JPH07163888A - ハニカムヒーター - Google Patents

ハニカムヒーター

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JPH07163888A
JPH07163888A JP5313754A JP31375493A JPH07163888A JP H07163888 A JPH07163888 A JP H07163888A JP 5313754 A JP5313754 A JP 5313754A JP 31375493 A JP31375493 A JP 31375493A JP H07163888 A JPH07163888 A JP H07163888A
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peripheral surface
slit
slits
cut
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JP5313754A
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Fumio Abe
文夫 安部
Shigeharu Hashimoto
重治 橋本
Tomoharu Kondo
智治 近藤
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NGK Insulators Ltd
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NGK Insulators Ltd
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Publication date
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Priority to DE69428380T priority patent/DE69428380T2/de
Priority to EP94309321A priority patent/EP0661097B1/en
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 導電性材料からなる隔壁に仕切られたガス流
れ方向に実質的に平行な多数の貫通孔を有し、ガス流入
側及びガス流出側の両端面と外周面を有するハニカム構
造体１と、該ハニカム構造体１に設けられた通電のため
の少なくとも２つの電極５とを含むハニカムヒーターで
あって、前記ハニカム構造体１の電極５の間に、電流流
路が長くなるように貫通孔と同一方向に複数のスリット
を形成して抵抗を調節するとともに、該スリットのそれ
ぞれの形成位置、長さ及び各スリット間の間隔のいずれ
か、あるいはそれらを組み合わせて調節することによ
り、通電時にハニカムヒーターの特定の領域が、他の領
域に比して局所的に急速加熱されるようにしたハニカム
ヒーター。 【効果】 少ない電力で、内燃機関から排出される排ガ
ス中の有害成分、特にコールドスタート時に大量発生す
るＨＣを効率よく浄化することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関から排出され
る排ガス中の炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、
窒素酸化物（ＮＯx）等の有害成分、特にエンジン始動
時（コールドスタート時）に多量発生するＨＣを効果的
に浄化するための排ガス浄化システムにおいて好適に使
用できる通電発熱型のハニカムヒーターに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車の排ガス中のＨＣ、ＣＯ、
ＮＯx等の有害成分を浄化するための自動車排ガス浄化
システムの研究開発が活発に行われているが、特に近年
においては、排ガス規制の強化とともに、コールドスタ
ート時におけるこれら有害物質の浄化が重要な技術課題
となっている。すなわち、エンジン始動直後のように排
ガスの温度が低いときは、触媒がその作用温度に到達し
ていないので浄化能が低く、その上、この時期は、定常
走行時に比して多量のＨＣが排出される。
【０００３】このような技術課題を解決するための手段
の１つとして、通電発熱型ヒーターをエンジン始動前あ
るいはエンジン始動と同時に通電し、ヒーター上に担持
させた触媒や、ヒーターの後方に近接させて配置したい
わゆるライトオフ触媒、メイン触媒等を触媒の作用温度
まで速やかに昇温する技術が注目されている。
【０００４】例えば、本願出願人が先に出願した特開平
３−２９５１８４号公報には、多数の貫通孔を有するハ
ニカム構造体に、通電のための少なくとも２つの電極を
設けるとともに、該電極間にスリット等の抵抗調節機構
を設けた抵抗調節型ヒーターが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平３−２９５１８４号公報記載の抵抗調節型ヒーター
においては、ヒーター全体を加熱する場合、少量の投入
電力では昇温速度が遅いためにヒーター上に担持した触
媒を短時間で着火温度に到達させることができず、結果
的にコールドスタート時に多量発生するＨＣの大部分が
未浄化のまま吹き抜けてしまうことになる。一方、大き
な電力を投入してヒーターを急峻に加熱するには、大容
