及び第２部材の何れか一方又は両方が互いに近付く向きに付勢されている、ように構成することができる。
【０２１４】
図４２は、上記のような第１７ＥＨＣの構成の１つの具体例を示す部分拡大図である。図４２に示す第１７ＥＨＣ１１７ｅは、第２部材２３ａ２の途中に介装された弾性体２７ａによって第１部材２３ａ１に近付く向きに第２部材２３ａ２が付勢されている点を除き、図４０に示した第１７ＥＨＣ１１７ｃと同様の構成を有する。
【０２１５】
また、図４３は、上記のような第１７ＥＨＣの構成のもう１つの具体例を示す部分拡大図である。図４３に示す第１７ＥＨＣ１１７ｆは、第２部材２３ａ２の途中に介装された弾性体２７ａによって第１部材２３ａ１に近付く向きに第２部材２３ａ２が付勢されている点を除き、図４１に示した第１７ＥＨＣ１１７ｄと同様の構成を有する。弾性体２７ａとしては、例えば、上述した応力緩和部材２６ａと同様の部材を採用することができる。但し、第１部材２３ａ１と第２部材２３ａ２とを互いに近付く向きに付勢するための手段は弾性体に限定されない。
【０２１６】
尚、図４２及び図４３においては、それぞれ第１７ＥＨＣ１１７ｅ及び第１７ＥＨＣ１１７ｆが備える電極接続部２３ａに含まれる第２部材２３ａ２の途中に介装された弾性体２７ａによって第１部材２３ａ１に近付く向きに第２部材２３ａ２が付勢されている構成を例示した。しかしながら、第１部材２３ａ１の途中に介装された弾性体２７ａによって第２部材２３ａ２に近付く向きに第１部材２３ａ１が付勢されていてもよく、或いは、第１部材２３ａ１及び第２部材２３ａ２の両方の途中にそれぞれ介装された弾性体２７ａによって第１部材２３ａ１及び第２部材２３ａ２の両方が互いに近付く向きに付勢されていてもよい。
【０２１７】
また、例えば特定の方向においてのみ摺動可能に構成された機構等と組み合わせることにより、第１部材２３ａ１及び／又は第２部材２３ａ２が付勢される方向を第１部材２３ａ１と第２部材２３ａ２とが互いに近付く方向に限定してもよい。更に、図４２及び図４３においては、それぞれ第１７ＥＨＣ１１７ｅ及び第１７ＥＨＣ１１７ｆが備える一対の電極のうちの一方の電極の近傍についてのみ図示したが、当然のことながら、これら一対の電極のうちの他方の電極の近傍についても、上記と同様に構成することができる。
【０２１８】
〈効果〉
上記のように、第１７ＥＨＣにおいては、第１ケースの軸方向である第１方向に平行な方向及び／又は第１方向に垂直な方向において電極に作用する応力を緩和することが可能であるように電極接続部が構成されている。これにより、例えば、上述したように第２ケースの内部における発熱体の組み付け誤差並びに／又は個々の部材の間における温度及び／若しくは熱膨張係数の違い等に起因する応力が発生しても、応力緩和部材によって当該応力を緩和することができる。その結果、このような応力に起因して生じ得る、発熱体と電極との間及び電極を構成する各部分の間における接触不良並びに電極の変形等の問題を低減することができる。
【０２１９】
《第１８実施形態》
以下、本発明の第１８実施形態に係る電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）（以降、「第１８ＥＨＣ」と称呼される場合がある。）について説明する。第８ＥＨＣについて上述したように、ボルトとナットとからなる締結部材によって外部電極部を構成することができる。
【０２２０】
〈構成〉
そこで、第１８ＥＨＣは、上述した第１５ＥＨＣ乃至第１７ＥＨＣの何れかであって、外部電極部の少なくとも１つは互いに螺合されて第２ケースに締結されたボルトとナットとからなる第２締結部材であり、電気絶縁材料からなる部材である第３絶縁部材が第２締結部材と第２ケースとの間に介在している、電気加熱式触媒装置である。第２締結部材及び第３絶縁部材の詳細については、第８ＥＨＣについて既に述べたので、ここでの説明は省略する。
【０２２１】
図４４は、第１８ＥＨＣの構成の一例を示す模式的な断面図である。図４４に例示する第１８ＥＨＣ１１８は、互いに螺合されて第２ケース５０に締結されたボルトとナットとからなる第２締結部材６２によって外部電極部２２ａ及び２２ｂが構成されており、電気絶縁材料からなる部材である第３絶縁部材７３が第２締結部材６２と第２ケース５０との間に介在している点を除き、基本的には、図３３に示した第１５ＥＨＣ１１５と同様の構成を有する。より具体的には、第２ケース５０に形成された第２孔５６に当該ボルトが挿通されて、当該ナットと互いに螺合され、当該ボルトのヘッド部と当該ナットとの間に第２ケース５０を挟むように締結されている。また、第２締結部材６２を構成するボルト及びナットと第２ケース５０との間にマイカ製のガスケットである第３絶縁部材７３がそれぞれ介在することにより、外部電極部２２ａ及び２２ｂと第２ケース５０とが電気的に絶縁されている。
【０２２２】
〈効果〉
第１８ＥＨＣにおいては、上記のように、互いに螺合されて第２ケースに締結されたボルトとナットとからなる第２締結部材によって外部電極部が構成されている。従って、外部電極部の設計上の自由度が高いので、例えばＥＨＣの集成手順及び集成装置の仕様等の製造上の理由等に応じて、外部電極の構成及び配置を適宜定めることができる。
【０２２３】
《第１９実施形態》
以下、本発明の第１９実施形態に係る電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）（以降、「第１９ＥＨＣ」と称呼される場合がある。）について説明する。第９ＥＨＣについて上述したように、例えば、第２ケースの外周面に設けられたボス等の電極固定部に雌ねじを刻設し且つ外部電極が備える取付部に雄ねじを刻設しておき、これらを螺合することにより第２ケースに外部電極部を固定してもよい。
