(57)【要約】【課題】搭載スペ-スを小さくすることができる電気加熱式触媒装置を提供すること。【解決手段】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、その外皮部２２の外周面２２１において径方向に対向配置された一対の電極３１、３２と、これらの電極（３１、３２）からそれぞれハニカム体２の径方向の外方に突出する一対の電極端子３１０、３２０とを備えた電気加熱式触媒装置１である。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における側端輪郭線３１５、３２５は、その全長が基準線１９に対して所定の傾きで傾斜している。一対の電極端子３１０、３２０は、軸方向に所定の間隔を開けて形成されており、電気加熱式触媒装置１を軸方向の一方の端面２８、２９から観察したときにおける一対の電極端子３１０、３２０がなす角度は１８０°未満である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セル形成部（２１、４１、５１）と該セル形成部（２１、４１、５１）の周囲を覆う円筒形状の外皮部（２２、４２、５２）と有するハニカム体（２、４０、５０）と、該ハニカム体（２、４０、５０）の上記外皮部（２２、４２、５２）の外周面（２２１、４２１、５２１）において径方向に対向配置された一対の電極（３１、３２、４５、４６、５５、５６）と、該一対の電極（３１、３２、４５、４６、５５、５６）からそれぞれ上記ハニカム体（２、４０、５０）の径方向の外方に突出する一対の電極端子（３１０、３２０、４５０、４６０、５５０、５６０）とを備えた電気加熱式触媒装置（１、４、５）であって、
上記ハニカム体（２、４０、５０）の軸方向に平行で上記（２２、４２、５２）上にある任意の基準線（１９、４９）を想定すると、上記電極（３１、３２、４５、４６、５５、５６）における上記ハニカム体（２、４０、５０）の軸方向に伸びる側端輪郭線（３１５、３２５、４５５、４６５）は、その全長が上記基準線（１９、４９）に対して所定の傾きで傾斜しており、
上記ハニカム体（２、４０、５０）の周方向における一対の上記電極（３１、３２、４５、４６、５５、５６）間の間隔は一定であり、
上記一対の電極端子（３１０、３２０、４５０、４６０、５５０、５６０）は、上記ハニカム体（２、４０、５０）の軸方向に所定の間隔を開けて、それぞれ上記一対の電極（３１、３２、４５、４６、５５，５６）における上記ハニカム体（２、４０、５０）の周方向の中央に形成されており、上記電気加熱式触媒装置（１、４、５）を上記ハニカム体（２、４０、５０）の軸方向の一方の端面（２８、２９、４０８、４０９、５０８、５０９）から観察したときにおける上記一対の電極端子（３１０、３２０、４５０、４６０、５５０、５６０）がなす角度は１８０°未満であることを特徴とする電気加熱式触媒装置（１、４、５）。
【請求項２】
請求項１に記載の電気加熱式触媒装置（１、４、５）において、上記ハニカム体（２、４０、５０）の上記外皮部（２２、４２、５２）における少なくとも上記電極（３１、３２、４５、４６、５５、５６）が形成されていない部分には、上記外皮部（２２、４２、５２）を被覆する電気絶縁材料からなる絶縁層（５３）が形成されていることを特徴とする電気加熱式触媒装置（１、４、５）。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電気加熱式触媒装置（１、４、５）において、上記一対の電極端子（３１０、３２０、４５０、４６０、５５０、５６０）のなす角度は、１５０°以下であることを特徴とする電気加熱式触媒装置（１、４、５）。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気加熱式触媒装置（１、４、５）において、上記側端輪郭線（３１５、３２５、４５５、４６５）は、上記基準線（１９、４９）に対して４５°以下で傾斜していることを特徴とする電気加熱式触媒装置（１、４、５）。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の電気加熱式触媒装置（１、４、５）において、上記側端輪郭線（３１５、３２５、４５５、４６５））と上記基準線（１９、４９）とのなす鋭角の角度をθとし、上記電極（３１、３２、４５、４６、５５、５６）の上記周方向における幅をＤとし、上記側端輪郭線（３１５、３２５、４５５、４６５）の長さをＥとし、上記ハニカム（２、４０、５０）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電気加熱式触媒装置（１、４、５）。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の電気加熱式触媒装置（１、４、５）において、上記ハニカム体（２、４０、５０）の上記外周面（２２１、４２１、５２１）における一対の上記電極（３１、３２、４５、４６、５５、５６）間の上記軸方向における間隔は、上記ハニカム体（２、４０、５０）の上記外周面（２２１、４２１、５２１）における一対の上記電極（３１、３２、４５、４６、５５、５６）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電気加熱式触媒装置（１、４、５）。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の電気加熱式触媒装置（１、４、５）において、上記ハニカム体（２、４０、５０）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電気加熱式触媒装置（１、４、５）。
【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）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】
電気加熱式触媒装置は、例えば、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、該一対の電極からそれぞれ上記ハニカム体の径方向の外方に突出する一対の電極端子とから構成される。かかる構成の電気加熱式触媒装置は、車両の例えば床下の排ガス管にケースに収容した状態で配置される。そして、電気加熱式触媒装置においては、外部に設けられた電源から電極端子を介して一対の電極に通電し、ハニカム体が加熱される。
【０００４】
