(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セル形成部と該セル形成部の周囲を覆う円筒形状の外皮部と有するハニカム体と、該ハニカム体の上記外皮部の外周面において径方向に対向配置された一対の電極とを備えたハニカム構造体であって、
上記ハニカム体の軸方向に平行で上記外皮部上にある任意の基準線を想定すると、上記電極における上記ハニカム体の略軸方向に伸びる側端輪郭線は、その全長のうち少なくとも一部が上記基準線に対して平行ではなく、該基準線と交差する方向に配されており、
かつ、上記ハニカム体の周方向における一対の上記電極間の間隔は、一定であり、
上記ハニカム体の上記径方向における一対の上記電極間の最短距離は、上記ハニカム体の上記外周面における一対の上記電極間の最短距離よりも小さいことを特徴とするハニカム構造体。
【請求項２】
請求項１に記載のハニカム構造体において、上記外皮部の上記外周面において一対の上記電極がそれぞれ同一の上記基準線と交わる場合には、上記ハニカム体の上記外周面における一対の上記電極間の上記軸方向における間隔は、上記ハニカム体の上記外周面における一対の上記電極間の上記周方向における間隔よりも大きいことを特徴とするハニカム構造体。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のハニカム構造体において、上記側端輪郭線は、その少なくとも一部が上記基準線に対して４５°以下傾斜していることを特徴とするハニカム構造体。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のハニカム構造体において、上記側端輪郭線は、その全長が上記基準線に対して所定の傾きで傾斜していることを特徴とするハニカム構造体。
【請求項５】
請求項４に記載のハニカム構造体において、上記側端輪郭線と上記基準線とのなす鋭角の角度をθとし、上記電極の上記周方向における幅をＤとし、上記側端輪郭線の長さをＥとし、上記ハニカム体の上記周方向における外周の長さをＲとすると、Ｄ＋Ｅ×ｓｉｎθ≧Ｒ／２という関係を満足することを特徴とするハニカム構造体。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のハニカム構造体において、上記側端輪郭線は、上記ハニカム体の周方向に突出する突出部を少なくとも一つ以上有していることを特徴とするハニカム構造体。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のハニカム構造体において、上記ハニカム体は、ＳｉＣを主成分とする多孔質セラミックスからなることを特徴とするハニカム構造体。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のハニカム構造体と、該ハニカム構造体の上記ハニカム体に担持された触媒と、上記ハニカム構造体の上記一対の電極間に通電を行う通電手段とを備えた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、自動車等の排ガスを浄化するための電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）等に用いられるハニカム構造体及びそれを用いた電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両の排気管内には、排ガスを浄化するための触媒装置が設けられる。この触媒装置としては、例えばＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ等の触媒が担持されたハニカム体等が用いられる。
ところで、触媒の活性化には、例えば４００℃程度の加熱が必要になる。そのため、ハニカム体等の表面に一対の電極を形成し、その一対の電極間に通電を行ってハニカム体等を加熱する電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）が開発されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、円柱形状（軸方向に直交する断面が円形状）のハニカム体８１の表面に一対の電極８２、８３を設けた発熱体８が開示されている（図９及び図１０参照）。
また、特許文献２には、軸方向に直交する断面が四角形状やレーストラック形状のハニカム体９１を用い、電極９２、９３間の距離を一定としたハニカムモノリスヒータ９が開示されている（図１１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−６７５８８号公報
【特許文献２】特開平４−２８００８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図９及び図１０に示すごとく、円柱形状のハニカム体８１の場合、電極８２、８３間の距離が一定でなく、場所によって異なる。そして、一対の電極８２、８３は、ハニカム体８１のセル８１５の軸方向Ｘ（図１０においては紙面と垂直方向）に並行して配置され、電極８２、８３の側端８２５、８３５も軸方向Ｘと並行して配置される。
一般に、電流は最も電気抵抗の低い経路を流れる。上記のごとく円柱形状のハニカム体８１の表面に一対の電極８２、８３を設けた電気加熱式触媒装置８においては、一対の電極間８２、８３の距離は、ハニカム体８１の軸方向Ｘと垂直な方向（径方向Ｙ）における電極８２の側端８２５と電極８３の側端８３５との間で最短（最短距離Ｓ）となり、この側端間が電気抵抗の最も低い経路となる。そして、上記のごとく、電極の側端８２５、８３５がハニカム体のセル８１５の軸方向Ｘと並行して配置される場合には、電極８２、８３の側端８２５、８３５に電力集中による熱応力が発生したときに、該熱応力が軸方向に伸びる１つのセル８１５に発生し、該セル８１５に熱応力が集中的に発生してしまう。その結果、ハニカム体８１が破損してしまうおそれがあった。
【０００６】