【０２２４】
〈構成〉
そこで、第１９ＥＨＣは、上述した第１５ＥＨＣ乃至第１７ＥＨＣの何れかであって、第２ケースの外周面における第２孔の周縁には電極固定部が設けられており、電極固定部に形成された第２孔に連通する貫通孔である第３孔には雌ねじが刻設されている電気加熱式触媒装置である。また、外部電極部は、外部電極部と電極固定部との間に介在して電極固定部に外部電極部を取り付けるための部分である取付部と、外部電極部と取付部との間に介在する電気絶縁材料からなる部材である第４絶縁部材と、を備える。更に、取付部の外周面には雄ねじが刻設されており、取付部の外周面に刻設された雄ねじと第３孔に刻設された雌ねじとを螺合することにより電極固定部に外部電極部が固定されている。外部電極部が備える取付部及び電極固定部並びに第４絶縁部材の詳細については、第９ＥＨＣについて既に述べたので、ここでの説明は省略する。
【０２２５】
図４５は、第１９ＥＨＣの構成の一例を示す模式的な断面図である。図４５に例示する第１９ＥＨＣ１１９は、第１ケースの外周面に設けられた固定部材及び第２ケースに形成された第１孔に挿通された第１締結部材に代えて、第１ケース４０と第２ケース５０との間に挟持された第２保持部材３１によって第２ケース５０の内部の所定の位置に第１ケース４０が固定されている点を除き、図１８に示した第９ＥＨＣ１０９と同様の構成を有する。
【０２２６】
従って、第１９ＥＨＣ１１９においても、上述した第９ＥＨＣ１０９と同様に、第２ケース５０の外周面における第２孔５６の周縁に電極固定部５７が設けられている。電極固定部５７には第２孔５６に連通する貫通孔である第３孔５８が形成されており、第３孔５８の内壁には雌ねじが刻設されている。
【０２２７】
また、外部電極部２２ａ及び２２ｂの各々は、外部電極部２２ａ及び２２ｂと電極固定部５７との間にそれぞれ介在して電極固定部５７に外部電極部２２ａ及び２２ｂを取り付けるための部分である取付部２４ａ及び２４ｂを備える。更に、外部電極部２２ａ及び２２ｂの各々は、外部電極部２２ａ及び２２ｂと取付部２４ａ及び２４ｂとの間に介在する電気絶縁材料からなる部材である第４絶縁部材２５ａ及び２５ｂを備える。これにより、外部電極部２２ａ及び２２ｂと第２ケース５０とを電気的に絶縁することができる。加えて、取付部２４ａ及び２４ｂの外周面には雄ねじが刻設されており、取付部２４ａ及び２４ｂの外周面に刻設された雄ねじと第３孔５８に刻設された雌ねじとを螺合することにより、電極固定部５７に外部電極部２２ａ及び２２ｂがそれぞれ固定されている。このようにして、外部電極部２２ａ及び２２ｂが第２ケース５０に固定されている。
【０２２８】
第９ＥＨＣ１０９においては、外部電極部２２ａ及び２２ｂの電極固定部５７に挿通される部分である脚部２２ａ’’及び２２ｂ’’の各々が表面電極部２１ａ及び２１ｂにそれぞれ直接的に接続されている。即ち、外部電極部２２ａ及び２２ｂは、電極接続部２３ａ及び２３ｂとしての機能をも果たしている。尚、脚部２２ａ’’及び２２ｂ’’と表面電極部２１ａ及び２１ｂとは例えば溶接及び蝋付け等の手法によって電気的に接続することができる。
【０２２９】
〈効果〉
第１９ＥＨＣにおいても、上述した第９ＥＨＣと同様に、ＥＨＣを構成する他の部材とは別個の部材によって外部電極部が構成されている。従って、外部電極部の設計上の自由度が高いので、例えばＥＨＣの集成手順及び集成装置の仕様等の製造上の理由等に応じて、外部電極の構成及び配置を適宜定めることができる。また、第２ケースの外周面に設けられた電極固定部と外部電極とが螺合されるので、第２ケースに外部電極部が固定されている部分において高い気密性を達成することができる。
【０２３０】
《第２０実施形態》
以下、本発明の第２０実施形態に係る電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）（以降、「第２０ＥＨＣ」と称呼される場合がある。）について説明する。
【０２３１】
上述したように、第１５ＥＨＣにおいては、第２ケースの外部電極部に対応する位置には第２ケースの外側と内側とを連通する貫通孔である第２孔が形成されており、外部電極部は第２孔に挿通されて第２ケースの外部に露出している。従って、ＥＨＣの気密性の向上及び外部電極部の第２ケースの外部に露出している部分の保護の観点からは、外部電極部及び第２孔を覆うように封止する部材を設けることが望ましい。
【０２３２】
〈構成〉
そこで、第２０ＥＨＣは、上述した第１５ＥＨＣ乃至第１９ＥＨＣの何れかであって、第２ケースの外周面において少なくとも外部電極部及び第２孔を覆うように冠着された部材である第２蓋体を更に備える、電気加熱式触媒装置である。また、第２蓋体には第２蓋体の外側と内側とを連通する貫通孔である第４孔が形成されており、第４孔には外部電極部と電気的に接続された導電性部材である給電部材が挿通されている。更に、給電部材と第２蓋体との間には電気絶縁材料からなる部材である第５絶縁部材が介在している。第２蓋体、給電部材及び第５絶縁部材の詳細については、第１０ＥＨＣについて既に述べたので、ここでの説明は省略する。
【０２３３】
図４６は、第２０ＥＨＣの構成の一例を示す模式的な断面図である。図４６に例示する第２０ＥＨＣ１２０は、第２ケース５０の外周面において少なくとも外部電極部２２ａ及び２２ｂ並びに第２孔５６を覆うように冠着された部材である第２蓋体８２を更に備え、第２蓋体８２には第２蓋体８２の外側と内側とを連通する貫通孔である第４孔が形成されており、第４孔には外部電極部２２ａ及び２２ｂと電気的に接続された導電性部材である給電部材８４が挿通されており、給電部材８４と第２蓋体８２との間には電気絶縁材料からなる部材である第５絶縁部材８５が介在している点を除き、図４４に示した第１８ＥＨＣ１１８と同様の構成を有する。