ハニカム体の外皮に設けられる一対の電極は、互いに対向するように設けられており、各電極に形成される一対の電極端子も互いに１８０°の角度で対向するように設けられていた。電極端子は、ハニカム体の径方向の外方に突出するように設けられるため、電気加熱式触媒装置は、電極端子を含めると径方向の寸法が大きくなってしまう。そのため、例えば車両の床下という限られた狭いスペースに収容するには、径方向の寸法をより小さくすることが望まれていた。
【０００５】
また、ハニカム体の径方向の外方に突出する一対の電極端子の少なくとも一方を車体の下方（地面側）に向けて例えば車両の床下に配置すると、凝集水や浸水により電極端子に水が付着しやすくなる。その結果、電極端子と電気加熱式触媒装置を収容するケースとの間で短絡が発生してしまうおそれがある。したがって、一対の端子を水平方向（地面と平行な方向）に配置して電気加熱式触媒装置を排ガス管内に設置させる必要があるが、この場合においては、水平方向の搭載スペースが大きくなってしまうという問題があった。
【０００６】
例えば、特許文献１には、電気加熱式触媒装置等に適用できる電極構造に関する技術が提案されている。かかる技術においては、電極本体（電極端子）とリード線とを所定の角度で配置させ、全体を折れ曲がった形状にした電極構造が提案されている。このような電極構造にすることにより、省スペース化を図ることが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−８２４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の折れ曲がった電極構造においては、電極本体とハニカム体の表面に設けられた電極とを金属製の連結部材で電気的に接続する必要がある。そのため、高温に曝される電気加熱式触媒装置においては、金属製の連結部材の耐熱性が問題となり、電気的導通を維持することが困難になる。よって、連結部材を用いる上述の電極構造を電気加熱式触媒装置に採用することは現実的には困難であった。したがって、搭載スペースを小さくできる実現性の高い電気加熱式触媒装置の開発が求められていた。
【０００９】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、搭載スペ-スを小さくすることができる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】
【００１０】
本発明の一態様は、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、該一対の電極からそれぞれ上記ハニカム体の径方向の外方に突出する一対の電極端子とを備えた電気加熱式触媒装置であって、
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軸方向に伸びる側端輪郭線は、その全長が上記基準線に対して所定の傾きで傾斜しており、
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は一定であり、
上記一対の電極端子は、上記ハニカム体の軸方向に所定の間隔を開けて、それぞれ上記一対の電極における上記ハニカム体の周方向の中央に形成されており、上記電気加熱式触媒装置を上記ハニカム体の軸方向の一方の端面から観察したときにおける上記一対の電極端子がなす角度は１８０°未満であることを特徴とする電気加熱式触媒装置にある（請求項１）。
【発明の効果】
【００１１】
上記電気加熱式触媒装置においては、上述のごとく、上記一対の電極端子が互いに１８０°未満の角度で形成されている。そのため、上記電気加熱式触媒装置におけるハニカム体の径方向の寸法を小さくすることができる。それ故、例えば車両の床下等の排ガス管内に上記電気加熱式触媒装置を配置する際に、その搭載スペースを小さくすることができる。また、上記電気加熱式触媒装置は、排ガス管に設置するときに、上記一対の電極端子をいずれも水平方向よりも上方に向けて設置することが可能になる。そのため、凝集水や浸水による短絡の問題をより確実に回避することが可能になる。
【００１２】
上記電気加熱式触媒装置において、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、上記電極における上記ハニカム体の軸方向に伸びる側端輪郭線は、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。そのため、上述のごとく、上記一対の電極端子を上記一対の電極における上記ハニカム体の周方向の中央にそれぞれ形成すると共に、ハニカム体の軸方向に所定の間隔を開けてそれぞれ配置すると、上述のごとく、一対の電極端子のなす角度を１８０°未満にすることが可能になる。
【００１３】
また、上記電気加熱式触媒装置において、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。
【００１４】
上記電気加熱式触媒装置においては、上記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。
【００１５】
また、上記一対の電極端子は、それぞれ上記一対の電極における上記ハニカム体の周方向の中央に形成されている。そのため、上記電極端子間に電圧を印加すると、偏りなく均一に上記ハニカム体を加熱させることができる。
また、上記電気加熱式触媒装置においては、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、上記電気加熱式触媒装置において、一対の上記電極に挟まれる領域が大きくなる。それ故、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、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。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１における、電気加熱式触媒装置の全体構造を示す説明図。
【図２】実施例１における、電気加熱式触媒装置を軸方向の一方の端面から観察した様子を示す説明図。
【図３】実施例１における、電気加熱式触媒装置を軸方向の他方の端面から観察した様子を示す説明図。
【図４】実施例１における、電気加熱式触媒装置の外形の展開図を示す説明図。
【図５】実施例１における、電気加熱式触媒装置をケース内に収容した状態の断面構造を示す説明図。
