通电加热式催化装置及其制造方法
【专利摘要】一种通电加热式催化装置，其具备：载体，其含有陶瓷且担载有催化剂；一对表面电极，其在载体的外周面彼此相对且沿载体的轴向延伸设置；以及布线，其从外部向表面电极供给电力，经由表面电极对载体通电加热。沿载体的轴向延伸设置的金属制的形变部件埋设于表面电极。通过这样的结构，即使在表面电极上产生了载体周向的裂缝，也保持沿载体轴向的电流的传递。
【专利说明】通电加热式催化装置及其制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及通电加热式催化装置及其制造方法。
【背景技术】
[0002]近年来，作为净化从汽车等的发动机排出的排气气体的排气净化装置，通电加热式催化装置(EHC:Electrically Heated Catalyst)备受瞩目。在EHC中，在像发动机刚发动后等那样排气气体的温度低、催化剂难以活化的条件下，通过通电加热强行使催化剂活化，也能够提高排气气体的净化效率。
[0003]专利文献I中公开的EHC具备:圆筒状的载体，其担载有钼、钯等催化剂并具有蜂巢构造；以及与该载体电连接且在该载体的外周面彼此相对配置的一对表面电极。在该EHC中，在一对表面电极间对载体通电加热，使被担载于载体的催化剂活化。由此，通过催化反应净化在载体中通过的排气气体中的未燃烧HC (碳氢化合物)、CO ( —氧化碳)、NOx (氮氧化物)等。
[0004]由于EHC设置在汽车等的排气路径上，因此，对上述表面电极的材料不仅要求导电度，还要求耐热性、高温下的耐氧化性以及排气气体气氛中的耐腐食性等。因此，如专利文献I中公开的那样，使用N1-Cr合金和/或MCrAH合金(其中，M是Fe、Co、Ni中的至少一种)等金属材料。表面电极通过喷镀而形成在载体上。另一方面，作为上述载体的材料，使用SiC(碳化硅)等陶瓷材料。因此，在通电加热时，由于构成表面电极的金属材料与构成载体的陶瓷材料的线膨胀系数差而产生热应力。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2011-106308号公报
【发明内容】
[0008]发明要解决的问题
[0009]发明人发现了以下问题。
[0010]EHC的表面电极沿圆筒状载体的轴向延伸设置。另外，在表面电极的载体轴向中央部连接有金属布线、供给电流。通过该电流在表面电极中沿载体轴向传递，从而在一对表面电极间对载体整体通电加热。
[0011]若反复进行通电加热，则由于上述热应力，在表面电极上产生载体周向的裂缝，阻碍沿载体轴向的电流的传递，其结果，存在表面电极与金属布线的连接部附近(载体的轴向中央部)被集中加热这一问题。
[0012]本发明是鉴于上述内容完成的发明，目的在于提供一种即使在表面电极上产生了载体周向的裂缝、也保持沿载体轴向的电流的传递的通电加热式催化装置。
[0013]用于解决问题的技术方案
[0014]本发明的一种方式的通电加热式催化装置具备:[0015]载体，其含有陶瓷且担载有催化剂；
[0016]一对表面电极，其在所述载体的外周面彼此相对且沿所述载体的轴向延伸设置；以及
[0017]布线，其从外部向所述表面电极供给电力，
[0018]经由所述表面电极对所述载体通电加热，
[0019]其中，
[0020]沿所述载体的轴向延伸设置的金属制的形变部件埋设于所述表面电极。
[0021]能够提供一种即使在表面电极上产生了载体周向的裂缝、也保持沿载体轴向的电流的传递的通电加热式催化装置。
[0022]优选，所述形变部件为网状物、线、冲裁板中的任一部件。由此，可靠地保持沿载体轴向的电流的传递。
[0023]另外，优选，所述表面电极通过喷镀而形成。
[0024]并且，优选，在所述载体与所述形变部件之间形成有空腔。由此，缓和热应力。
[0025]另外，优选，所述形变部件具备:与所述表面电极接合的接合部；以及未与所述表面电极接合的非接合部。由此，缓和热应力。
[0026]并且，为了适于800°C以上的使用环境，优选，形变部件含有不锈钢系合金、Ni基系合金、Co基系合金中的任一合金。
[0027]优选，所述表面电极中连接有所述布线的连接区域位于所述载体的轴向的中央部。