また、図１１に示すごとく、ハニカム体９１の軸方向に直交する断面が四角形状等の場合には、電極９２、９３間の距離を一定とすることができるため、上述の熱応力の集中を回避することができる。しかし、断面が四角形状等のハニカム体９１を備えたハニカムモノリスヒータ９は、例えば車両の排気管内に設けられた収容部への収容（ケーシング）が容易ではなく、搭載性に問題がある。
【０００７】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、搭載性に優れ、ハニカム体の破損を防止することができるハニカム構造体及びそれを用いた電気加熱式触媒装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、セル形成部と該セル形成部の周囲を覆う円筒形状の外皮部と有するハニカム体と、該ハニカム体の上記外皮部の外周面において径方向に対向配置された一対の電極とを備えたハニカム構造体であって、
上記ハニカム体の軸方向に平行で上記外皮部上にある任意の基準線を想定すると、上記電極における上記ハニカム体の略軸方向に伸びる側端輪郭線は、その全長のうち少なくとも一部が上記基準線に対して平行ではなく、該基準線と交差する方向に配されており、
かつ、上記ハニカム体の周方向における一対の上記電極間の間隔は、一定であり、
上記ハニカム体の上記径方向における一対の上記電極間の最短距離は、上記ハニカム体の上記外周面における一対の上記電極間の最短距離よりも小さいことを特徴とするハニカム構造体にある（請求項１）。
【０００９】
第２の発明は、ハニカム構造体と、該ハニカム構造体の上記ハニカム体に担持された触媒と、上記ハニカム構造体の上記一対の電極間に通電を行う通電手段とを備えた電気加熱式触媒装置にある（請求項８）。
【発明の効果】
【００１０】
上記ハニカム構造体において、上記ハニカム体は、セル形成部を円筒形状の外皮部で覆うようにして構成されており、軸方向に直交する断面が円形状である。したがって、ハニカム体の外皮部の外周面に沿って設けられた一対の電極は、該一対の電極の対向方向における電極間の距離が場所によって異なる。具体的には、各電極の周方向の中央部から外側へ行くほど電極間の距離が短くなる。そのため、各電極の周方向の中央部から外側へ行くほど電極間に電流が流れ易い構成となっている。したがって、一対の電極間においては、上記ハニカム体の略軸方向に伸びる上記電極の側端輪郭線間の間隔が短くなり、側端輪郭線に電力が集中し易くなる。
【００１１】
上記ハニカム構造体においては、上記ハニカム体の軸方向に平行で上記外皮部上にある任意の基準線を想定すると、上記電極における上記ハニカム体の略軸方向に伸びる側端輪郭線は、その全長のうち少なくとも一部が上記基準線に対して平行ではなく、該基準線と交差する方向に配されている。即ち、上記側端輪郭線を上記ハニカム体の軸方向に並行しないように形成してある。
そのため、たとえ上記側端輪郭線に電力が集中しても上記側端輪郭線は上記ハニカム体の軸方向に並行しないため、熱応力が上記ハニカム体の特定の軸方向に沿って集中することを防止することができる。即ち、熱応力を複数のセルにわたって分散させ、緩和することができる。それ故、ハニカム体の破損を防止することができる。
【００１２】
また、上記ハニカム構造体においては、上記ハニカム体の周方向における一対の上記電極間の間隔が一定である。即ち、上記側端輪郭線同士の周方向に沿った間隔が一定であり、一対の上記電極は、上記ハニカム体の上記外周面の周方向に偏り無く、対向して配置されている。そのため、上記ハニカム体において一対の上記電極に挟まれる領域が大きくなり、上記電極に通電することにより、上記ハニカム体を均一に加熱させることが可能になる。また、この場合には、一対の電極における上記側端輪郭線同士の間隔を等しくすることができる。そのため、一方の側端輪郭線同士の距離が他方に比べて短くなることがなく、上記電極間に通電したときに一方の側端輪郭線間に電力が集中し、熱応力によりハニカム体が破損してしまうことを防止することができる。
【００１３】
また、上記ハニカム構造体において、上記ハニカム体は円筒形状の上記外皮部を有し、全体としては略円柱形状である。
そのため、ハニカム構造体の取扱いが非常に容易になる。例えば、ハニカム構造体を車両の排気管内へ収容する作業が容易になる。また、ハニカム構造体を外周から均一な力で保持した状態で収容することができ、振動や応力等に起因するハニカム構造体の割れ等の発生を抑制することができる。これにより、ハニカム構造体の搭載性を十分に確保することができる。
【００１４】
次に、上記第２の発明の電気加熱式触媒装置は、上記第１の発明のハニカム構造体を備えている。そのため、上記通電手段によって上記ハニカム構造体の上記一対の電極間に通電を行うことにより、上記ハニカム体を均一に昇温させることができる。これにより、該ハニカム体に担持された触媒を全体的に効率よく活性化させることができ、排ガス浄化性能を早期に発揮することができる。
【００１５】
このように、上記第１及び第２の発明によれば、搭載性に優れ、ハニカム体の破損を防止することができるハニカム構造体及びそれを用いた電気加熱式触媒装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１における、ハニカム構造体の全体構造を示す説明図。
【図２】実施例１における、ハニカム構造体の軸方向に直交する断面を示す説明図。
【図３】実施例１における、ハニカム構造体の外形の展開図を示す説明図。
【図４】実施例１における、電極の傾斜角度を大きくしたハニカム構造体の外形の展開図を示す説明図。
【図５】実施例２における、略Ｖ字状の電極が形成されたハニカム構造体の外形の展開図を示す説明図。
【図６】実施例３における、略Ｗ字状の電極が形成されたハニカム構造体の外形の展開図を示す説明図。
【図７】実施例４における、櫛歯状電極が形成されたハニカム構造体の外形の展開図を示す説明図。
【図８】実施例４における、波形状電極が形成されたハニカム構造体の外形の展開図を示す説明図。