【図６】実施例１における、車両の搭載スペースに搭載した電気加熱式触媒装置を軸方向の一方の端面から観察した様子を示す説明図。を示す説明図。
【図７】実施例２における、電気加熱式触媒装置を軸方向の一方の端面から観察した様子を示す説明図。
【図８】実施例２における、電気加熱式触媒装置を軸方向の他方の端面から観察した様子を示す説明図。
【図９】実施例２における、電気加熱式触媒装置の外形の展開図を示す説明図。
【図１０】実施例３における、絶縁層を電極と同じ厚みで形成した電気加熱式触媒装置を軸方向の一方の端面から観察した様子を示す説明図。
【図１１】実施例３における、絶縁層を電極と同じ厚みで形成した電気加熱式触媒装置を軸方向の他方の端面から観察した様子を示す説明図。
【図１２】実施例３における、絶縁層を電極と同じ厚みで形成した電気加熱式触媒装置をケース内に収容した状態の断面構造を示す説明図。
【図１３】実施例３における、外皮部及び電極を完全に覆うように絶縁層を形成した電気加熱式触媒装置を軸方向の一方の端面から観察した様子を示す説明図。
【図１４】実施例３における、両端に段差を形成した電極に対して絶縁層を形成した電気加熱式触媒装置を軸方向の一方の端面から観察した様子を示す説明図。
【図１５】実施例３における、両端にテーパ部を形成した電極に対して絶縁層を形成した電気加熱式触媒装置を軸方向の一方の端面から観察した様子を示す説明図。
【図１６】比較例１における、電気加熱式触媒装の全体構造を示す説明図。
【図１７】比較例１における、電極端子を鉛直方向に向けて配置した電気加熱式触媒装置を軸方向の一方の端面から観察した様子を示す説明図。
【図１８】比較例１における、電極端子を水平方向に向けて配置した電気加熱式触媒装置を軸方向の一方の端面から観察した様子を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、上記電気加熱式触媒装置の好ましい実施形態について説明する。
上記電気加熱式触媒装置は、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、該一対の電極からそれぞれ上記ハニカム体の径方向の外方に突出する一対の電極端子とを備える。
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、表面積を大きくすることができる。
【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。
また、上記ハニカム体の上記セル形成部の隔壁等には、排ガス浄化性能を示す触媒を担持させることができる。該触媒としては、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ等からなる三元触媒等を用いることができる。
【００２０】
次に、上記電気加熱式触媒装置において、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る。また、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、上記基準線に対して平行ではなく、上記側端輪郭線は上記基準線に対して所定の傾きで傾斜している。
上記側端輪郭線が上記基準線に平行な場合には、上記一対の電極における上記ハニカム体の周方向の中央に上記一対の電極端子を形成すると、一対の電極端子は互いに水平に形成される。したがって、上記電気加熱式触媒装置の径方向の寸法が大きくなり、排ガス管内への搭載スペースが増大してしまう。
また、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、上記電気加熱式触媒装置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。
【００２１】
また、上記電気加熱式触媒装置においては、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。
【００２２】
次に、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６）。
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。
【００２３】
また、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くすることができる。
この場合には、上記電気加熱式触媒装置の一対の電極間に通電を行ったときに、上記外皮部の外周面において電流が流れることを防止することができる。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。
【００２４】
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、例えば上記電極の上記周方向の幅、上記電極の上記軸方向の長さ、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。
【００２５】
また、上記側端輪郭線は、上記基準線に対して４５°以下で傾斜していることが好ましい（請求項４）。
この場合には、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を大きくすることができる。そのため、一対の電極間に通電を行ったときに、上記外周面において電流が流れてしまうことを防止することができる。そのため、通電により上記ハニカム体の内部を十分に発熱させることができる。
【００２６】
また、上記電気加熱式触媒装置において、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おり、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。
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
また、上記電極を構成する材料としては、例えば、ＳｉＣ、ＳｉＣにＳｉ（金属シリコン）を含浸させたＳｉ−ＳｉＣ等の導電性セラミックス、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。好ましくは導電性セラミックスがよい。