[0028]优选，所述陶瓷含有SiC。
[0029]另外，优选，所述表面电极含有N1-Cr合金或MCrAH合金，该N1-Cr合金中Cr含量为20?60质量％，该MCrAH合金中M为Fe、Co、Ni中的至少一种。
[0030]本发明的一种方式的通电加热式催化装置的制造方法，该通电加热式催化装置是经由在含有陶瓷且担载有催化剂的载体的表面所形成的表面电极对所述载体通电加热的通电加热式催化装置，该通电加热式催化装置的制造方法具备:
[0031]在所述载体的外周面形成彼此相对且沿所述载体的轴向延伸设置的一对所述表面电极的工序；以及
[0032]连接从外部向所述表面电极供给电力的布线的工序，
[0033]在形成所述表面电极的工序中，
[0034]将沿所述载体的轴向延伸设置的金属制的形变部件埋设于所述表面电极。
[0035]优选，将所述形变部件设为网状物、线、冲裁板中的任一部件。
[0036]另外，优选，在形成所述表面电极的工序中，
[0037]具备从载置在所述载体上的所述形变部件上方进行喷镀的喷镀工序。
[0038]并且，优选，在所述载体与所述形变部件之间形成空腔。
[0039]优选，在形成所述表面电极的工序中，在所述喷镀工序之前，具备对载置在所述载体上的所述形变部件的表面进行粗糙化的粗糙化工序。
[0040]优选，在所述粗糙化工序中，对与所述表面电极接合的接合部进行粗糙化，对不与所述表面电极接合的非接合部不进行粗糙化。
[0041]发明的效果[0042]通过本发明，能够提供一种即使在表面电极上产生了载体周向的裂缝、也保持沿载体轴向的电流的传递的通电加热式催化装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0043]图1是实施方式I涉及的通电加热式催化装置100的立体图。
[0044]图2是从实施方式I涉及的通电加热式催化装置100的表面电极31的正上方观察到的俯视图。
[0045]图3是沿图2中的II1-1II剖切线的剖视图。
[0046]图4是沿图2中的IV-1V剖切线的剖视图。
[0047]图5是载体20与表面电极31的接合界面的截面照片。
[0048]图6是表示载体20内的最低温度的投入电力依存性的图。
[0049]图7是表示载体20内的最大温度差的投入电力依存性的图。
[0050]图8是从实施方式2涉及的通电加热式催化装置200的表面电极31的正上方观察到的俯视图。
[0051]图9是沿图8中的IX-1X剖切线的剖视图。
[0052]图10是从实施方式2的变形例涉及的通电加热式催化装置200的表面电极31的正上方观察到的俯视图。
[0053]图11是从实施方式2的变形例涉及的通电加热式催化装置200的表面电极31的正上方观察到的俯视图。
[0054]图12是从实施方式2的变形例涉及的通电加热式催化装置200的表面电极31的正上方观察到的俯视图。
[0055]图13是从实施方式3涉及的通电加热式催化装置300的表面电极31的正上方观察到的俯视图。
[0056]图14A是实施方式3涉及的通电加热式催化装置300的冲裁金属板31d的俯视图。
[0057]图14B是实施方式3的变形例涉及的通电加热式催化装置300的冲裁金属板31d的俯视图。
[0058]图14C是实施方式3的变形例涉及的通电加热式催化装置300的冲裁金属板31d的俯视图。
【具体实施方式】
[0059]以下，对于应用了本发明的具体的实施方式，一边参照附图一边详细地进行说明。但是，本发明并不限定于以下的实施方式。另外，为了使说明清楚，适当地简化了以下的记载和附图。
[0060](实施方式I)
[0061]首先，参照图1?4，对实施方式I涉及的通电加热式催化装置进行说明。图1是实施方式I涉及的通电加热式催化装置100的立体图。图2是从实施方式I涉及的通电加热式催化装置100的表面电极31的正上方观察到的俯视图。图3是沿图2中的II1-1II剖切线的剖视图，也是在形成有固定层33的部位的剖视图。图4是沿图2中的IV-1V剖切线的剖视图。[0062]通电加热式催化装置100例如设置在汽车等的排气路径上，净化从发动机排出的排气气体。如图1所示，通电加热式催化装置100具备载体20、表面电极31、布线32和固定层33。此外，在图2中，对于一个表面电极31，示出了载体20、布线32、固定层33的位置关系，对于另一个表面电极31而言也是相同的。