【図９】従来の円柱形状のハニカム構造体の全体構造を示す説明図。
【図１０】従来の円柱形状のハニカム構造体の軸方向に直交する断面を示す説明図。
【図１１】従来の四角形状のハニカム構造体の軸方向に直交する断面を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明の好ましい実施形態について説明する。
上記ハニカム構造体は、セル形成部と該セル形成部の周囲を覆う円筒形状の外皮部と有するハニカム体と、該ハニカム体の上記外皮部の外周面において径方向に対向配置された一対の電極とを備える。
上記ハニカム体の上記セル形成部は、例えば、格子状に配された多孔質の隔壁と、該隔壁に囲まれて軸方向に伸びる複数のセルとにより構成することができる。
【００１８】
上記ハニカム体は、ＳｉＣを主成分とする多孔質セラミックスからなることが好ましい（請求項７）。
この場合には、上記ハニカム体に導電性を与えることが容易になると共に、上記ハニカム構造体の表面積を大きくすることができる。そのためこの場合には、上記ハニカム構造体は、電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）により好適になる。
【００１９】
上記ハニカム体の導電性は、例えば材料の組成によって調整することができる。具体的には、上記ハニカム体の材料としてＳｉＣを用いた場合には、そのＳｉＣに不純物としてのＮ、Ｂ、Ａｌ等を固溶させ、その不純物量を制御することによって電気抵抗率を調整して導電性を制御することができる。また、上記ハニカム体の材料としてＳｉ−ＳｉＣを用いた場合には、ＳｉＣに金属シリコン（Ｓｉ）を含浸させ、そのＳｉ量を調整することによって導電性を制御することができる。
【００２０】
また、上記ハニカム構造体をＥＨＣとして用いる場合には、上記ハニカム体の上記セル形成部の隔壁等に、上記触媒としてのＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ等からなる三元触媒等を担持させることができる。
【００２１】
次に、上記ハニカム構造体においては、上記ハニカム体の軸方向に平行で上記外皮部上にある任意の基準線を想定すると、上記電極における上記ハニカム体の略軸方向に伸びる側端輪郭線は、その全長のうち少なくとも一部が上記基準線に対して平行ではなく、該基準線と交差する方向に配されている。
上記側端輪郭線が上記基準線に平行な場合には、上記電極の上記側端輪郭線が上記ハニカム体のセルの軸方向と平行になる。そのため、一対の上記電極間に通電し、上記側端輪郭線に電力が集中した際に、熱応力が上記ハニカム体の特定の軸方向に沿って集中してしまう。その結果、上記ハニカム構造体の軸方向に伸びる特定のセルに熱応力が集中し、ハニカム体が破損してしまうおそれがある。
【００２２】
また、上記ハニカム構造体においては、上記ハニカム体の周方向における一対の上記電極間の間隔が一定である。
上記周方向における一対の上記電極間の間隔が一定でなく、一方の電極が周方向に他方の電極に偏って形成されている場合には、上記電極間に通電したときに、間隔の小さい側の電極の上記側端輪郭線間の距離が小さくなり、該側端輪郭線に電力が集中してしまう。その結果、熱応力が集中し、ハニカム体が破損してしまうおそれがある。また、上記周方向における一対の上記電極間の間隔が一定でない場合には、一対の電極に通電した際に、間隔が小さい側において上記ハニカム体の周方向に電流が流れ易くなるおそれがある。その結果、この場合には、通電しても上記ハニカム体の内部を十分に発熱させることができなくなるおそれがある。
【００２３】
次に、上記外皮部の上記外周面において一対の上記電極がそれぞれ同一の上記基準線と交わる場合には、上記ハニカム体の上記外周面における一対の上記電極間の上記軸方向における間隔は、上記ハニカム体の上記外周面における一対の上記電極間の上記周方向における間隔よりも大きいことが好ましい（請求項２）。
上記外周面において、上記軸方向における上記電極間の間隔が上記周方向における間隔よりも小さい場合には、一対の電極間に通電を行った際に、上記外皮部の上記外周面において上記軸方向に電流が流れ易くなるおそれがある。その結果、通電を行っても上記ハニカム体の内部を十分に加熱させることが困難になるおそれがある。
【００２４】
図３及び図４に示すようなパターンで一対の電極３１、３２が形成されている場合には、一対の電極３１、３２がそれぞれ同一の基準線１９と交わっており、この場合には、上記のごとく、軸方向Ｘにおける一対の電極３１、３２間の間隔Ｆ１を周方向における一対の電極３１、３２間の間隔Ａ１、Ｂ１よりも大きくすることが好ましい。ただし、図５〜図８に示すようなパターンで一対の電極が形成されている場合には、一対の電極はそれぞれ同一の基準線とは交わらない。そのため、この場合には、上記軸方向における一対の上記電極間の間隔を上記周方向における一対の上記電極間の間隔よりも大きくする必要はない。
【００２５】
上記ハニカム体の上記径方向における一対の上記電極間の最短距離は、上記ハニカム体の上記外周面における一対の上記電極間の最短距離よりも小さいことが好ましい。
上記ハニカム体の径方向における一対の上記電極間の最短距離が上記外周面における一対の上記電極間の最短距離よりも大きい場合には、一対の電極間に通電を行った際に、上記外皮部の上記外周面において電流が流れ易くなるおそれがある。その結果、通電を行っても上記ハニカム体の内部を十分に加熱させることが困難になるおそれがある。なお、上記ハニカム体の上記径方向における一対の上記電極間の最短距離は、一対の上記電極間において周方向に近接する上記側端輪郭線同士の上記径方向における距離となる。
【００２６】
上記外周面における一対の上記電極間の上記軸方向における間隔、上記外周面における一対の上記電極間の上記周方向における間隔、上記ハニカム体の径方向における一対の上記電極間の最短距離、及び上記ハニカム体の上記外周面における一対の上記電極間の最短距離は、例えば上記電極における上記周方向の幅、上記電極における上記軸方向の長さ、上記ハニカム体の径、上記ハニカム体の軸方向の長さ、上記側端輪郭線の傾き等を調整することにより制御することができる。