【０２３４】
〈効果〉
第２０ＥＨＣにおいては、上記のように、第２ケースの外周面に冠着された第２蓋体によって少なくとも外部電極部及び第２孔が覆われている。これにより、第２０ＥＨＣの気密性を向上させたり、外部電極部を保護したりすることができる。
【０２３５】
《第２１実施形態》
以下、本発明の第２１実施形態に係る電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）（以降、「第２１ＥＨＣ」と称呼される場合がある。）について説明する。
【０２３６】
上述した第１５ＥＨＣ乃至第２０ＥＨＣにおいては、発熱体と第１ケースとの間に挟持された第１保持部材の復元力及び発熱体と表面電極部との接合により第１ケースの内部の所定の位置に発熱体が固定されている。更に、第１ケースと第２ケースとの間に挟持された第２保持部材の復元力により第２ケースの内部の所定の位置に第１ケースが固定されている。
【０２３７】
従って、本明細書の冒頭において述べたように、例えば排気の流速が著しく大きい場合及び発熱体の横断面が著しく大きい場合等、排気の流れから発熱体が受ける力が著しく大きい場合においては、第２ケースの内周面と第２保持部材との界面、第２保持部材と第１ケースの外周面との界面、第１ケースの内周面と第１保持部材との界面、第１保持部材と表面電極部若しくは発熱体の外周面との界面、及び／又は表面電極部と発熱体の外周面との界面において滑りが発生し、発熱体が下流側に移動してしまう可能性がある。その結果、電極の構成によっては、発熱体への確実な通電を確保することが困難となる等の問題が生ずる虞がある。但し、前述したように、表面電極部は、例えば溶射及び溶着等の周知の手法により、発熱体の外周面上に形成することができる。この場合、表面電極部と発熱体の外周面との界面において滑りが発生する可能性は極めて低い。
【０２３８】
しかしながら、前述したように、例えば電極から第１ケース及び／又は第２ケースへの漏電の可能性を低減すること等を目的として、上記界面の何れかに絶縁層を介在させる場合がある。このような絶縁層は、例えばアルミナ及びガラス等のセラミック材料によって構成されることが一般的であり、第１ケース及び／又は第２ケースの一般的な構成材料である金属等と比較して、保持部材との摩擦係数がより小さい。従って、例えば排気の流速が大きい場合及び発熱体の横断面が大きい場合等、排気の流れから発熱体が受ける力が大きい場合において保持部材が滑り、発熱体が下流側に移動してしまう虞がある。
【０２３９】
〈構成〉
そこで、第２１ＥＨＣは、上述した第１５ＥＨＣ乃至第２０ＥＨＣの何れかであって、電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）の使用時の状態である第１状態における発熱体の下流側の端部に当接することにより発熱体の下流側へのずれを防止するように構成された部材であるリテーナを更に備える、電気加熱式触媒装置である。尚、リテーナの形状及び材料並びに発熱体の下流側の端部に当接することにより発熱体の下流側へのずれを防止するための具体的な構成等については、第１２ＥＨＣについて既に述べたので、ここでの説明は省略する。
【０２４０】
図４７は、第２１ＥＨＣの構成の一例を示す模式的な断面図である。図４７に例示する第２１ＥＨＣ１２１は、第１ケースの外周面に設けられた固定部材及び第２ケースに形成された第１孔に挿通された第１締結部材に代えて、第１ケース４０と第２ケース５０との間に挟持された第２保持部材３１によって第２ケース５０の内部の所定の位置に第１ケース４０が固定されている点並びに第１閉塞部材５４及び絶縁層５５を備えない点を除き、図１９に示した第１２ＥＨＣ１１２と同様の構成を有する。
【０２４１】
従って、第２１ＥＨＣ１２１もまた、上述した第１２ＥＨＣ１１２と同様に、リテーナ９０を備え、リテーナ９０の一端が発熱体１０の下流側の端部に当接し、リテーナ９０の他端が第１ケース４０に固定されている。このように第１ケース４０に固定されているリテーナ９０が発熱体１０の下流側の端部に当接することにより、発熱体１０が下流側に移動する可能性を低減することができる。尚、第１２ＥＨＣについて上述したように、リテーナ９０の他端が第２ケース５０に固定されていてもよい。
【０２４２】
〈効果〉
以上のように、第２１ＥＨＣにおいては、発熱体の下流側の端部にリテーナが当接することにより、排気の流れから発熱体が受ける力が著しく大きい場合においても、発熱体が下流側に移動する可能性を低減することができる。その結果、発熱体が下流側へと移動することに起因して発熱体への確実な通電を確保することが困難となる等の問題を低減することができる。
【０２４３】
《第２２実施形態》
以下、本発明の第２２実施形態に係る電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）（以降、「第２２ＥＨＣ」と称呼される場合がある。）について説明する。
【０２４４】
上述したように、第２１ＥＨＣにおいては、発熱体の下流側の端部にリテーナが当接することにより、排気の流れから発熱体が受ける力が著しく大きい場合においても、発熱体が下流側に移動してしまう可能性を低減することができる。しかしながら、例えば部品点数の増大に伴う製造コストの増大等の問題を低減する観点からは、第２１ＥＨＣの既存の部材によってリテーナを構成することが望ましい。
【０２４５】
〈構成〉