また、導電性セラミックスとしては、上述のＳｉ−ＳｉＣの他に、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、及びＡｌ等から選ばれる１種以上の金属をＳｉＣに含浸させてなる導電性セラミックスを用いることができる。
【００３０】
上記ハニカム体の上記外周面への上記電極の形成にあたっては、例えば該電極の原料となる電極材を焼成した後に接着剤で貼り付ける方法、あるいはペースト状の電極材をハニカム体の外周面に塗布し焼成する方法などを採用することができる。これらの方法を併用することもできる。
【００３１】
上述の電極材を焼成した後にハニカム体に貼り付ける方法は、後述の実施例において説明する。
また、上述のペースト状の電極材を塗布し焼成する方法においては、具体的には、まず、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、及びＡｌ等から選ばれる１種以上の金属とＳｉＣとを含有する電極原料に、バインダ、界面活性材、造孔材、及び水などを加え、混合、混練してペースト状の電極材を作製する。次いで、例えば所望の厚みを有するゴム板を電極の形状にくり抜き、このゴム板を上記ハニカム体の外皮部の外周面に配置し、ゴム板のくり抜き部分にペースト状の電極材を充填する。そして、電極材の厚みを一定にするために、くり抜き部分をスキージでさらい余剰な電極材を除く。次に、くり抜き部分に形成した電極材をハニカム体の外周面に残した状態でハニカム体の外周面からゴム板を取り除いた後、一定温度で焼成する。これにより、上記ハニカム体の外皮部の外周面に一対の電極を設けることができる。
【００３２】
また、上記ハニカム体の上記外皮部における少なくとも上記電極が形成されていない部分には、上記外皮部を被覆する電気絶縁材料からなる絶縁層が形成されていることが好ましい（請求項２）。
この場合には、上記電気加熱式触媒装置において、上記ハニカム体の周方向における絶縁性を高めることができる。
【００３３】
また、上記絶縁層は、上記ハニカム体の上記外皮部に形成された上記電極と同じ厚みで形成することができる。この場合には、上記ハニカム体の外周面と電極との段差をなくすことができる。そのため、上記電気加熱式触媒装置をケースに収容し、上記電気加熱式触媒装置の外周面とケースとの間に弾性を有する保持マットを配置して用いるときに、該保持マットによって上記電気加熱式触媒装置の外周面に加えられる面圧を均一にすることができる。それ故、保持マットによる応力低減効果を向上させることができる。
【００３４】
上記絶縁層は、上記ハニカム体の上記外皮部における少なくとも上記電極が形成されていない部分だけでなく、上記電極上に形成することもできる。この場合にも、上記ハニカム体の外周面の段差をなくすことができる。また、上記絶縁層は、電気絶縁材料により一層で形成することもできるが、２層以上の積層体で形成することもできる。２層以上で形成する場合には、同じ電気絶縁材料を用いることもできるが、異なる電気絶縁材料で各層を形成することもできる。
【００３５】
上記絶縁層は、電気絶縁性を有し、上記電極と機械低物性が近い材料により形成することが好ましい。
この場合には、電極やハニカム体にかかる熱応力を小さくすることができる。
上記絶縁層は、例えば、アルミナ、酸化珪素等の絶縁材料により形成することができる。
【００３６】
また、上記電気加熱式触媒装置は、一対の電極からそれぞれ上記ハニカム体の径方向の外方に突出する一対の電極端子を備える。該電極端子は、円柱形状のハニカム体の外周円の接線に対して垂直に伸びるように形成することができる。電極端子は、導電性セラミックス又は導電性金属からなる柱状の部材で形成することができる。好ましくは導電性セラミックスがよい。
【００３７】
上記電極端子は、上記電極の上記ハニカム体の周方向における中央に形成される。該中央からずらして上記電極端子を形成すると、通電時に、偏りなく均一に上記ハニカム体を加熱させることができなくなるおそれがある。
また、上記電気加熱式触媒装置を上記ハニカム体の軸方向の一方の端面から観察したときにおける上記一対の電極端子がなす角度が１８０°未満となるように、一対の電極端子は形成されている。一対の電極端子のなす角度が１８０°の場合、即ち、一対の電極端子が互いに水平に形成されている場合には、上記電気加熱式触媒装置の径方向の寸法が大きくなる。そのため、車両への搭載スペースが大きくなる。
【００３８】
また、一対の電極端子は、それぞれハニカム体の軸方向に間隔を開けて一対の電極上に形成されている。一対の電極は、上記のように、軸方向に対して所定の傾きで形成されているため、一対の電極の軸方向の間隔を調整することにより、上記ハニカム体の軸方向の一方の端面から観察したときにおける上記一対の電極端子がなす角度を調整することが可能になる。
【００３９】
上記一対の電極端子のなす角度をより小さくすると、車両への搭載スペースをより小さくすることが可能になる。上記一対の電極端子のなす角度は、１５０°以下であることが好ましく（請求項３）、１２０°以下がより好ましく、９０°以下がさらに好ましい。
【実施例】
【００４０】
（実施例１）
次に、電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ）の実施例について、図面を用いて説明する。
図１〜図４に示すごとく、本例の電気加熱式触媒装置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において径方向に対向配置された一対の電極３１、３２と、これらの電極３１、３２からそれぞれハニカム体２の径方向の外方に突出する一対の電極端子３１０、３２０とを備える。
【００４１】
図１及び図４に示すごとく、電気加熱式触媒装置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、基準線１９に対して平行ではなく、その全長が基準線１９に対して所定の傾きθ１で傾斜している。
また、図４に示すごとく、電気加熱式触媒装置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４においては、間隔Ｂ１aと間隔Ｂ１ｂの和が間隔Ｂ１となる。
【００４２】
一対の電極端子３１０、３２０は、ハニカム体２の軸方向Ｘに所定の間隔を開けて、それぞれ一対の電極３１、３２のハニカム体２の周方向における中央に形成されている。
