[发明专利]电加热式载体及废气净化装置

说明书

本发明提供一种电加热式载体，其具备：陶瓷制的柱状蜂窝结构体，该柱状蜂窝结构体具有外周壁以及间隔壁，该间隔壁配设于外周壁的内侧、且区划形成从一个端面贯通至另一个端面而形成流路的多个隔室；电极层，该电极层配设于柱状蜂窝结构体的外周壁的表面；2个以上具有导电性的基底层，这些基底层彼此分离地设置于电极层上；以及金属电极，该金属电极设置于基底层上，基底层的表面具有与金属电极之间构成空间的凹部。

技术领域

本发明涉及电加热式载体及废气净化装置。特别是涉及通过良好地抑制通电时基底层内产生的温差、且良好地抑制朝向金属电极的热传导而能够抑制基底层的裂纹的电加热式载体及废气净化装置。

背景技术

近年来，为了改善发动机刚启动后的废气净化性能降低的情况而提出了电加热催化器(EHC)。EHC是如下催化器：将金属电极与由导电性陶瓷形成的柱状的蜂窝结构体连接，通过通电而使得蜂窝结构体本身发热，由此能够在发动机启动前升温至活性温度。关于EHC，为了充分获得催化效果，希望减少蜂窝结构体内的温度不均现象而形成为均匀的温度分布。

金属电极的材质与陶瓷制的蜂窝结构体的材质不同。因此，关于如汽车的排气管内等那样在高温氧化气氛中使用的用途，要求确保高温环境下的蜂窝结构体与金属端子之间的机械接合及电接合的可靠性。

针对上述问题，专利文献1中公开了如下技术，即，从金属端子(金属电极)侧施加热能，通过焊接而使得金属电极接合于蜂窝结构体的电极层上。并且，还记载有如下内容：根据上述结构，能够提供与金属电极之间的接合可靠性得到提高的导电性蜂窝结构体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018－172258号公报

发明内容

对于专利文献1的蜂窝结构体，为了避免电极层和金属电极的界面的裂纹或断裂而期待应力缓和效果，从而在电极层与金属电极之间形成基底层。然而，当在对金属电极进行固定的整个范围形成有基底层时，产生如下问题：在固定有金属电极的基底层与未固定有金属电极的基底层之间产生由温差引起的应力差，从而导致基底层产生裂纹。因此，需要保持作为基底层的缓和热膨胀差的功能，并且还需要缓和基底层内产生的温差。

为了解决上述问题，本发明的发明人考虑了在电极层与金属电极之间呈点状地配置基底层的结构。根据上述呈点状地配置基底层的结构，基底层内产生的温差得到缓和，从而能够抑制基底层的裂纹。然而，如果呈点状地形成基底层，则对蜂窝结构体通电时产生的热更容易朝向金属电极传导而不会在基底层内扩散。因此，热膨胀率大的金属电极进一步膨胀，有可能因与基底层之间的膨胀差而在基底层和金属电极的界面产生裂纹或断裂。

本发明是鉴于上述情形而完成的，其课题在于，提供通过良好地抑制通电时基底层内产生的温差、且良好地抑制朝向金属电极的热传导而能够抑制基底层的裂纹的电加热式载体及废气净化装置。

本发明的发明人进行了潜心研究，结果发现，形成为如下结构而能够解决上述课题：将隔着彼此分离的2个以上具有导电性的基底层而设置的金属电极设置于在柱状蜂窝结构体的外周壁的表面配设的电极层上，并且，基底层具有与金属电极之间构成空间的凹部、或者金属电极在基底层侧的表面具有构成空间的凹部。即，以如下方式限定本发明。

(1)一种电加热式载体，其中，所述电加热式载体具备：

陶瓷制的柱状蜂窝结构体，该柱状蜂窝结构体具有外周壁以及间隔壁，该间隔壁配设于所述外周壁的内侧、且区划形成从一个端面贯通至另一个端面而形成流路的多个隔室；

电极层，该电极层配设于所述柱状蜂窝结构体的外周壁的表面；

2个以上具有导电性的基底层，这些基底层彼此分离地设置于所述电极层上；以及

金属电极，该金属电极设置于所述基底层上，