そこで、第２２ＥＨＣは、上述した第２１ＥＨＣであって、一対の電極の両方又は一方がリテーナとして機能するように構成されている、電気加熱式触媒装置である。尚、一対の電極の両方又は一方をリテーナとして機能させるための具体的な構成等については、第１３ＥＨＣについて既に述べたので、ここでの説明は省略する。
【０２４６】
図４８は、第２２ＥＨＣの構成の一例を示す模式的な断面図である。図４８に例示する第２２ＥＨＣ１２２は、表面電極部２１ａ及び２１ｂの下流側の端部が発熱体１０の径方向における内側に向かって延在して発熱体１０の下流側の端部に当接している点を除き、図４６に示した第２０ＥＨＣ１２０と同様の構成を有する。表面電極部２１ａ及び２１ｂの下流側の端部は、例えば溶接及び蝋付け等の手法により、電極接続部２３ａ及び２３ｂにそれぞれ固定されており、電極接続部２３ａ及び２３ｂは外部電極部２２ａ及び２２ｂによって第２ケース５０にそれぞれ締結されている。即ち、表面電極部２１ａ及び２１ｂの位置は第２ケース５０に対して固定されている。また、表面電極部２１ａ及び２１ｂの下流側の端部は、発熱体１０の下流側の端部に当接している。即ち、発熱体１０の下流側の端部に当接している表面電極部２１ａ及び２１ｂと電極接続部２３ａ及び２３ｂとの組み合わせがリテーナ９０として機能することにより、発熱体１０が下流側に移動する可能性を低減することができる。
【０２４７】
〈効果〉
以上のように、第２２ＥＨＣにおいては、一対の電極の両方又は一方がリテーナとして機能して発熱体の下流側の端部に当接することにより、排気の流れから発熱体が受ける力が著しく大きい場合においても、発熱体が下流側に移動してしまう可能性を低減することができる。その結果、例えば部品点数の増大を低減しつつ、発熱体が下流側へと移動することに起因して発熱体への確実な通電を確保することが困難となる等の問題を低減することができる。
【０２４８】
《第２３実施形態》
以下、本発明の第２３実施形態に係る電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）（以降、「第２３ＥＨＣ」と称呼される場合がある。）について説明する。
【０２４９】
上述したように、第２１ＥＨＣ及び第２２ＥＨＣにおいては、発熱体の下流側の端部にリテーナが当接することにより、排気の流れから発熱体が受ける力が著しく大きい場合においても、発熱体が下流側に移動してしまう可能性を低減することができる。しかしながら、例えばセラミック材料等の比較的脆い材料によって発熱体が形成されている場合は、例えば排気の流れから発熱体が受ける力の急激な変化及び／又は衝撃等に起因して、発熱体のリテーナに当接する部分に例えば亀裂及び割れ等の損傷が生ずる可能性がある。
【０２５０】
〈構成〉
そこで、第２３ＥＨＣは、上述した第２１ＥＨＣ又は第２２ＥＨＣであって、リテーナと発熱体との間に挟持された緩衝部材を更に備える、電気加熱式触媒装置である。尚、緩衝部材の詳細については、第１４ＥＨＣについて既に述べたので、ここでの説明は省略する。
【０２５１】
図４９は、第２３ＥＨＣの構成の一例を示す模式的な断面図である。図４９に例示する第２３ＥＨＣ１２３は、発熱体の径方向における内側に向かって延在する表面電極部２１ａ及び２１ｂの下流側の端部と発熱体１０の下流側の端部との間に緩衝部材９１が挟持されている点を除き、図４８に示した第２２ＥＨＣ１２２と同様の構成を有する。従って、発熱体１０の下流側の端部に（緩衝部材９１を介して）当接している表面電極部２１ａ及び２１ｂと電極接続部２３ａ及び２３ｂとの組み合わせがリテーナ９０として機能することにより、発熱体１０が下流側に移動する可能性を低減することができる。加えて、例えば排気の流れから発熱体が受ける力の急激な変化及び／又は衝撃等を緩衝部材９１が少なくとも部分的には吸収及び／又は緩和することができる。
【０２５２】
〈効果〉
以上のように、第２３ＥＨＣは、リテーナと発熱体との間に挟持された緩衝部材を更に備える。これにより、例えばセラミック材料等の比較的脆い材料によって発熱体が形成されている場合においても、例えば排気の流れから発熱体が受ける力の急激な変化及び／又は衝撃等に起因して、発熱体のリテーナに当接する部分に例えば亀裂及び割れ等の損傷が生ずる可能性を低減することができる。
【０２５３】
《第２４実施形態》
以下、本発明の第２４実施形態に係る電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）（以降、「第２４ＥＨＣ」と称呼される場合がある。）について説明する。
【０２５４】
上述した第１５ＥＨＣ乃至第２３ＥＨＣにおいては、前述したように、第１ケースと第２ケースとの間に第２保持部材が挟圧保持されており、発熱体を収容する第１ケースが第２ケースの内部の所定の位置に第２保持部材の復元力によって保持されている。しかしながら、前述したように、例えば排気の流速が大きい場合及び発熱体の横断面が大きい場合等、排気の流れから発熱体が受ける力が大きい場合において発熱体が下流側に移動して（ずれて）しまう可能性がある。このような発熱体の下流側への移動（ずれ）が発生する場合、発熱体と第１保持部材との間において移動（ずれ）が発生することは稀であり、第１ケースと第２ケースとの間において移動（ずれ）が発生することが一般的である。
【０２５５】
〈構成〉
そこで、第２４ＥＨＣは、上述した第１５ＥＨＣ乃至第２３ＥＨＣの何れかであって、上述した第１状態における第２保持部材の下流側の端部よりも下流側の所定の位置において第２ケースの内周面から径方向における内側に向かって突出するように構成された部分である第２ストッパ部を第２ケースが備える、電気加熱式触媒装置である。
【０２５６】