電気加熱式触媒装置１をハニカム体２の軸方向の一方の端面２８、２９から観察したときにおいては、図２及び図３に示すごとく、一対の電極端子３１０、３２０がなす角度α１は１８０°未満である。なお、図２は、電気加熱式触媒装置１を、ハニカム体２の軸方向の一方の端面２８から観察した図であり、一対の電極端子３１０、３２０のうち一方の電極端子３１０は紙面の手前側に位置し、他方の電極端子３２０は紙面の奥側に位置する。一方、図３は、電気加熱式触媒装置１を、ハニカム体２の軸方向の他方の端面２９から観察した図であり、一対の電極端子３１０、３２０のうち一方の電極端子３１０は紙面の奥側に位置し、他方の電極端子３２０は紙面の手前側に位置する。
なお、図２〜図４において、ハニカム体２の外周面２２１に形成された一対の電極３１、３２は、その断面を示すものではないが、電極３１、３２の位置関係をわかりやすくするために電極３１、３２にハッチングを付けて示してある。後述の図７〜図１１、図１３〜図１５、図１７、及び図１８においても同様である。
以下、本例の電気加熱式触媒装置をさらに詳細に説明する。
【００４３】
図１〜図３に示すごとく、電気加熱式触媒装置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、全体として直径９３ｍｍ、軸方向の長さ１００ｍｍの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とから構成されている。
【００４４】
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２８から他方の端部２９まで形成されている（図４参照）。
【００４５】
図１及び図４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２８（２９）から他方の端部２９（２８）まで形成されているため、ハニカム体２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。なお、本例においては、Ｅ１＝１３８ｍｍ、Ｃ１＝１００ｍｍである。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θ１（θ１＝４２°）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。
【００４６】
図４に示すごとく、本例の電気加熱式触媒装置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。なお、本例においては、Ｄ１＝６０ｍｍ、Ｅ１＝１３８ｍｍ、θ１＝４２°、Ｒ１＝２９２ｍｍである。
【００４７】
また、図４に示すごとく、本例の電気加熱式触媒装置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と交わる部位を有している。より具体的には、本例の電気加熱式触媒装置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Ｘ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。なお、本例においては、Ｆ１＝１００ｍｍ、Ａ１＝８８ｍｍ、Ｂ１ａ＝６２ｍｍ、Ｂ１ｂ＝２６ｍｍ、Ｂ１＝Ｂ１ａ＋Ｂ１ｂ＝８８ｍｍである。
【００４８】
また、図１〜図３に示すごとく、一対の電極３１、３２には、通電のための電極端子３１０、３２０が設けられている。電極端子３１０、３２０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り、その形状は円柱状である。電極端子３１０、３２０は、それぞれ電極３１、３２からハニカム体２の径方向の外方に突出するように形成されている。
図４に示すごとく、電極端子３１０、３２０は、それぞれ電極３１、３２のハニカム体２の周方向における中央に形成される。即ち、電極３１、３２の周方向における幅をＤ１すると、電極端子３１０、３２０は、電極３１、３２の側端輪郭線３１５、３２５から周方向にＤ１／２の位置に形成されている。
【００４９】
また、図１及び図４に示すごとく、一対の電極端子３１０、３２０は、ハニカム体２の軸方向Ｘに所定の間隔を開けてそれぞれ電極３１、３２上に形成されている。本例においては、電極端子３１０は、ハニカム体２の軸方向Ｘにおいて、一方の端面２８の近傍に形成されており、電極端子３２０は、他方の端面２９の近傍に形成されている。
本例においては、図２及び図３に示すごとく、電気加熱式触媒装置１をハニカム体２の軸方向（図２及び図３における紙面と垂直な方向）の一方の端面２８、２９から観察したときにおける一対の電極端子３１０、３２０がなす角度α１が８０°となるように、一対の電極端子３１０、３２０が上述のように軸方向Ｘに間隔を開けて形成されている。
【００５０】
電気加熱式触媒装置１において、各電極３１、３２の電極端子３１０、３２０には、外部電源を備えた通電手段（図示略）が接続される（図１参照）。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、電気加熱式触媒装置１においては、通電手段（図示略）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。
【００５１】
次に、本例の電気加熱式触媒装置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を製造し、ハニカム体２に三元触媒を担持した。触媒を担持したハニカム体２は、公知の製造方法により作製することができる。
次に、ハニカム体２の外皮部２２の外周面２２１に一対の電極３１、３２を形成した。
具体的には、まず、各電極３１、３２となるシート状の電極材をそれぞれ所望の形状に成形した。次いで、成形体を焼成し、Ｓｉ−ＳｉＣの複合材を主成分とする焼成体からなる電極３１、３２を得た。
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３１、３２を配置した（図１参照）。そして、外皮部２２の外周面２２１に電極３１、３２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・焼成した。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を接合させた。
【００５２】
次に、導電性セラミックスを含む電極端子材料を円柱形状に成形し、焼成することにより電極端子３１０、３２０を得た。電極端子３１０、３２０は、Ｓｉ−ＳｉＣの複合材を主成分とする焼成体（導電性セラミックス）よりなる。次いで、ハニカム体２の外皮部２２に形成した電極３１、３２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、電極端子３１０、３２０を接合した。