【００２７】
また、上記側端輪郭線は、その少なくとも一部が上記基準線に対して４５°以下傾斜していることが好ましい（請求項３）。
傾斜角度が４５°を超える場合には、上記ハニカム体の上記外周面における一対の電極間の距離が小さくなり、上記電極に通電したときに、上記外周面において電流が流れ易くなるおそれがある。そのため、通電を行っても上記ハニカム体の内部を十分に発熱させることが困難になるおそれがある。
【００２８】
また、上記側端輪郭線は、その全長が上記基準線に対して所定の傾きで傾斜していることが好ましい（請求項４）。
この場合には、一対の上記電極間において上記側端輪郭線は略平行に形成される。そして、この場合には、上記側端輪郭線の全長が上記基準線に対して平行ではなく、上記基準線と交差する方向に配された上記電極を簡単に形成することができる。
また、一対の上記電極は、それぞれ上記外皮部の上記外周面に略螺旋状に配することができる。ここでいう螺旋状は、各電極が螺旋状に上記外周面を一周していない場合を含み、例えば半周や２／３周等のように一周未満の場合を含む。
【００２９】
また、上記電極は、全長にわたって上記ハニカム体の上記周方向に均一の幅で形成されていることが好ましい。この場合には、上記電極の形成が容易になると共に、一対の上記電極を対向して配置することにより、上記ハニカム体の周方向における一対の上記電極間の間隔を容易に一定にすることができる。
【００３０】
上記側端輪郭線と上記基準線とのなす鋭角の角度をθとし、上記電極の上記周方向における幅をＤとし、上記側端輪郭線の長さをＥとし、上記ハニカム体の上記周方向における外周の長さをＲとすると、Ｄ＋Ｅ×ｓｉｎθ≧Ｒ／２という関係を満足することが好ましい（請求項５）。
この場合には、例えば三元触媒等の触媒を担持させた上記ハニカム体において一対の上記電極に通電したときに、上記ハニカム体を排ガスが通過する際の排ガス流線上である上記セル形成部の軸方向のいずれかの位置で、通電発熱により触媒が活性化する部位を短時間で構成することが可能となり、排ガスの浄化性能を向上させることができる。
Ｄ＋Ｅ×ｓｉｎθ＜Ｒ／２の場合には、一対の上記電極に通電して上記ハニカム体を加熱させたときに、該ハニカム体の上記セル形成部の軸方向のいずれかの位置で通電発熱による触媒活性ができない部位が生じてしまい、排ガスが不活性な触媒部分を通過してしまうおそれがある。
【００３１】
上記側端輪郭線は、上記ハニカム体の周方向に突出する突出部を少なくとも一つ以上有していることが好ましい（請求項６）。
この場合には、上記側端輪郭線の全長のうち少なくとも一部が上記基準線に対して平行ではなく、上記基準線と交差する方向に配された上記電極を比較的簡単に形成することができる。
【００３２】
上記突出部を有する電極のパターンとしては、例えば図７に示すごとく、上記電極の上記側端輪郭線を櫛歯状にした形態がある。また、例えば図８に示すごとく、上記電極の上記側端輪郭線を波形状にした形態がある。
また、例えば図５及び図６に示すごとく、一対の上記電極の全体を部分的に周方向に突出させ、上記電極をＶ字状、Ｕ字状、及びＷ字状等にした形態がある。また、図示は省略するがＶ字状及びＵ字状の電極パターンを上記軸方向に直列に並べた形態を採用することもできる。また、上記突出部は、その頂点が鋭角又は鈍角を有する角部であってもよいが、曲率半径を有する曲線であってもよい。
【００３３】
また、上記電極を構成する材料としては、例えば、ＳｉＣやＳｉＣにＳｉ（金属シリコン）を含浸させたＳｉ−ＳｉＣ等のセラミックス、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ａｌ又はこれらの合金等の金属を用いることができる。
【実施例】
【００３４】
（実施例１）
次に、本発明の実施例にかかるハニカム構造体及びそれを用いた電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）について、図を用いて説明する。
図１〜図３に示すごとく、本例のハニカム構造体１は、セル形成部２１とその周囲を覆う円筒形状の外皮部２２と有するハニカム体２と、ハニカム体２の外皮部２２の外周面２２１において径方向Ｙに対向配置された一対の電極３１、３２とを備えている。
【００３５】
図１及び図３に示すごとく、ハニカム構造体１において、ハニカム体２の軸方向Ｘに平行で外皮部２２上にある任意の基準線１９を想定すると、電極３１、３２におけるハニカム体２の略軸方向Ｘに伸びる側端輪郭線３１５、３２５は、その全長のうち少なくとも一部が基準線１９に対して平行ではなく、基準線１９と交差する方向に配されている。
【００３６】
また、図３に示すごとく、ハニカム構造体１において、ハニカム体２の周方向における一対の電極３１、３２間の間隔Ａ１、Ｂ１は、一定である。なお、図３においては、間隔Ｂ１aと間隔Ｂ１bの和が間隔Ｂ１となる。
以下、本例のハニカム構造体を詳細に説明する。
【００３７】
図１及び図２に示すごとく、ハニカム構造体１において、ハニカム体２は、セル形成部２１と、セル形成部２１の周囲を覆う円筒形状の外皮部２２と有し、全体として円柱形状を呈している。また、ハニカム体２は、ＳｉＣを主成分とする多孔質セラミックスからなる。
セル形成部２１は、四角形格子状に配された多孔質の隔壁２１１と、その隔壁２１１に囲まれて軸方向に伸びる多数のセル２１２とにより構成されている。
【００３８】
図１〜図３に示すごとく、ハニカム体２の外皮部２２の外周面２２１には、Ｓｉ−ＳｉＣの複合材を主成分とする導電性セラミックスからなる一対の電極３１、３２が形成されている。電極３１、３２は、ハニカム体２の径方向Ｙに対向配置されている。また、電極３１、３２は、外周面２２１上において、一定の幅Ｄ１（ハニカム体２の周方向における幅Ｄ１）で、ハニカム体２の軸方向Ｘにおける一方の端部から他方の端部まで形成されている。
【００３９】