第２ストッパ部の具体的な構成は、第１状態における第２保持部材の下流側の端部よりも下流側の所定の位置において第２ケースの内周面から径方向における内側に向かって突出するように構成されており且つ排気処理装置としての使用環境及び使用条件に耐えることが可能である限り、特に限定されない。第２ストッパ部は、例えば溶接等の手法により第２ケースの内周面に固定された第２ケースとは別個の部材によって構成された部分であってもよい。或いは、第２ストッパ部は、例えばプレス加工、スピニング加工及び転造加工等の手法によって第２ケースが成形加工されてなる第２ケースと一体的に形成された部分であってもよい。
【０２５７】
また、第２ストッパ部の形状は、第１ケースと第２ケースとの間における移動（ずれ）が発生した際に第２保持部材の下流側の端部に当接して、第２保持部材（及び第１ケース）の下流側への更なる移動（ずれ）を妨げることが可能である限り特に限定されず、第２ストッパ部は多種多様な形状を有することができる。第２ストッパ部の形状の具体例としては、例えば柱状、錐体状、半球体状及び半楕円体状等の突起形状を挙げることができる。この場合、複数の第２ストッパ部を、第２ケースの内周面の全周に亘って所定の間隔を空けて設けてもよい。或いは、第２ストッパ部は、第２ケースの内周面の全周に亘って連続的に延在する環状の形状を有していてもよい。
【０２５８】
但し、第１ケースは第２ケースに挿入されて第２ケースの内部の所定の位置に固定される必要があるので、第２ストッパ部が形成されている部分における第２ケースの内部空間の横断面は第１ケースの外周面の横断面よりも大きい必要がある。換言すれば、第２ケースの内周面から突出する第２ストッパ部の高さは、第１ケースの外周面と第２ケースの内周面との間の間隔よりも低い必要がある。
【０２５９】
更に、第２ストッパ部が設けられる「所定の位置」は、第１状態における第２保持部材の下流側の端部よりも下流側の位置である限り、特に限定されない。しかしながら、第１ケースと第２ケースとの間における移動（ずれ）を防止する観点からは、好ましくは第１状態における第２保持部材の下流側の端部の近傍の位置、より好ましくは第１状態における第２保持部材の下流側の端部に隣接する位置に第２ストッパ部が設けられる。
【０２６０】
図５０は、第２４ＥＨＣの構成の一例を示す模式的な断面図である。図５０に例示する第２４ＥＨＣ１２４は、第２ストッパ部５９を第２ケース５０が備える点を除き、図３３に示した第１５ＥＨＣ１１５と同様の構成を有する。第２ストッパ部５９は、第１状態における第２保持部材３１の下流側の端部よりも下流側の所定の位置において第２ケース５０の内周面から径方向における内側に向かって突出するように構成された部分である。従って、排気の流れから発熱体１０が受ける力が大きい場合においても、下流側へと移動しようとする第２保持部材３１の下流側の端部が第２ストッパ部５９に当接して、第１ケース４０と第２ケース５０との間における移動（ずれ）を低減することができる。
【０２６１】
〈効果〉
以上のように、第２４ＥＨＣにおいては、第１状態における第２保持部材の下流側の端部よりも下流側の所定の位置において第２ケースの内周面から径方向における内側に向かって突出するように構成された部分である第２ストッパ部を第２ケースが備える。その結果、第２４ＥＨＣによれば、例えば排気の流速が大きい場合及び発熱体の横断面が大きい場合等、排気の流れから発熱体が受ける力が大きい場合においても、第１ケースと第２ケースとの間における移動（ずれ）を低減することができる。
【０２６２】
《第２５実施形態》
以下、本発明の第２５実施形態に係る電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）（以降、「第２５ＥＨＣ」と称呼される場合がある。）について説明する。
【０２６３】
上述した第２４ＥＨＣにおいては、排気の流れから発熱体が受ける力が大きい場合においても、第２ケースが備える第２ストッパ部に第２保持部材が当接して、第１ケースと第２ケースとの間における移動（ずれ）を低減することができる。しかしながら、例えば第２ストッパ部が突起状の形状を有する場合等、第２ストッパ部と第２保持部材との接触面積が小さい場合においては、第２ストッパ部と第２保持部材との接触部位に応力が集中する虞がある。その結果、排気の流れから発熱体が受ける力の大きさによっては、例えば第２保持部材の変形及び／又は破損等の問題が生じたり、第１ケースと第２ケースとの間における移動（ずれ）を十分に低減することが困難となったりする可能性がある。
【０２６４】
そこで、第２５ＥＨＣは、上述した第２４ＥＨＣであって、第２ケースの内周面の全周に亘って連続的に突出するように第２ストッパ部が構成されている、電気加熱式触媒装置である。換言すれば、第２５ＥＨＣを構成する第２ケースが備える第２ストッパ部は、第２ケースの内周面の全周に亘って連続的に延在する環状の形状を有する。このような環状の形状を有する第２ストッパ部の横断面は、例えば多角形、半円及び半楕円等の多種多様な形状を有することができる。
【０２６５】
〈効果〉
以上のように、第２５ＥＨＣにおいては、第２ケースの内周面の全周に亘って連続的に突出するように第２ストッパ部が構成されている。従って、第２５ＥＨＣによれば、排気の流れから発熱体が受ける力が大きい場合において第２ストッパ部と第２保持部材とが当接するときの第２ストッパ部と第２保持部材との接触面積を十分に大きく確保することができる。その結果、第２ストッパ部と第２保持部材との接触部位に応力が集中して、例えば第２保持部材の変形及び／又は破損等の問題が生じたり、第１ケースと第２ケースとの間における移動（ずれ）を十分に低減することが困難となったりする可能性を低減することができる。