このようにして、図１に示すごとく、ハニカム体２と、その外周面２２１において径方向に対向配置された一対の電極３１、３２と、これらの電極３１、３２からそれぞれハニカム体２の径方向の外方に突出する一対の電極端子３１０、３２０とを備えた電気加熱式触媒装置１作製した。
【００５３】
図５に示すごとく、電気加熱式触媒装置１は、例えば金属製のケース１０内に収容して用いられる。ケース１０と電気加熱式触媒装置との間には、繊維質の保持マット１２が配置される。また、電気加熱式触媒装置１の導電性セラミックスからなる電極端子３１０は、金属電極端子３１１を介してリード線３１２に電気的に接続される。同図には示していないが、他方の電極端子３２０も同様に金属電極端子を介して他方のリード線３２２に電気的に接続される。
電極端子３１０と金属電極端子３１１とは、互いに接合されている。接合には、例えばロウ付けなどが用いられる。また、金属電極端子３１１には図示していない応力緩和構造が付与されており、振動などによるケース１０とハニカム体２、及びケース１０と電極端子３１０との位置ずれを吸収することができる。また、金属電極端子３１１とリード線３１２とは、かしめなどにより連結され電気的導通を保つ構造になっている。
【００５４】
図６に、車両の床下のスペース内への電気加熱式触媒装置１の搭載例を示す。同図に示すごとく、車両の床下においては、フレームやボディがあるため電気加熱式触媒装置１の搭載スペースは制限されている。同図において、車両のフレームを構成する金属の隔壁である遮熱板１９９と電気加熱式触媒装置１との間の寸法は、Ｍ＝１５０ｍｍ、Ｎ＝１１５ｍｍ、β＝２０°である。なお、電気加熱式触媒装置１におけるハニカム体の直径は上述のごとく９３ｍｍである。
【００５５】
次に、本例の電気加熱式触媒装置１の作用効果について説明する。
図１〜図３に示すごとく、本例の電気加熱式触媒装置１においては、上述のごとく、一対の電極端子３１０、３２０のなす角度α１が８０°で形成されており、一対の電極端子３１０、３２０のなす角度が１８０°未満である。そのため、電気加熱式触媒装置１におけるハニカム体２の径方向Ｙの寸法を小さくすることができる。それ故、例えば車両の床下等の排ガス管内に電気加熱式触媒装置１を配置する際に、その搭載スペースを小さくすることができる。また、電気加熱式触媒装置１は、排ガス管に設置するときに、一対の電極端子３１０、３２０をいずれも水平方向よりも上方に向けて設置することが可能になる（図５及び図６参照）。そのため、凝集水や浸水による短絡の問題をより確実に回避することが可能になる。
【００５６】
図４に示すごとく、電気加熱式触媒装置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は一定であり、電極３１、３２におけるハニカム体の軸方向Ｘに伸びる側端輪郭線３１５、３２５は、その全長が基準線１９に対して所定の傾きθ１（θ１＝４２°）で傾斜している。そのため、本例のように、一対の電極端子３１０、３２０を一対の電極３１、３２におけるハニカム体２の周方向の中央にそれぞれ形成すると共に、ハニカム体２の軸方向Ｘに所定の間隔を開けてそれぞれ配置することにより、上述のごとく、一対の電極端子３１０、３２０のなす角度を１８０°未満にすることが可能になる。なお、本例においては、θ１＝４２°の例を示したが、θ１は、適宜変更することができる。
【００５７】
また、図２及び図３に示すごとく、電気加熱式触媒装置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の対向方向における電極３１、３２間の距離が場所によって異なる。具体的には、各電極３１、３２の周方向の中央部から外側へ行くほど電極３１、３２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３１、３２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３１、３２においては、ハニカム体２の略軸方向に伸びる電極３１、３２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。
【００５８】
図１及び図４に示すごとく、本例の電気加熱式触媒装置１においては、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Ｘ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。
【００５９】
また、図１〜図４に示すごとく、一対の電極端子３１０、３２０は、それぞれ一対の電極３１、３２におけるハニカム体２の周方向の中央に形成されている。そのため、電極端子３１０、３２０間に電圧を印加すると、偏りなく均一にハニカム体２を加熱させることができる。
また、電気加熱式触媒装置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４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。
【００６０】
また、電気加熱式触媒装置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、電気加熱式触媒装置１の取扱いが非常に容易になる。例えば、電気加熱式触媒装置１を車両の排気管内へ収容する作業が容易になる。また、電気加熱式触媒装置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電気加熱式触媒装置１の割れ等の発生を抑制することができる。これにより、電気加熱式触媒装置１の搭載性を十分に確保することができる。
【００６１】
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、表面積を大きくすることができる。
【００６２】
また図４に示すごとく、電気加熱式触媒装置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。
【００６３】
また、本例の電気加熱式触媒装置１においては、図４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〜図３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。