図１及び図３に示すごとく、ハニカム体２の軸方向に平行で外皮部２２上にある任意の基準線１９を想定すると、電極３１、３２においてハニカム体２の略軸方向Ｘに伸びる側端輪郭線３１５、３２５は、その全長が基準線１９に対して平行ではなく、基準線１９と交差する方向に配されている。本例においては、上記のごとく、電極３１、３２は、ハニカム体２の軸方向Ｘにおける一方の端部から他方の端部まで形成されているため、ハニカム体の軸方向の長さをＣ１とし、側端輪郭線３１５、３２５の長さをＥ１とすると、Ｅ１＞Ｃ１となる。側端輪郭線３１５、３２５は、その全長が基準線１９に対して所定の傾き（約２３°）で傾斜しており、一対の電極３１、３２は、ハニカム体２の外皮部２２の外周面２２１に略螺旋状に配されている。
【００４０】
図３に示すごとく、本例のハニカム構造体１は、側端輪郭線３１５、３２５と基準線１９とのなす角度（鋭角）をθ１とし、電極３１、３２の周方向における幅をＤ１とし、側端輪郭線３１５、３２５の長さをＥ１とし、ハニカム体２の周方向における外周の長さをＲ１とすると、Ｄ１＋Ｅ１×ｓｉｎθ１≧Ｒ１／２という関係を満足する。
【００４１】
また、図３に示すごとく、本例のハニカム構造体２においては、外皮部２２の外周面２２１において一対の電極３１、３２がそれぞれ同一の基準線１９と交わる部位を有している。より具体的には、本例のハニカム構造体１においては、一対の電極３１、３２がそれぞれハニカム体２の軸方向の両端において同一の基準線１９と交わる。そして、ハニカム体２の外周面２２１における一対の電極３１、３２間の軸方向Ｘにおける間隔Ｆ１は、外周面２２１における一対の電極３１、３２間の周方向における間隔Ａ１、Ｂ１よりも大きくなるように構成されている。
また、ハニカム体２の径方向Ｙにおける一対の電極３１、３２間の最短距離Ｊ１、即ち、周方向に近接する電極３１の側端輪郭線３１５と電極３２の側端輪郭線３２５との径方向Ｙにおける間隔Ｊ１は、ハニカム体２の外周面２２１における一対の電極３１、３２間の最短距離Ｋ１よりも小さくなるように構成されている。
【００４２】
図１に示すごとく、ハニカム構造体１において、各電極３１、３２の電極端子３１０、３２０には、外部電源１０１を備えた通電手段１０が接続されている。また、ハニカム体２におけるセル形成部２１の隔壁２１１の表面には、触媒が担持されている。本例では、触媒として貴金属であるＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ等の三元触媒を用いた。
そして、ハニカム構造体１は、通電手段１０によって一対の電極３１、３２間に通電を行うことにより、ハニカム体２を加熱することができる。これにより、ハニカム構造体１は、電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）１００として用いられる。
【００４３】
次に、本例のハニカム構造体１の製造方法について簡単に説明する（図１〜図３参照）。
まず、ＳｉＣを主成分とする多孔質セラミックスからなるハニカム体２を成形する。また、各電極３１、４１となるシート状の電極材をそれぞれ所望の形状に成形する。電極材は、Ｓｉ−ＳｉＣの複合材を主成分とする焼成体よりなる。
【００４４】
次いで、ハニカム体２の外皮部２２の外周面２２１に、Ｓｉ−ＳｉＣの複合材、カーボン、バインダ等を含有するペースト状の接着剤を介して、電極材を配置する。そして、外皮部２２の外周面２２１に電極材を配置したハニカム体２を所定の温度（約１６００℃）、所定の雰囲気条件（Ａｒ雰囲気、常圧）で加熱・焼成する。
これにより、ハニカム体２の外皮部２２の外周面２２１に一対の電極３１、３２を設けたハニカム構造体１が得られる。
【００４５】
次に、本例のハニカム構造体１及びそれを用いた電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）８における作用効果について説明する。
図１に示すごとく、ハニカム構造体１において、ハニカム体２は、セル形成部２１を円筒形状の外皮部２２で覆うようにして構成されており、軸方向に直交する断面が円形状である。したがって、ハニカム体２の外皮部２２の外周面２２１に沿って設けられた一対の電極３１、３２は、これらの電極３１、３２の対向方向Ｙにおける電極間の距離が場所によって異なる（図２参照）。具体的には、各電極３１、３２の周方向の中央部から外側（側端輪郭線側）へ行くほど電極間の距離が短くなる。そのため、各電極３１、３２の周方向の中央部から外側へ行くほど電極間に電流が流れ易い構成となっている。したがって、一対の電極３１、３２間においては、ハニカム体２の略軸方向に伸びる電極の側端輪郭線３１５、３２５間の間隔が短くなり、側端輪郭線３１５、３２５に電力が集中し易くなる。
【００４６】
図１及び図３に示すごとく本例のハニカム構造体１においては、ハニカム体２の軸方向Ｘに平行で外皮部２２上にある任意の基準線１９を想定すると、電極３１、３２におけるハニカム体２の略軸方向Ｘに伸びる側端輪郭線３１５、３２５は、その全長が基準線１９に対して平行ではなく、基準線１９と交差する方向に配されている。即ち、側端輪郭線３１５、３２５をハニカム体２の軸方向１９に並行しないように形成してある。
そのため、たとえ側端輪郭線３１５、３２５に電力が集中しても側端輪郭線３１５、３２５はハニカム体２の軸方向Ｘに並行しないため、熱応力がハニカム体２の特定の軸方向Ｘに沿って集中することを防止することができる。即ち、熱応力が軸方向Ｘに伸びる一つのセル２１２に集中せず、熱応力を複数のセル２１２にわたって分散させ、緩和することができる。それ故、ハニカム体２の破損を防止することができる。
【００４７】