【０２６６】
《第２６実施形態》
以下、本発明の第２６実施形態に係る電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）（以降、「第２６ＥＨＣ」と称呼される場合がある。）について説明する。
【０２６７】
上述した第２４ＥＨＣ及び第２５ＥＨＣにおいては、排気の流れから発熱体が受ける力が大きい場合においても、第２ケースが備える第２ストッパ部に第２保持部材が当接して、第１ケースと第２ケースとの間における移動（ずれ）を低減することができる。しかしながら、例えば排気の流れから発熱体が受ける力が過剰に大きい場合等において、第１ケースと第２保持部材との間における移動（ずれ）が生じ、結果として第１ケースと第２ケースとの間における移動（ずれ）を低減することが困難となる可能性がある。
【０２６８】
〈構成〉
そこで、第２６ＥＨＣは、上述した第２４ＥＨＣ又は第２５ＥＨＣであって、第１状態における第２保持部材の上流側の端部よりも上流側の所定の位置において第１ケースの外周面から径方向における外側に向かって突出するように構成された部分である第１ストッパ部を第１ケースが備える、電気加熱式触媒装置である。
【０２６９】
第１ストッパ部の具体的な構成は、第１状態における第１保持部材の上流側の端部よりも上流側の所定の位置において第１ケースの外周面から径方向における内側に向かって突出するように構成されており且つ排気処理装置としての使用環境及び使用条件に耐えることが可能である限り、特に限定されない。第１ストッパ部は、例えば溶接等の手法により第１ケースの外周面に固定された第１ケースとは別個の部材によって構成された部分であってもよい。或いは、第１ストッパ部は、例えばプレス加工、スピニング加工及び転造加工等の手法によって第１ケースが成形加工されてなる第１ケースと一体的に形成された部分であってもよい。
【０２７０】
また、第１ストッパ部の形状は、第１ケースと第２ケースとの間における移動（ずれ）が発生した際に第２保持部材の上流側の端部に当接して、第１ケースの下流側への更なる移動（ずれ）を妨げることが可能である限り特に限定されず、第１ストッパ部は多種多様な形状を有することができる。第１ストッパ部の形状の具体例としては、例えば柱状、錐体状、半球体状及び半楕円体状等の突起形状を挙げることができる。この場合、複数の第１ストッパ部を、第１ケースの外周面の全周に亘って所定の間隔を空けて設けてもよい。或いは、第１ストッパ部は、第１ケースの外周面の全周に亘って連続的に延在する環状の形状を有していてもよい。
【０２７１】
但し、第１ケースは第２ケースに挿入されて第２ケースの内部の所定の位置に固定される必要があるので、第１ストッパ部が形成されている部分における第１ケースの外周面の横断面は第２ケースの内部空間の横断面よりも小さい必要がある。換言すれば、第１ケースの外周面から突出する第１ストッパ部の高さは、第１ケースの外周面と第２ケースの内周面との間の間隔よりも低い必要がある。
【０２７２】
更に、第１ストッパ部が設けられる「所定の位置」は、第１状態における第２保持部材の上流側の端部よりも上流側の位置である限り、特に限定されない。しかしながら、第１ケースと第２ケースとの間における移動（ずれ）を防止する観点からは、好ましくは第１状態における第２保持部材の上流側の端部の近傍の位置、より好ましくは第１状態における第２保持部材の上流側の端部に隣接する位置に第１ストッパ部が設けられる。
【０２７３】
図５１は、第２６ＥＨＣの構成の一例を示す模式的な断面図である。図５１に例示する第２６ＥＨＣ１２６は、第１ストッパ部４２を第１ケース４０が備える点を除き、図５０に示した第２４ＥＨＣ１２４と同様の構成を有する。第１ストッパ部４２は、第１状態における第２保持部材３１の上流側の端部よりも上流側の所定の位置において第１ケース４０の外周面から径方向における外側に向かって突出するように構成された部分である。従って、排気の流れから発熱体１０が受ける力が過剰に大きく第１ケース４０と第２保持部材３１との間における移動（ずれ）が生ずる場合においても、下流側へと移動しようとする第１ケース４０が備える第１ストッパ部４２が第２保持部材３１の上流側の端部に当接して、第１ケース４０と第２ケース５０との間における移動（ずれ）を低減することができる。
【０２７４】
〈効果〉
以上のように、第２６ＥＨＣにおいては、第１状態における第２保持部材の上流側の端部よりも上流側の所定の位置において第１ケースの外周面から径方向における外側に向かって突出するように構成された部分である第１ストッパ部を第１ケースが備える。その結果、第２６ＥＨＣによれば、例えば排気の流速が過剰に大きい場合及び発熱体の横断面が著しく大きい場合等、排気の流れから発熱体が受ける力が過剰に大きい場合においても、第１ケースと第２ケースとの間における移動（ずれ）を低減することができる。
【０２７５】
《第２７実施形態》
以下、本発明の第２７実施形態に係る電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）（以降、「第２７ＥＨＣ」と称呼される場合がある。）について説明する。
【０２７６】
上述した第２６ＥＨＣにおいては、排気の流れから発熱体が受ける力が過剰に大きく第１ケースと第２保持部材との間における移動（ずれ）が生ずる場合においても、第１ケースが備える第１ストッパ部が第２保持部材に当接して、第１ケースと第２ケースとの間における移動（ずれ）を低減することができる。しかしながら、例えば第１ストッパ部が突起状の形状を有する場合等、第１ストッパ部と第２保持部材との接触面積が小さい場合においては、第１ストッパ部と第２保持部材との接触部位に応力が集中する虞がある。その結果、排気の流れから発熱体が受ける力の大きさによっては、例えば第２保持部材の変形及び／又は破損等の問題が生じたり、第１ケースと第２ケースとの間における移動（ずれ）を十分に低減することが困難となったりする可能性がある。