[0063]载体20是担载钼、钯等催化剂的多孔质部件。另外，载体20自身要被通电加热，因此含有具有导电性的陶瓷、具体而言例如含有SiC(碳化硅)。如图1所示，载体20的外形为大致圆筒形状，内部具有蜂巢构造。如箭头所示，排气气体沿载体20的轴向在载体20的内部通过。
[0064]如图1所不，表面电极31是在载体20的外表面彼此相对配置的一对电极。另外，如图2所示，表面电极31具有矩形状的平面形状，沿载体轴向延伸设置。此外，表面电极31未形成于载体轴向的两端附近。表面电极31经由布线32连接于电池等电源。并且，经由表面电极31对载体20供给电流,载体20被通电加热。此外,一对表面电极31中的一个为正极，另一个为负极，但任一个表面电极31都可以作为正极或负极。也就是说，流过载体20的电流的方向不被限定。
[0065]在此，如图2所示，在表面电极31的内部，埋设有金属网状物31a作为沿载体轴向延伸设置的金属制的形变部件。另外，从图3、4所示的剖视图中也可以看出，在表面电极31的内部埋设有金属网状物31a。关于金属网状物31a的详情在后叙述。
[0066]如图1所示，多根布线32配置在一对表面电极31中的各个表面电极的上方。多根布线32是与表面电极31物理接触并且电连接的带状的金属薄板。布线32为了耐受800°C以上的高温下的使用，优选，例如含有不锈钢合系金、Ni基系合金、Co基系合金等耐热(耐氧化)合金。 [0067]另外，如图2所示，多根布线32沿载体周向遍及表面电极31的整体形成区域而延伸设置。并且，所有布线32均从表面电极31的形成区域的单侧突出地延伸设置，并在该突出的终端一体化。另一方面，多根布线32在表面电极31上沿着载体轴向以大致等间隔配置。在本实施方式涉及的通电加热式催化装置100中，在各表面电极31上的载体20的轴向中央部分别设有12根布线32。当然，布线32的根数不限定于12根，可适当地确定。
[0068]此外，载体20由在载体轴向两端部附近且含有耐热材料的垫子(未图示)固定?保持在排气路径上。若布线32与垫子接触，则由于热循环载荷而在与垫子之间发生摩擦，布线32恐会断裂。因此，布线32仅配置在没有形成垫子的载体轴向中央部。
[0069]如图1、2所示，布线32由固定层33固定于表面电极31。在此，图3是沿图2中的II1-1II剖切线的剖视图，也是在形成有固定层33的部位的剖视图。如图3所示，表面电极31是形成在载体20的外周面上的厚度为50~200 μ m左右的喷镀皮膜。表面电极31与载体20物理接触并且电连接。
[0070]固定层33是为了将布线32固定于表面电极31而以覆盖布线32的方式形成的按钮形状的喷镀皮膜。在此，固定层33之所以是按钮形状，是为了缓和基于作为以金属为基底(base)的喷镀皮膜的表面电极31和固定层33与含有陶瓷的载体20的线膨胀系数差所产生的应力。也就是说，通过尽量使固定层33为较小的形状，缓和了上述应力。如图2所示，固定层33与布线32和表面电极31物理接触并且电连接。
[0071]另外，如图1所示，固定层33分别设置在各布线32的2处位置，以将布线32固定在表面电极31的载体周向的大致两端。并且，如图3所示，在彼此相邻的布线32上，固定层33在载体周向上错开地配置。换言之，在各表面电极31上，沿着矩形状的表面电极31的2条长边，沿载体轴向呈锯齿状地单侧各配置有12个固定层33。
[0072]构成表面电极31和固定层33的喷镀皮膜为了与布线32同样地进行通电，必需是金属基底。作为构成喷镀皮膜的基体(matrix)的金属，为了耐受800°C以上的高温下的使用，优选为高温下的耐氧化性优越的N1-Cr合金(其中，Cr含量为20~60质量％ ) ^MCrAlY合金(其中，M是Fe、Co、Ni中的至少一种)。在此，上述NiCr合金，MCrAH合金也可以含有其他合金元素。构成表面电极31和固定层33的喷镀皮膜也可以是多孔质。由于是多孔质，从而提闻了缓和应力的功能。