また、ハニカム構造体１においては、ハニカム体２の周方向における一対の電極３１、３２間の間隔Ａ１、Ｂ１が一定である。即ち、側端輪郭線３１５、３２５同士の周方向に沿った間隔Ａ１、Ｂ１が等しく、電極３１、３２の伸長方向において一定であり、一方の電極３１（３２）がハニカム体２の外周面２２１の周方向において他方の電極３２（３１）側に偏ること無く、対向して配置されている。そのため、ハニカム体２において一対の電極３１、３２に挟まれる領域が大きくなり、電極３１、３２に通電することにより、ハニカム体２を均一に加熱させることが可能になる。また、この場合には、一対の電極３１、３２における側端輪郭線同士３１５、３２５の間隔Ａ１、Ｂ１を等しくすることができる（図３において、間隔Ａ１＝間隔Ｂ１＝間隔Ｂ１a＋間隔Ｂ２b）。そのため、一方の側端輪郭線３１５、３２５同士の距離が他方に比べて短くなることがなく、電極３１、３２間に通電したときに一方の側端輪郭線３１５、３２５間に電力が集中し、熱応力によりハニカム体２が破損してしまうことを防止することができる。
【００４８】
また、ハニカム構造体１において、ハニカム体２は円筒形状の外皮部２２を有し、全体としては略円柱形状である。
そのため、ハニカム構造体１の取扱いが非常に容易になる。例えば、ハニカム構造体１を車両の排気管内へ収容する作業が容易になる。また、ハニカム構造体１を外周から均一な力で保持した状態で収容することができ、振動や応力等に起因するハニカム構造体１の割れ等の発生を抑制することができる。これにより、ハニカム構造体１の搭載性を十分に確保することができる。
【００４９】
また、ハニカム体２は、ＳｉＣを主成分とする多孔質セラミックスからなる。そのため、ハニカム体２に導電性を与えることが容易になると共に、ハニカム構造体１の表面積を大きくすることができる。そのため、ハニカム構造体１を電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）として用いることが容易になる。
【００５０】
また、電極３１、３２の側端輪郭線３１５、３２５は、その全長が基準線１９に対して所定の傾きで傾斜している。一対の電極３１、３２間において側端輪郭線３１５、３２５は略平行に形成される。そして、この場合には、側端輪郭線３１４，３２５の全長が基準線１９に対して平行ではなく、基準線１９と交差する方向に配された電極３１、３２を簡単に形成することができる。
【００５１】
また図３に示すごとく、ハニカム構造体１においては、外皮部２２の外周面２２１において一対の電極３１、３２がそれぞれ同一の基準線１９と交わる。そして、ハニカム体２の外周面２２１における一対の電極３１、３２間の軸方向Ｘにおける間隔Ｆ１は、ハニカム体２の外周面における一対の電極３１、３２間の周方向における間隔Ａ１、Ｂ１よりも大きくなっている。
外周面２２１において、軸方向Ｘにおける電極３１、３２間の間隔Ｆ１が上記周方向における間隔Ａ１、Ｂ１よりも小さい場合には、一対の電極３１、３２間に通電を行った際に、外皮部２２の外周面２２１において軸方向Ｘに電流が流れ易くなるおそれがある。その結果、通電を行ってもハニカム体２の内部を十分に加熱させることが困難になるおそれがある。
【００５２】
また、図４に、上述の図３に示す電極パターンよりも、基準線１９に対する側端輪郭線３１４、３２５の傾斜角を大きくした電極パターンを示す。
図４に示すごとく、傾斜角（θ２）を大きくすると、ハニカム体２の外周面２２１において、軸方向Ｘにおける電極３１、３２間の間隔Ｆが短くなる。同図においては、軸方向Ｘにおける一対の電極３１、３２間の間隔Ｆ１は、ハニカム体２の外周面における一対の電極３１、３２間の周方向における間隔Ａ１、Ｂ１よりも大きくなっているが、さらに上記傾斜角を大きくすると、間隔Ｆ１が間隔Ａ１及び間隔Ｂ１よりも小さくなる（図示略）。この場合には、上述のごとく、外皮部２２の外周面２２１において軸方向Ｘに電流が流れ易くなるおそれがある。
【００５３】
また、図３に示すごとく、ハニカム体２の径方向Ｙにおける一対の電極３１、３２間の最短距離Ｊ１は、ハニカム体２の外周面２２１における一対の電極３１、３２間の最短距離Ｋ１よりも小さくなるように構成されている。そのため、一対の電極３１、３２間に通電を行った際に、外皮部２２の外周面２２１において電流が流れてしまうことを抑制することができる。それ故、通電により、ハニカム体２を内部まで十分に加熱させることができる。
【００５４】
また、本例のハニカム構造体１においては、図３に示すごとく、側端輪郭線３１５、３２５と基準線１９とのなす角度（鋭角）をθ１とし、電極３１、３２の周方向における幅をＤ１とし、側端輪郭線３１５、３２５の長さをＥ１とし、ハニカム体２の周方向における外周の長さをＲ１とすると、Ｄ１＋Ｅ１×ｓｉｎθ１≧Ｒ１／２という関係を満足する。そのため、図１及び図２に示すごとく、例えば三元触媒等の触媒を担持させたハニカム体２において一対の電極３１、３２に通電したときに、ハニカム体２を排ガスが通過する際における排ガス流線上であるセル形成部２１の軸方向のいずれかの位置で、通電発熱により触媒が活性化する部位を短時間で構成することが可能となり、排ガスの浄化性能を向上させることができる。
【００５５】
また、図１に示すごとく、本例の電気加熱式触媒装置１００は、上述した構成のハニカム構造体１を備えている。そのため、通電手段１０によってハニカム構造体１の一対の電極３１、３２間に通電を行うことにより、ハニカム体２を均一に昇温させることができる。これにより、ハニカム体２に担持された触媒を全体的に効率よく活性化させることができ、排ガス浄化性能を早期に発揮することができる。
【００５６】
このように、本例によれば、搭載性に優れ、ハニカム体２の破損を防止することができるハニカム構造体１及びそれを用いた電気加熱式触媒装置１００を提供することができる。
【００５７】
（実施例２）
本例は、側端輪郭線がハニカム体の周方向に突出する突出部を少なくとも一つ以上有する電極を形成したハニカム構造体の例である。本例のハニカム構造体の電極パターンについては、ハニカム構造体の外形を展開した展開図を用いて説明する（図５参照）。なお、図示を省略するが、本例及び後述の実施例３及び４において、ハニカム体の構成は、実施例１と同様であり、セル形成部とその周囲を覆う円筒形状の外皮部と有する。
【００５８】