【０２７７】
そこで、第２７ＥＨＣは、上述した第２６ＥＨＣであって、第１ケースの外周面の全周に亘って連続的に突出するように第１ストッパ部が構成されている、電気加熱式触媒装置である。換言すれば、第２７ＥＨＣを構成する第１ケースが備える第１ストッパ部は、第１ケースの外周面の全周に亘って連続的に延在する環状の形状を有する。このような環状の形状を有する第１ストッパ部の横断面は、例えば多角形、半円及び半楕円等の多種多様な形状を有することができる。
【０２７８】
〈効果〉
以上のように、第２７ＥＨＣにおいては、第１ケースの外周面の全周に亘って連続的に突出するように第１ストッパ部が構成されている。従って、第２７ＥＨＣによれば、排気の流れから発熱体が受ける力が大きい場合において第１ストッパ部と第２保持部材とが当接するときの第１ストッパ部と第２保持部材との接触面積を十分に大きく確保することができる。その結果、第１ストッパ部と第２保持部材との接触部位に応力が集中して、例えば第２保持部材の変形及び／又は破損等の問題が生じたり、第１ケースと第２ケースとの間における移動（ずれ）を十分に低減することが困難となったりする可能性を低減することができる。
【０２７９】
尚、排気の流れから発熱体が受ける力が過剰に大きい場合においても第１ケースと第２ケースとの間における移動（ずれ）を確実に低減する観点からは、第１ストッパ部が第１ケースの外周面の全周に亘って連続的に突出するように構成されており且つ第２ストッパ部が第２ケースの内周面の全周に亘って連続的に突出するように構成されていることが好ましい。
【０２８０】
上記構成によれば、第１ケースが第２ケースの内部において下流側へと移動する（ずれる）際に第１ストッパ部と第２ストッパ部との間に挟まれて、全周に亘って第１ケースの軸方向である第１方向において圧縮される。これにより、電気絶縁材料からなる緩衝材である第２保持部材の少なくとも第１ストッパ部及び第２ストッパ部の近傍の部分における空隙嵩密度（ＧＢＤ）が増大し、第１ケースと第２ケースとの間に挟持された第２保持部材の復元力による保持力が増大する。その結果、第１ケースが第２ケースの内部において下流側へと更に移動する（ずれる）ことを更により有効に妨げることができる。
【実施例１】
【０２８１】
以下、本発明の第１実施例に係る電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）（以降、「第１実施例ＥＨＣ」と称呼される場合がある。）の集成過程及び当該集成過程に含まれる各段階における構成について説明する。図２４乃至図２８は、それぞれ、集成過程に含まれる第１段階乃至第５段階における第１実施例ＥＨＣ２０１の構成を示す模式的な斜視図である。尚、以下の説明においては、一対の電極並びに当該電極を構成する表面電極部、外部電極部及び電極接続部の各々を区別するための「ａ」及び「ｂ」なる文字を符号の末尾に付すこと無く、一対の電極の両方及びその部分を総称する符号が付される。
【０２８２】
先ず、図２４に示すように、第１段階において、表面電極部２１を発熱体１０の外周面に溶着する。次に、図２５に示すように、第２段階において、発熱体１０の外周面に第１保持部材３０を巻回する。次に、図２６に示すように、第３段階において、圧入又はサイジングにより、発熱体１０を第１ケース（内管）４０の内部に収容すると共に、第１ケース（内管）４０の外周面の所定の位置に固定部材４１を溶接によって固定する。
【０２８３】
尚、実際には、第１締結部材６１と固定部材４１との締結及び外部電極部２２と電極接続部２３との接続は、次の図２７に示す第４段階において行われる。しかしながら、第４段階においては第２ケース（外管）５０が取り付けられるため、図２７においては固定部材４１と第１締結部材６１との締結状態及び外部電極部２２と電極接続部２３との接続状態を示すことが困難である。従って、ボルト及びナットからなる第１締結部材６１が第１絶縁部材７１を介して固定部材４１に締結され且つ外部電極部２２としてのボルト及びナットからなる第２締結部材６２に締結された電極接続部２３が表面電極部２１と接続された状態が図２６において描かれている。
【０２８４】
また、図２４乃至図２６においては、図面に向かって下側の半分に第２ケース５０、第２蓋体８２、給電部材８４及び第５絶縁部材８５が描かれているが、これらの部材は、実際には、図２７及び図２８に示す第４段階及び第５段階において取り付けられる。
【０２８５】
次に、図２７に示すように、第４段階において、２枚合わせ式のシェルとして構成された第２ケース５０を第１ケース４０に被せる。この際、第２ケース５０に形成された図示しない第１孔に第１締結部材６１を挿通しつつ、第２ケース５０の外周面と第１締結部材６１との間及び第２ケース５０の内周面と固定部材４１との間にマイカ製のガスケットである第１絶縁部材７１を挟持し、第１締結部材６１を構成するボルトとナットとを締結する。これにより、第２ケース５０の内部の所定の位置に第１ケース４０が固定される。尚、第１実施例ＥＨＣ２０１が備える第２ケース５０においては、次の第５ステップにおける第２蓋体８２の冠着を容易且つ確実にすること等を目的として、第１締結部材６１及び第２締結部材６２が挿通及び締結される第１孔及び第２孔を含む領域に隆起部が形成されている。
【０２８６】