[0073]通过上述结构，在通电加热式催化装置100中，在一对表面电极31间载体20被通电加热，使被担载于载体20的催化剂活化。由此，通过催化反应净化了在载体20中通过的排气气体中的未燃烧HC (碳氢化合物)、CO ( —氧化碳)、NOx (氮氧化物)等。
[0074]接着，对金属网状物31a的详情进行说明。如图2所示，金属网状物31a遍及表面电极31的形成区域的大致整个面而埋设。通过在载体20上载置金属网状物31a，从其上方形成包括喷镀皮膜的表面电极31，能够形成这样的结构。
[0075]通过这样的结构，在本实施方式涉及的通电加热式催化装置100中，由于沿载体轴向延伸的金属网状物31a埋设于表面电极31，因此，即使在表面电极31上产生了载体周向的裂缝，也经由该金属网状物31a保持沿载体轴向的电流的传递。因此，载体20的轴向中央部附近不会被集中地加热，能够避免由该集中加热导致的热应力破损。
[0076]并且，载体20由在载体轴向两端部附近且含有耐热材料的垫子(未图示)固定?保持于排气路径上。假设金属网状物31a设置在表面电极31的表面，则由于热循环载荷而在与垫子之间发生摩擦，构成金属网状物31a的金属线恐会断裂。然而，本实施方式涉及的金属网状物31a由于埋设于表面电极31，因此不会由于热循环载荷而在与垫子之间发生摩擦，构成金属网状物31a的金属线不会断裂。
[0077]在此，金属网状物31a与表面电极31物理接触并且电连接。金属网状物31a为了耐受800°C以上的高温下的使用，优选，由直径0.1mm以下的线材构成，该线材例如含有不锈钢系合金、Ni基系合金、Co基系合金等耐热(耐氧化)合金。如上述那样，通过在载体20上载置金属网状物31a并从其上方形成包括喷镀皮膜的表面电极31，从而将金属网状物31a固定于载体20。因此，金属网状物31a的编织方式，优选，为如平编织、扁平头编织、菱形编织、六角形编织等那样在相邻的金属线间具有某种程度的空隙的编织方式。另外，网状物尺寸，优选，为50以下。
[0078]在此，图5是载体20与表面电极31的接合界面的截面照片。如从图5可以看出的那样，表面电极31从金属网状物31a的上方通过喷镀而形成，因此，在金属网状物31a的正下方形成有空腔35。也就是说，金属网状物31a没有与载体20接合。如此，由于在金属网状物31a正下方形成有空腔(非接合部)35，因此，能够缓和含有金属材料的表面电极31和金属网状物31a与含有陶瓷材料的载体20之间的线膨胀系数差所导致的热应力。尤其是，由于空腔35沿着金属网状物31a的形状形成，因此表面电极31具有模拟的分段构造，能够有效地抑制热应力。
[0079] 在此，为了将作为喷镀皮膜的表面电极31与金属网状物31a接合，在喷镀表面电极31之前，需要通过喷砂处理使金属网状物31a的表面粗糙化。金属网状物31a与表面电极31的接合部能够确保通电性。另一方面，金属网状物31a与表面电极31的非接合部能够缓和表面电极31与金属网状物31a的热应力。因而，在对金属网状物31a的表面进行喷砂处理时，可以通过使用掩膜等而不对金属网状物31a的一部分实施喷砂处理。由此，能够使上述通电性与热应力的缓和的平衡最优化。
[0080] 接着，参照图6、7，对本实施方式的通电加热式催化装置100的实施例的效果进行说明。比较例除不具有金属网状物31a这一点外，与实施例相同。图6是表示载体20内的最低温度的投入电力依存性的图。图7是表示载体20内的最大温度差的投入电力依存性的图。图6、7横轴都是投入电力(kW)。图6的纵轴是载体20内的最低温度CC )，图7的纵轴是载体20内的最大温度差(V)。两幅图均省略了具体的数值，因此示出了定性的倾向。
[0081 ] 如图6所示，在本实施方式涉及的通电加热式催化装置100的实施例中，为了使载体20内的最低温度为目标值以上所需要的投入电力，在初期也比比较例的初期小。而且，在相当于行驶了 30km的使用后，投入电力几乎不上升。另一方面，在比较例中，如图内箭头所示，与初期相比，投入电力在使用后显著上升。
[0082]如图7所示，为了使载体20内的最大温度差为目标值以下，投入电力越小越优选。因此，能够使最大温度差为目标值以下的最大投入电力越大越优越。在实施例中，在初期，上述的最大投入电力也比比较例大。并且，在使用后，最大投入电力也不下降。另一方面，在比较例中，如图内箭头所示，与初期相比，最大投入电力在使用后显著下降。