図５に示すごとく、本例のハニカム構造体４においては、実施例１と同様にハニカム体４０の外皮部４２の外周面４２１には、Ｓｉ−ＳｉＣの複合材を主成分とする導電性セラミックスからなる一対の電極４５、４６が形成されている。電極４５、４６は、ハニカム体４０の径方向に対向配置されている。また、電極４５、４６は、外周面４２１上において、一定の幅Ｄ２（ハニカム体２の周方向における幅Ｄ２）で、ハニカム体２の軸方向Ｘにおける一方の端部４０１から他方の端部４０２まで形成されている。
【００５９】
本例においては、各電極４５、４６の側端輪郭線４５５、４６５は、ハニカム体２の周方向において同じ向きに突出する突出部４５１、４６１をそれぞれ一つずつ有している。具体的には、一定の幅Ｄ２で、ハニカム体２の軸方向Ｘにおける一方の端部４０１から他方の端部４０２まで所定の傾きで伸びる一対の電極４５、４６が、それぞれ略Ｖ字状に折れ曲がり、ハニカム体２の軸方向Ｘにおける中央部に凸部４５１、４６１を形成している。
【００６０】
本例のハニカム構造体４においても、ハニカム体４０の軸方向Ｘに平行で外皮部４２上にある任意の基準線４９を想定すると、電極４５，４６におけるハニカム体４０の略軸方向Ｘに伸びる側端輪郭線４５５、４６５は、その全長のうち少なくとも一部が基準線４９に対して平行ではなく、基準線４９と交差する方向に配されている。本例においては、実施例１と同様に、電極４５、４６は、ハニカム体２の軸方向Ｘにおける一方の端部４０１から他方の端部４０２まで形成されているため、各側端輪郭線４５５、４５６の全長はハニカム体４０の軸方向Ｘにおける長さよりも大きくなる。
【００６１】
また、ハニカム構造体４において、ハニカム体４０の周方向における一対の電極４５、４６間の間隔Ａ２、Ｂ２（但し間隔Ｂ２は、間隔Ｂ２aと間隔Ｂ２bとの和である）は、一定である。即ち、側端輪郭線４５５、４６５同士の周方向に沿った間隔Ａ２、Ｂ２が等しく、かつ軸方向Ｘにおいて一定であり、一方の電極４５（４６）がハニカム体４０の外周面４２１の周方向において他方の電極４６（４５）側に偏ること無く、電極４５、及び電極４６は対向して配置されている。
【００６２】
また、本例のハニカム構造体４においては、実施例１と同様に、ハニカム体４０の径方向における一対の電極３１、３２間の最短距離Ｊ２、即ち、周方向に近接する電極４５の側端輪郭線４５５と電極４６の側端輪郭線４６５との径方向における間隔Ｊ２は、ハニカム体４０の外周面４２１における一対の電極４５、４６間の最短距離Ｋ２よりも小さくなるように構成されている。
また、本例のハニカム構造体１においては、外皮部２２の外周面２２１において一対の電極４５、４６は、同一の基準線４９と交わらない構成になっている。
【００６３】
このように、本例のハニカム構造体４は、電極４５、４６の形成パターンを上述のごとく変更した点を除いては、実施例１とほぼ同様の構成を有する。そして、本例のハニカム構造体は、実施例１と同様の作用効果を発揮することができる。
【００６４】
（実施例３）
本例は、側端輪郭線がハニカム体の周方向における同じ向き突出する突出部を複数有する電極を形成したハニカム構造体の例である。本例のハニカム構造体の電極パターンについても、実施例２と同様に、ハニカム構造体の外形を展開した展開図を用いて説明する（図６参照）。
【００６５】
本例のハニカム構造体５においては、実施例１と同様に、ハニカム体５０の外皮部５２の外周面５２１には、Ｓｉ−ＳｉＣの複合材を主成分とする導電性セラミックスからなる一対の電極５５、５６が形成されている。電極５５、５６は、ハニカム体５０の径方向に対向配置されている。また、電極５５、５６は、外周面５２１上において、一定の幅Ｄ３（ハニカム体２の周方向における幅Ｄ１）で、ハニカム体５０の軸方向Ｘにおける一方の端部５０１から他方の端部５０２まで形成されている。
【００６６】
本例においては、電極５５、５６の側端輪郭線５５５，５６５は、ハニカム体５０の周方向に突出する突出部５５１、５６１を複数有している。具体的には、一定の幅Ｄ３で、ハニカム体５０の軸方向Ｘにおける一方の端部５０１から他方の端部５０２まで所定の傾きで伸びる電極５５、５６が、途中で複数回折れ曲がり、複数の凸部５５５、５６５を形成している。本例においては、各電極５５、５６の全体形状が略Ｗ字状を呈している。
【００６７】
本例のハニカム構造体５においても、ハニカム体５０の軸方向Ｘに平行で外皮部５２上にある任意の基準線５９を想定すると、電極５５、５６におけるハニカム体５０の略軸方向Ｘに伸びる側端輪郭線５５５、５６５は、その全長のうち少なくとも一部が基準線５９に対して平行ではなく、基準線５９と交差する方向に配される。本例においては、実施例１と同様に、電極５５、５６は、ハニカム体２の軸方向Ｘにおける一方の端部から他方の端部まで形成されているため、各側端輪郭線５５５、５６５の全長はハニカム体５０の軸方向Ｘにおける長さよりも大きくなる。
【００６８】
また、ハニカム構造体５において、ハニカム体５０の周方向における一対の電極５５、５６間の間隔Ａ３、Ｂ３（但し間隔Ｂ３は、間隔Ｂ３aと間隔Ｂ３bとの和である）は、一定である。即ち、側端輪郭線５５５、５６５同士の周方向に沿った間隔Ａ３、Ｂ３が等しく、軸方向Ｘにおいて一定であり、一方の電極５５（５６）がハニカム体５０の外周面５２１の周方向において他方の電極５６（５２）側に偏ること無く、電極５５及び電極５６は対向して配置されている。
【００６９】
また、本例のハニカム構造体５においては、実施例１と同様に、ハニカム体５０の径方向における一対の電極５５、５６間の最短距離Ｊ３、即ち、周方向に近接する電極５５の側端輪郭線５５５と電極５６の側端輪郭線５６５との径方向における間隔Ｊ３は、ハニカム体５０の外周面５２１における一対の電極５５、５６間の最短距離Ｋ３よりも小さくなるように構成されている。
また、本例のハニカム構造体１においては、外皮部２２の外周面２２１において一対の電極５５、５６は、同一の基準線５９と交わらない構成になっている。
【００７０】