更に、第２ケース５０を構成する２枚のシェルを溶接によって接合し、第２ケース５０を集成する。また、第２ケース５０に形成された図示しない第２孔に外部電極部２２としての第２締結部材６２を挿通しつつ、第２ケース５０と第２締結部材６２との間に図示しない第３絶縁部材を挟持し、第２締結部材６２を構成するボルトとナットとを締結する。この際、第２締結部材６２と導通するように電極接続部２３及び板状の導電性部材（板体）である給電部材８４を第２締結部材６２によって共締めする。更に、表面電極部２１と電極接続部２３とを溶接によって接続する。これにより、発熱体１０に通電するための電極が構成される。加えて、給電部材８４の所定の位置（次の第５段階において冠着される第２蓋体８２に形成された第４孔に挿通される部分）に、第５絶縁部材８５を装着しておく。
【０２８７】
次に、図２８に示すように、第５段階において、第２ケース５０の外周面において第１締結部材６１及び図示しない第１孔並びに第２締結部材６２及び図示しない第２孔を覆うように、第２蓋体８２を冠着する。この際、第２蓋体８２に形成された第４孔に給電部材８４が挿通され且つ第２蓋体８２と給電部材８４との間に第５絶縁部材８５が挟持されるようにする。尚、第１実施例ＥＨＣ２０１においては、図２８に示すように上述したように第２ケース５０に形成された隆起部と第２蓋体８２との間に確定される間隙として第４孔が形成されている。
【０２８８】
以上のようにして集成される第１実施例ＥＨＣ２０１においては、第１締結部材によって第１ケースの外周面に設けられた固定部材に第２ケースを締結することにより第２ケースの内部の所定の位置に第１ケースが固定される。従って、所定の位置に発熱体を確実に保持することができる。また、第２ケースの外周面と第１締結部材との間及び第２ケースの内周面と固定部材との間に第１絶縁部材を介在させることにより第１ケースと第２ケースとが電気的に絶縁されている。従って、第１保持部材に凝縮水が侵入して第１ケースと電極との間の絶縁抵抗が低下した場合においても、電極の絶縁を確保しつつ発熱体を確実に保持することができる。更に、第１ケースの内周面に絶縁層を設ける必要が無いため、排気の流れから発熱体が受ける力が大きい場合においても、第１保持部材が滑り発熱体が下流側にずれる可能性を低減することができる。加えて、第１ケースと第２ケースとの間の空間により高い断熱効果が得られるため、ＥＨＣ全体としての保温性能を高めることができる。
【実施例２】
【０２８９】
以下、本発明の第２実施例に係る電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）（以降、「第２実施例ＥＨＣ」と称呼される場合がある。）の構成について説明する。
【０２９０】
図２９は、上述した第１実施例ＥＨＣ２０１を図２８とは異なる方向から観察した場合における模式的な斜視図である。図２９に示すように、第１実施例ＥＨＣ２０１が備える第２ケース５０は直管状の形状を有する。しかしながら、前述したように、本発明ＥＨＣが備える第２ケースは、その内部に第１ケースを収容する部分の横断面よりも上流側及び／又は下流側の部分の横断面がより小さくなるように形成されていてもよい。
【０２９１】
図３０は、第２実施例ＥＨＣの集成過程に含まれる第５段階の完了時（集成完了時）における状態を示す模式的な斜視図である。図３０に示すように、第２実施例ＥＨＣ２０２が備える第２ケース５０は、その内部に第１ケース４０を収容する部分の横断面よりも上流側及び／又は下流側の部分の横断面がより小さくなるように形成されている。これにより、例えば、発熱体１０の横断面を大きく確保して排気流路における圧力損失を下げることができる。
【０２９２】
以上、本発明を説明することを目的として、特定の構成を有する幾つかの実施形態及び実施例につき、時に添付図面を参照しながら説明してきたが、本発明の範囲は、これらの例示的な実施形態及び実施例に限定されると解釈されるべきではなく、特許請求の範囲及び明細書に記載された事項の範囲内で、適宜修正を加えることが可能であることは言うまでも無い。
【符号の説明】
【０２９３】
１０…発熱体、２０及び２０ａ，２０ｂ…電極、２１、２１ａ及び２１ｂ…表面電極部、２２、２２ａ及び２２ｂ…外部電極部、２２ａ’及び２２ｂ’…端子部、２２ａ’’及び２２ｂ’’…脚部、２３、２３ａ及び２３ｂ…電極接続部、２３ａ１…第１部材、２３ａ２…第２部材、２４ａ及び２４ｂ…取付部、２５ａ及び２５ｂ…第４絶縁部材、２６ａ…応力緩和部材、２７ａ…弾性体、３０…第１保持部材、３１…第２保持部材、４０…第１ケース、４１…固定部材、４２…第１ストッパ部、５０…第２ケース、５１…第１孔、５２…第１ガイド部材、５３…バッフル状の部材、５４…第１閉塞部材、５５…絶縁層、５６…第２孔、５７…電極固定部、５８…第３孔、５９…第２ストッパ部、６１…第１締結部材、６２…第２締結部材、７０…絶縁部材、７１…第１絶縁部材、７２…第２絶縁部材、７３…第３絶縁部材、８１…第１蓋体、８２…第２蓋体、８３…第４孔、８４…給電部材、８５…第５絶縁部材、９０…リテーナ、９１…緩衝部材、９２…第２ガイド部材，９３…第２閉塞部材、９４…絶縁層、並びに１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７ａ、１１７ｂ、１１７ｃ、１１７ｄ、１１７ｅ、１１７ｆ、１１８、１１９、１２０、１２１、１２２、１２３、１２４、１２６、２０１及び２０２…電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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