[0083]在此，需要投入同时满足图6、7所示的载体20内的最低温度的目标值与最大温度差的目标值的投入电力。然而，比较例的情况下，在使用后不存在同时满足两者的目标值的投入电力。另一方面，实施例的情况下，在使用后也存在同时满足两者的目标值的投入电力。也就是说，在实施例中，即使表面电极31劣化(相当于图6、7中的使用后)，也由金属网状物31a确保沿载体轴向的电流的传递，能够将载体20的最低温度保持得较高，并且能够将最大温度差保持得较小。在比较例中，若表面电极31劣化(相当于图6、7中的使用后)，则阻碍沿载体轴向的电流的传递，载体20的轴向中央部被集中地加热，并且载体轴向端部难以被加热。因此，载体20内的最低温度下降，并且最大温度差显著变大。
[0084](实施方式2)
[0085]接着，参照图8、9，对实施方式2涉及的通电加热式催化装置进行说明。图8是从实施方式2涉及的通电加热式催化装置200的表面电极31的正上方观察到的俯视图。图9是沿图8中的IX-1X剖切线的剖视图。在实施方式2涉及的通电加热式催化装置200中，如图8所示，在表面电极31的内部，作为沿载体轴向延伸设置的金属制的形变部件埋设有金属线31b以代替实施方式I的金属网状物31a。另外，从图9所示的剖视图也可以看出，在表面电极31的内部埋设有截面矩形状的金属线31b。当然金属线31b的截面形状也可以是圆形等其他形状。
[0086]如图8所示，多根金属线31b遍及表面电极31的形成区域的大致整个面而埋设。各金属线31b沿载体轴向地遍及表面电极31的整个形成区域而延伸设置。另一方面，多根金属线31b在各表面电极31上，沿着载体周向以大致相等的间隔配置。在图8的例子中，在表面电极31内平行地设置有7根金属线31b。当然，金属线31b的根数并不被限定。金属线31b与实施方式I涉及的金属网状物31a相同，优选，例如含有不锈钢系合金、Ni基系合金、Co基系合金等耐热(耐氧化)合金。关于截面尺寸，在圆形截面的情况下、优选直径为0.2mm以下，在矩形截面的情况下优选厚度为0.2mm以下X宽度5mm以下。
[0087]通过这样的结构，在本实施方式涉及的通电加热式催化装置200中，由于沿载体轴向延伸的金属线31b埋设于表面电极31，因此，即使在表面电极31上产生了载体周向的裂缝，也经由该金属线31b保持沿载体轴向的电流的传递。因此，载体20的轴向中央部附近不会被集中地加热，能够避免由该集中加热所导致的热应力破损。
[0088]并且，与实施方式涉及的金属网状物31a相同，金属线31b埋设于表面电极31，因此，即使受到热循环载荷的作用也不会在与垫子之间发生摩擦，金属线31b不会断裂。
[0089]在此，表面电极31由于是从金属线31b的上方通过喷镀而形成的，因此，在金属线31b的正下方形成有空腔(未图示)。也就是说，金属线31b没有与载体20接合。如此，由于在金属线31b正下方形成有空腔(非接合部)，因此，能够缓和含有金属材料的表面电极31和金属线31b与含有陶瓷材料的载体20的线膨胀系数差所引起的热应力。
[0090]在此，为了使作为喷镀皮膜的表面电极31与金属线31b接合，在喷镀表面电极31之前，需要通过喷砂处理使金属线31b的表面粗糙化。金属线31b与表面电极31的接合部能够确保通电性。另一方面，金属线31b与表面电极31的非接合部能够缓和表面电极31与金属线31b的热应力。因而，在对金属线31b的表面进行喷砂处理时，也可以通过利用掩膜等而不对金属线31b的一部分实施喷砂处理。由此，能够使上述通电性与热应力的缓和的平衡最优化。
[0091]由于其他结构与实施方式I相同，因此省略说明。
[0092]接着，参照图10?12，对实施方式2的变形例进行说明。图10?12是从实施方式2的变形例涉及的通电加热式催化装置200的表面电极31的正上方观察到的俯视图。在图10?12所示的任一通电加热式催化装置200中，均能够发挥与图8所示的通电加热式催化装置200相同的效果。