【００６４】
また、図１に示すごとく、本例の電気加熱式触媒装置１においては、通電手段（図示略）によって一対の電極端子３１０、３２０を介して一対の電極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。
【００６５】
（実施例２）
本例は、実施例１とは一対の電極端子のなす角度を変えた電気加熱式触媒装置の例である。
図７〜図９に示すごとく、本例の電気加熱式触媒装置４は、実施例１と同様に、セル形成部４１とその周囲を覆う円筒形状の外皮部４２と有するハニカム体４０と、ハニカム体４０の外皮部４２の外周面４２１において径方向に対向配置された一対の電極４５、４６と、これらの電極４５、４６からそれぞれハニカム体４０の径方向Ｙの外方に突出する一対の電極端子４５０、４６０とを備える。
【００６６】
図９に示すごとく、本例においては、一対の電極端子４５０、４６０のうち一方の電極端子４５０は、実施例１と同様に、ハニカム体４０の外周面４２１に形成された電極４５上であって、ハニカム体４０の軸方向Ｘの一方の端面４０８の近傍に形成してある。一方、他方の電極端子４６０は、ハニカム体４０の外周面４２１に形成された電極４６上であって、ハニカム体４０の軸方向Ｘの中央に形成してある。その他の構成は、実施例１と同様であり、電極３１、３２は、その側端輪郭線４５５、４６５が全長にわたって基準線４９に対して平行ではなく、基準線１９に対して所定の傾きθ１（θ１＝４２°）で傾斜している。したがって、図７及び図８に示すごとく、本例の電気加熱式触媒装置４をハニカム体４０の軸方向の一方の端面４０８、４０９から観察すると、電極端子４５０、４６０がなす角度α２は、実施例１の角度α１よりも大きくなり、α２＝１５０°となる。
【００６７】
本例のように、一対の電極端子４５０、４６０のハニカム体の軸方向における形成位置を相対的に変えることにより、一対の電極端子４５０、４６０のなす角度を所望の角度に調整することができる。また、ハニカム体の径の大きさ、軸方向の長さ、及び外周面に形成する電極の基準線に対する傾き等を変更することにより、一対の電極端子のなす角度を所望の角度に調整することもできる。
本例の電気加熱式触媒装置４は、電極端子４５０、４６０のなす角度が異なる点を除いては、実施例１と同様の構成を有し、実施例１と同様の作用効果を示すことができる。
【００６８】
（実施例３）
本例は、ハニカム体の外皮部における少なくとも電極が形成されていない部分に絶縁層を形成した電気加熱式触媒装置の例である。
図１０及び図１１に示すごとく、本例の電気加熱式触媒装置５は、実施例１と同様に、セル形成部５１とその周囲を覆う円筒形状の外皮部５２と有するハニカム体５０と、ハニカム体５０の外皮部５２の外周面４２１において径方向に対向配置された一対の電極５５、５６と、これらの電極５５、５６からそれぞれハニカム体５０の径方向Ｙの外方に突出する一対の電極端子５５０、５６０とを備える。そして、実施例１と同様に、電気加熱式触媒装置５をハニカム体５０の軸方向（図１０及び図１１における紙面と垂直な方向）の一方の端面５０８、５０９から観察したときにおける一対の電極端子５５０、５６０がなす角度α１が８０°となるように、一対の電極端子５５０、５６０が形成されている。
【００６９】
本例の電気加熱式触媒装置５においては、ハニカム体５０の外皮部５２における電極５５、５６が形成されていない部分に電気絶縁材料からなる絶縁層５３が形成されている。絶縁層５３は、電極５５、５６が形成されていない部分に、電極５５、５６と同じ厚みで形成されている。本例において、絶縁層５３はＳｉＯ2からなる。ＳｉＯ2の代わりにＡｌ2Ｏ3等の絶縁材料を用いることもできる。絶縁層５３は、絶縁材料を塗布して熱処理することにより形成することができる。化学反応により絶縁材料からなる絶縁層５３を形成することもできる。
本例の電気加熱式触媒装置５は、絶縁層５３を有している点を除いては、実施例１と同様の構成を備えている。
【００７０】
本例の電気加熱式触媒装置５においては、ハニカム体５０の外皮部５２における電極５５、５６が形成されていない部分に電気絶縁材料からなる絶縁層５３が形成されている。そのため、ハニカム体５０の周方向における絶縁性を高めることができる。また、図１２に示すごとく、電気加熱式触媒装置５は、これをケース１０に収容し、電気加熱式触媒装置５とケース１０との間に弾性を有する保持マット１２を配置して用いられる。このとき、上述のごとくハニカム体５０の外皮部５２に絶縁層５３が形成されていれば、例えば金属製のケース１０とハニカム体５０、及びケース１０と電極５５、５６の側端輪郭線部分５５１、５６１との絶縁性を高めることができる。
【００７１】
また、絶縁層５３は、ハニカム体５０の外皮部５２に形成された電極５５、５６と同じ厚みで形成されている。そのため、ハニカム体５０の外周面５２１と電極５５、５６との段差をなくすことができる。それ故、図１２に示すごとく、電気加熱式触媒装置５をケース１０に収容し、電気加熱式触媒装置５とケース１０との間に弾性を有する保持マット１２を配置して用いるときに、保持マット１２によって電気加熱式触媒装置５の外周に加えられる面圧を均一にすることができる。よって、保持マット１２による応力低減効果を向上させることができ、ケースへの組み付け（キャニング）時におけるハニカム体５０の破損や、排ガスの衝撃によるハニカム体５０や電極５５、５６の割れを防止することができる。
【００７２】
また、本例において、絶縁層５３は、ＳｉＯ2からなり、電極５５、５６と機械的物性が近い材料により形成されている。そのため、熱応力を小さくすることができる。機械的物性としては、ヤング率や線膨張係数などがある。即ち、電極５５、５６のヤング率と絶縁層５３のヤング率が同じ又は近いことが好ましい。また、ハニカム体５０の線膨張係数と電極５５、５６の線膨張係数と絶縁層５３の線膨張係数とが同じ又は近いことが望ましい。
また、本例の電気加熱式触媒装置５は、絶縁層５３を有している点を除いては、実施例１と同様の構成を有し、上述の実施例１と同様の作用効果を示すことができる。
【００７３】