このように、本例のハニカム構造体５は、電極の形成パターンを上述のごとく変更した点を除いては、実施例１とほぼ同様の構成を有する。そして、本例のハニカム構造体は、実施例１と同様の作用効果を発揮することができる。
【００７１】
（実施例４）
上述の実施例２及び３においては、ハニカム体の軸方向に伸びる電極全体を軸方向の途中で折り曲げることにより、電極の側端輪郭線の少なくとも一部が基準線に対して平行ではない電極を形成したが、本例においては、電極全体ではなく、電極６５、６６の側端輪郭線６５５、６６５の形状を部分的に変化させることにより、基準線６９に対して平行ではない側端輪郭線６５５、６６５を有する電極６５、６６を形成する例である（図７参照）。本例のハニカム構造体の電極パターンについても、実施例２及び３と同様に、ハニカム構造体の外形を展開した展開図を用いて行う。
【００７２】
本例のハニカム構造体においては、実施例１と同様に、ハニカム体６０の外皮部６２の外周面６２１には、Ｓｉ−ＳｉＣの複合材を主成分とする導電性セラミックスからなる一対の電極６５、６６が形成されている。電極６５、６６は、ハニカム体６０の径方向に対向配置されている。また、電極６５、６６は、ハニカム体６０の軸方向Ｘにおける一方の端部６０１から他方の端部６０２まで形成されている。
【００７３】
本例においては、電極の側端輪郭線６５５、６６５は、ハニカム体６０の周方向に突出する突出部６５１、６６１を複数有している。具体的には、各電極の側端輪郭線６５５、６６５を櫛歯状（図７参照）にしてある。
図７に示すように、側端輪郭線６５５、６６５が櫛歯状の電極６５、６６を備えたハニカム構造体６においては、ハニカム体６０の軸方向Ｘに平行で外皮部６２上にある任意の基準線６９を想定すると、電極６５、６６におけるハニカム体６０の略軸方向Ｘに伸びる側端輪郭線６５５、６６５は、その全長のうち少なくとも一部が基準線に対して平行ではなく、基準線６９と交差する方向に配される。本例においては、実施例１と同様に、電極６５、６６は、ハニカム体６０の軸方向Ｘにおける一方の端部６０１から他方の端部６０２まで形成されているため、各側端輪郭線６５５、６６５の全長はハニカム体６０の軸方向Ｘにおける長さよりも大きくなる。
【００７４】
また、図８に示すように、各電極７５、７６の側端輪郭線７５５、７６５を波形状にすることにより、側端輪郭線７５５、７６５に、ハニカム体７０の周方向に突出する突出部７５１、７６１を複数形成することもできる（図８参照）。
側端輪郭線７５５、７６５が波形状の電極７５、７６を備えたハニカム構造体７においても、ハニカム体７０の軸方向Ｘに平行で外皮部７２上にある任意の基準線７９を想定すると、電極７５，７６におけるハニカム体７０の略軸方向Ｘに伸びる側端輪郭線７５５、７６５は、その全長のうち少なくとも一部が基準線７９に対して平行ではなく、基準線７９と交差する方向に配される。電極７５、７６は、ハニカム体７０の軸方向Ｘにおける一方の端部７０１から他方の端部７０２まで形成されているため、この場合においても、各側端輪郭線７５５、７６５の全長はハニカム体７０の軸方向Ｘにおける長さよりも大きくなる。
【００７５】
また、図７に示すように、側端輪郭線６５５、６６５が櫛歯状の電極６５、６６を備えたハニカム構造体６において、ハニカム体６０の周方向における一対の電極６５、６６間の間隔Ａ４、Ｂ４（但し間隔Ｂ４は、間隔Ｂ４aと間隔Ｂ４bとの和である）は、一定である。即ち、側端輪郭線６５５、６６５同士の周方向に沿った間隔Ａ４、Ｂ４が等しく、軸方向Ｘにおいて一定であり、一方の電極６５（６６）がハニカム体６０の外周面６２１の周方向において他方の電極６６（６５）側に偏ること無く、対向して配置されている。そして、ハニカム構造体６においては、周方向における一対の電極６５、６６間の間隔Ａ４、Ｂ４が一定になるように、各電極６５、６６の周方向の幅が軸方向に沿って変化する。これは、側端輪郭線７５５、７６５が波形状の電極７５、７６を備えたハニカム構造体７についても同様である（図８参照）。
【００７６】
また、図７に示すごとく、側端輪郭線６５５、６６５が櫛歯状の電極６５、６６を備えたハニカム構造体６においては、実施例１と同様に、ハニカム体６０の径方向における一対の電極６５、６６間の最短距離Ｊ４、即ち、周方向に近接する電極６５の側端輪郭線６５５と電極６６の側端輪郭線６６５との径方向における間隔Ｊ４は、ハニカム体６０の外周面６２１における一対の電極６５、６６間の最短距離Ｋ４よりも小さくなるように構成されている。これは、側端輪郭線７５５、７６５が波形状の電極７５、７６を備えたハニカム構造体７についても同様である（図８参照）。
【００７７】
また、図７に示すごとく、ハニカム構造体６においては、外皮部６２の外周面６２１において一対の電極６５、６６は、同一の基準線６９と交わらない構成になっている。これは、端輪郭線７５５、７６５が波形状の電極７５、７６を備えたハニカム構造体７についても同様である（図８参照）。
【００７８】
また、図７本例のハニカム構造体６において、電極の側端輪郭線６５５、６６５は基準線６９と交差する方向に配されるが、電極６５、６６の伸長方向は傾斜しておらず、軸方向Ｘと平行になっている。これは、端輪郭線７５５、７６５が波形状の電極７５、７６を備えたハニカム構造体７についても同様である（図８参照）。
【００７９】
このように、本例のハニカム構造体は６、７、電極の形成パターンを上述のごとく変更した点を除いては、実施例１とほぼ同様の構成を有する。そして、本例のハニカム構造体６、７は、実施例１と同様の作用効果を発揮することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１  ハニカム構造体
１９  基準線
２  ハニカム体
２１  セル形成部
２２  外皮部
２２１  外周面
３１  電極
３１５  側端輪郭線
３２  電極
３２５  側端輪郭線
【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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