[0093]可以如图10所示的通电加热式催化装置200那样，在连接有布线32的表面电极31的载体轴向中央部，不设置金属线31b。也就是说，金属线31b可以被设置成隔着表面电极31的载体轴向中央部在表面电极31的载体轴向的两端侧截断。
[0094]也可以如图11所示的通电加热式催化装置200那样，构成为，除具备沿载体轴向延伸设置的金属线31b外，还具备沿载体周向延伸设置的金属线31c。这样的结构可以说与实施方式I涉及的金属网状物31a相类似。
[0095]还可以如图12所示的通电加热式催化装置200那样，在连接有布线32的表面电极31的载体轴向中央部，不设置金属线31b。也就是说，金属线31b还可以被设置成隔着表面电极31的载体轴向中央部在表面电极31的载体轴向的两端侧截断。另外，金属线31b也可以相对于载体轴向倾斜地设置。在图12的例子中，从表面电极31的载体轴向中央部向表面电极31的4角呈放射状地设置有4根金属线31b。
[0096](实施方式3)
[0097]接着，参照图13、14A，对实施方式3的通电加热式催化装置进行说明。图13是从实施方式3涉及的通电加热式催化装置300的表面电极31的正上方观察到的俯视图。图14A是实施方式3涉及的通电加热式催化装置300的冲裁金属(punching metal)板31d的俯视图。在实施方式3涉及的通电加热式催化装置300中，如图13所示，在表面电极31的内部，作为沿载体轴向延伸设置的金属制的形变部件埋设有冲裁金属板31d以代替实施方式I的金属网状物31a。
[0098]如图13所示，I张冲裁金属板31d遍及表面电极31的形成区域的大致整个面而埋设。如图14A所示，在冲裁金属板31d上排列有多个圆形的冲裁孔。冲裁金属板31d与实施方式I涉及的金属网状物31a相同，优选例如含有不锈钢系合金、Ni基系合金、Co基系合金等耐热(耐氧化)合金。此外，冲裁金属板31d也可以分割成多张。
[0099]通过这样的结构，在本实施方式涉及的通电加热式催化装置300中，由于沿载体轴向延伸的冲裁金属板31d埋设于表面电极31，因此，即使在表面电极31上产生了载体周向的裂缝，也经由该冲裁金属板31d而保持沿载体轴向的电流的传递。因此，连接有布线32的载体轴向中央部附近不会被集中地加热，能够避免由该集中加热所导致的热应力破损。
[0100]并且，与实施方式涉及的金属网状物31a相同，冲裁金属板31d埋设于表面电极31，因此，即使受到热循环载荷的作用也不会在与垫子之间发生摩擦，冲裁金属板31d不会断裂。
[0101]在此，由于表面电极31是通过从冲裁金属板3Id的上方进行喷镀而形成的，因此在冲裁金属板31d的正下方形成有空腔(未图示)。也就是说，冲裁金属板31d没有与载体20接合。如此，由于在冲裁金属板31d正下方形成有空腔(非接合部)，因此，能够缓和含有金属材料的表面电极31和冲裁金属板31d与含有陶瓷材料的载体20的线膨胀系数差所引起的热应力。尤其是，由于 空腔沿着冲裁金属板31d的形状形成，因此表面电极31具有模拟的分段构造，能够有效地抑制热应力。
[0102]在此，为了使作为喷镀皮膜的表面电极31与冲裁金属板31d接合，在喷镀表面电极31之前，需要通过喷砂处理使冲裁金属板31d的表面粗糙化。冲裁金属板31d与表面电极31的接合部能够确保通电性。另一方面，冲裁金属板31d与表面电极31的非接合部能够缓和表面电极31与冲裁金属板31d的热应力。因而，在对冲裁金属板31d的表面进行喷砂处理时，也可以通过利用掩膜等而不对冲裁金属板31d的一部分实施喷砂处理。由此，能够使上述通电性与热应力的缓和的平衡最优化。
[0103]由于其他结构与实施方式I相同，因此省略说明。
[0104]接着，参照图14B、14C，对实施方式3的变形例进行说明。图14B、14C是实施方式3的变形例涉及的通电加热式催化装置300的冲裁金属板31d的俯视图。使用图14B、14C所示的任一冲裁金属板31d均能够发挥与图13所示的通电加热式催化装置300相同的效
果O
[0105]如图14B所示的冲裁金属板31d，冲裁孔的形状也可以是矩形状。另外，如图14C所示的冲裁金属板31d，冲裁孔的形状也可以是菱形状。此外，对冲裁孔的形状没有特别限定，可以是任何形状。