また、上述の例においては、ハニカム体５０の外皮部５２における電極５５、５６が形成されていない部分に、電極５５、５６と同じ厚みで絶縁層５３を形成した例を示したが、図１３に示すごとく、外皮部５２における電極５５、５６が形成されていない部分だけでなく、電極５５、５６を完全に覆うように絶縁層５３を形成することもできる。その結果、絶縁層５３が最外層となり、この場合にもハニカム体５０の外周面５２１と電極５５、５６との段差をなくすことができる。その結果、キャニング時におけるハニカム体５０や電極５５、５６の割れなどを防止することができ、組み付け性を確保することができる。さらに、絶縁性を向上させることができ、電極５５、５６の外周とケース１０間のリークやショート（短絡）を十分に防止することができる。
【００７４】
上述の例においては、一対の電極５５、５６のハニカム体５０の周方向における側端５５１、５６１がハニカム体５０の外周面５２１に対して垂直になるように電極５５、５６を形成した場合について絶縁層５３を形成した例を示した（図１０、図１１、及び図１３参照）。これに対し、電極５５、５６を軸方向に対して傾斜させると共に、図１４に示すごとく、電極５５、５６の周方向の両端に、それぞれ段差５５３、５６３を形成したり、図１５に示すごとく、一対の電極５５、５５の周方向の両端に、周方向の外側に向けて徐々に厚みが小さくなるテーパ部５５４、５６４を形成したりする場合がある。
この場合には、従来の電気加熱式触媒装置の課題の一つであった、電極の側端輪郭線に電力が集中し易くなるという問題に対してさらに有効になる。
【００７５】
即ち、各電極５５、５６間の間隔は、電極５５、５６の周方向の中央部から外側へ行くほど短くなる。そのため、各電極５５、５６の周方向の中央部から外側へ行くほど電極５５、５６間に電流が流れ易い構成となる。それ故、一対の電極５５、５６間においては、ハニカム体５０の略軸方向に伸びる電極５５、５６の側端輪郭線間５５１、５６１同士の間隔が短くなり、側端輪郭線に電力が集中し易くなるという問題がある。これに対して、上述のごとく、電極５５、５６の周方向の両端に、それぞれ段差５５３、５６３を形成したり（図１４参照）、テーパ部５５４、５６４を形成したり（図１５参照）すると、ハニカム体５０の周方向における中央部から外側へ行くほど電極５５、５６の厚みを薄くして電気抵抗を高くすることができる。そのため、電極５５、５６の側端輪郭線における電流集中を抑制することができる。その結果、電極５５、５６を軸方向に対して傾斜させるという上述の技術との相乗効果により、ハニカム体５０にかかる応力を更に低減させることができる。電極５５、５６を軸方向に対して傾斜させる技術と、電極５５、５６の周方向の両端にそれぞれ段差５５３、５６３を形成したり、テーパ部５５４、５６４を形成したりする技術とを併用することは、強度の低いハニカム基材５０を用いる際に特に有効である。
【００７６】
上述のように、電極５５、５６の周方向の両端に、それぞれ段差５５３、５６３を形成したり、テーパ部５５４、５６４を形成したりする場合においても、図１４及び図１５に示すごとく、絶縁層５３を形成することにより、ハニカム体５０の外周面５２１と電極５５、５６との段差をなくすことができる。そして、絶縁層５３により、ハニカム体５０の周方向における絶縁性を高め、電気加熱式触媒装置５をケース１０に収容して用いる際に、金属等からなるケース１０とハニカム体５０との絶縁性、及びケース１０と電極５５、５６の側端輪郭線５５１、５６１との絶縁性を高める事ができる。更にはケース１０への組み付け（キャニング）時におけるハニカム体５０の破損や、排ガスの衝撃によるハニカム体５０や電極５５、５６の割れを防止することができる。
なお、電極５５、５６の周方向の両端に、それぞれ段差５５３、５６３を形成したり、テーパ部５５４、５６４を形成したりする場合においても（図１４及び図１５参照）、明確に図示はしないが、図１３に示したように、外皮部５２における電極５５、５６が形成されていない部分だけでなく、電極５５、５６を完全に覆うように絶縁層５３を形成することができる。これにより、組み付け性を確保することができると共に、さらに絶縁性を向上させ、電極５５、５６の外周とケース１０間のリークやショート（短絡）を十分に防止することができる。
【００７７】
（比較例１）
次に、上述の実施例の電気加熱式触媒装置に対する比較例について説明する。
図１６〜図１８に示すごとく、本例の電気加熱式触媒装置９は、実施例１と同様に、セル形成部９１とその周囲を覆う円筒形状の外皮部９２と有するハニカム体９０と、ハニカム体９０の外皮部９２の外周面９２１において径方向Ｙに対向配置された一対の電極９３、９４と、これらの電極９３、９４からそれぞれハニカム体９０の径方向Ｙの外方に突出する一対の電極端子９３０、９４０とを備える。
【００７８】
本例の電気加熱式触媒装置９においては、ハニカム体９０の軸方向Ｘに伸びる電極９３、９４は、ハニカム体の周方向において均一な幅で形成されていると共に、側端輪郭線９３５、９４５が軸方向Ｘに平行なるように形成されている。また、一対の電極端子９３０、９４０は、それぞれ一対の電極９３、９４のハニカム体２の周方向における中央に形成されていると共に、軸方向Ｘにおいても中央に形成されている。したがって、一対の電極端子９３０、９４０は、互いに水平（１８０°）に並ぶように配置されている。
【００７９】
そのため、本例の電気加熱式触媒装置９においては、電極端子９３０、９４０を含めると径方向Ｙの寸法が大きくなってしまう。そのため、搭載時のスペースが大きくなり、例えば車両の床下という限られた狭いスペースに収容するには適していない。
また、図１７に示すごとく、ハニカム体９０の径方向Ｙの外方に突出する一対の電極端子９３０、９４０のうち、少なくとも一方の電極端子９４０を車体の下方（地面側）に向けて例えば車両の床下等に配置すると、凝集水や浸水により電極端子９４０に水が付着しやすくなる。その結果、例えば電極端子９４０と電気加熱式触媒装置９を収容するケース（図示略）との間で短絡が発生してしまうおそれがある。また、図１８に示すごとく、一対の電極端子９３０、９４０を水平方向（地面と平行な方向）に配置して電気加熱式触媒装置９を排ガス管内に設置させることもできるが、この場合においては、水平方向の搭載スペースが大きくなってしまう。
【符号の説明】
【００８０】
１  電気加熱式触媒装置
２  ハニカム体
２１  セル形成部
２２  外皮部
２２１  外周面
３１  電極
３２  電極
３１０  電極端子
３２０  電極端子
【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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