[0106]此外，本发明不限于上述实施方式，能够在不脱离其主旨的范围能做适当变更。例如，也可以在表面电极内部埋设例如直径0.01~0.15mm的金属纤维作为沿载体轴向延伸设置的金属制的形变部件。
[0107]附图标记说明
[0108]20载体；31表面电极；[0109]31a金属网状物； 31b、31c金属线；
[0110]31d冲裁金属板； 32布线；
[0111]33固 定层；35空腔；
[0112]100、200、300通电加热式催化装置
【权利要求】
1.一种通电加热式催化装置，具备: 载体，其含有陶瓷且担载有催化剂； 一对表面电极，其在所述载体的外周面彼此相对且沿所述载体的轴向延伸设置；以及 布线，其从外部向所述表面电极供给电力， 经由所述表面电极对所述载体通电加热， 其中， 沿所述载体的轴向延伸设置的金属制的形变部件埋设于所述表面电极。
2.根据权利要求1所述的通电加热式催化装置，其特征在于， 所述形变部件为网状物、线、冲裁板中的任一部件。
3.根据权利要求1或2所述的通电加热式催化装置，其特征在于， 所述表面电极通过喷镀而形成。
4.根据权利要求3所述的通电加热式催化装置，其特征在于， 在所述载体与所述形变部件之间形成有空腔。
5.根据权利要求3或4所述的通电加热式催化装置，其特征在于， 所述形变部件具备: 与所述表面电极接合的接合部；以及 未与所述表面电极接合的非接合部。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的通电加热式催化装置，其特征在于， 所述形变部件含有不锈钢系合金、Ni基系合金、Co基系合金中的任一合金。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的通电加热式催化装置，其特征在于， 所述表面电极中连接有所述布线的连接区域位于所述载体的轴向的中央部。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的通电加热式催化装置，其特征在于， 所述陶瓷含有SiC。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的通电加热式催化装置，其特征在于， 所述表面电极含有N1-Cr合金或MCrAH合金，该N1-Cr合金中Cr含量为20~60质量％，该MCrAH合金中M为Fe、Co、Ni中的至少一种。
10.一种通电加热式催化装置的制造方法，该通电加热式催化装置是经由在含有陶瓷且担载有催化剂的载体的表面所形成的表面电极对所述载体通电加热的通电加热式催化装置，该通电加热式催化装置的制造方法具备: 在所述载体的外周面形成彼此相对且沿所述载体的轴向延伸设置的一对所述表面电极的工序；以及 连接从外部向所述表面电极供给电力的布线的工序， 在形成所述表面电极的工序中， 将沿所述载体的轴向延伸设置的金属制的形变部件埋设于所述表面电极。
11.根据权利要求10所述的通电加热式催化装置的制造方法，其特征在于， 将所述形变部件设为网状物、线、冲裁板中的任一部件。
12.根据权利要求10或11所述的通电加热式催化装置的制造方法，其特征在于， 在形成所述表面电极的工序中， 具备从载置在所述载体上的所述形变部件上方进行喷镀的喷镀工序。
13.根据权利要求12所述的通电加热式催化装置的制造方法，其特征在于， 在所述载体与所述形变部件之间形成空腔。
14.根据权利要求12或13所述的通电加热式催化装置的制造方法，其特征在于， 在形成所述表面电极的工序中， 在所述喷镀工序之前，具备对载置在所述载体上的所述形变部件的表面进行粗糙化的粗糙化工序。
15.根据权利要求14所述的通电加热式催化装置的制造方法，其特征在于， 在所述粗糖化工序中， 对与所述表面电极接合的接合部进行粗糙化，对不与所述表面电极接合的非接合部不进行 粗糙化。
【文档编号】F01N3/20GK104023846SQ201180076048
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2011年12月27日 优先权日:2011年12月27日
【发明者】高垣忠史, 木下靖朗, 下田健二, 西尾和晃 申请人:丰田自动车株式会社