量のバッテリーや重装備のケーブル、制御装置が必要と
なる。本発明は、上記のような従来の事情を考慮してな
されたものであり、少ない電力で好適な浄化性能を発揮
し得るハニカムヒーターを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、導電性材料からなる隔壁に仕切ら
れたガス流れ方向に実質的に平行な多数の貫通孔を有
し、ガス流入側及びガス流出側の両端面と外周面を有す
るハニカム構造体と、該ハニカム構造体に設けられた通
電のための少なくとも２つの電極とを含むハニカムヒー
ターであって、前記ハニカム構造体の電極間に、電流流
路が長くなるように貫通孔と同一方向に複数のスリット
を形成して抵抗を調節するとともに、該スリットのそれ
ぞれの形成位置、長さ及び各スリット間の間隔のいずれ
か、あるいはそれらを組み合わせて調節することによ
り、通電時にハニカムヒーターの特定の領域が、他の領
域に比して局所的に急速加熱されるようにしたことを特
徴とするハニカムヒーター、が提供される。
【０００７】
【作用】上記のように、本発明は、抵抗を調節するため
の手段としてスリットを形成したハニカムヒーターであ
り、スリットの形成位置、長さ及びスリット間の間隔の
いずれか、あるいはそれらを組み合わせて調節すること
により、通電時にハニカムヒーターの特定の領域が、他
の領域に比して局所的に急速加熱できるようにした部分
発熱型（局所発熱型）のヒーターである。
【０００８】本発明のように排ガス浄化の目的で用いら
れるハニカムヒーターは、後述するように、通常好まし
くは、基体となるハニカム構造体の隔壁上に、触媒層が
被覆担持された状態で使用されるが、上記のように局所
的に急速加熱される特定の領域（以下、この領域を「急
速加熱部」といい、他の領域を「低速加熱部」という）
を設けることにより、まず、この領域に担持された触媒
層を、比較的少ない電力で速やかに着火させることがで
き、更にこの触媒反応で得られた反応熱がハニカムヒー
ター全体の加熱、又は通常このヒーターの後流側に配設
されるライトオフ触媒やメイン触媒の加熱を加速する。
したがって、本発明のヒーターを用いれば、少ない投入
電力で排ガス中の有害成分、特にコールドスタート時に
多量発生するＨＣを効率よく浄化できる。
【０００９】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
おいて、ハニカム構造体を構成する導電性材料として
は、フェライト系ステンレス、オーステナイト系ステン
レス等の金属質、ペロブスカイト系、ＳｉＣ等のセラミ
ック質等のいかなる材料も用いることができるが、耐熱
性、耐熱衝撃性の点でＦｅ−Ｃｒ−Ａｌからなるフェラ
イト系ステンレスが最も好ましい。また、隔壁自体が導
電性材質ではなく、例えばコーディエライトのような絶
縁材料にＰｔやサーメットからなる導電性物質を、メッ
キやスパッタリング等の手法を用いてコートし、コート
した導電生物質が通電により発熱するようにしてもよ
い。
【００１０】ハニカム構造体は、金属箔を巻き取って作
製されたものでも、また、粉末冶金法による押し出し法
によって作製されたものでもよいが、構造耐久性の点、
特に過酷な条件下でのテレスコープ現象を避けるために
押し出し法によって調製されたものが好ましい。貫通孔
の断面形状（セル形状）は、特に限定されるものではな
く四角形、六角形等の多角形、円形、コルゲート形等の
各種の任意の形状を用いることができるが、耐熱衝撃性
の点から熱応力を緩和するフレキシブルなセル形状、例
えば六角形が好ましい。
【００１１】次に、本発明で用いるハニカム構造体のう
ち、金属質ハニカム構造体の製造方法の例を説明する。
まず、所望の組成となるように、例えばＦｅ粉末、Ａｌ
粉末、Ｃｒ粉末、又はこれらの合金粉末などにより金属
粉末原料を調製する。次いで、このように調製された金
属粉末原料と、メチルセルロース、ポリビニルアルコー
ル等の有機バインダー、水を混合した後、この混合物を
所望のハニカム形状に押出成形する。なお、金属粉末原
料と有機バインダー、水の混合に際し、水を添加する前
に金属粉末にオレイン酸等の酸化防止剤を混合するか、
あるいは予め酸化されない処理を施した金属粉末を使用
することが好ましい。
【００１２】次に、押出成形されたハニカム成形体を、
非酸化雰囲気下１０００〜１４００℃で焼成する。ここ
で、水素を含む非酸化雰囲気下において焼成を行うと、
有機バインダーがＦｅ等を触媒にして分解除去されるの
で、良好な焼結体を得ることができ、好ましい。焼成温
度が１０００℃未満の場合、成形体が焼結せず、焼成温
度が１４００℃を超えると得られる焼結体が変形するた
め、好ましくない。
【００１３】なお、望ましくは、次いで、得られた焼結
体の隔壁及び気孔の表面を耐熱性金属酸化物で被覆す
る。この耐熱性金属酸化物による被覆方法としては、下
記の方法が好ましいものとして挙げられる。 金属ハニカム構造体を酸化雰囲気中７００〜１１００
℃で熱処理する。 Ａｌ等を焼結体の隔壁及び気孔の表面にメッキ（例え
ば気相メッキ）し、酸化雰囲気中７００〜１１００℃で
熱処理する。 Ａｌ等の金属溶湯中に浸漬し、酸化雰囲気中７００〜
１１００℃で熱処理する。 アルミナゾル等を用い焼結体の隔壁及び気孔の表面に
被覆し、酸化雰囲気中７００〜１１００℃で熱処理す
る。なお、熱処理温度は、耐熱性、耐酸化性の点で、９
００〜１１００℃とすることが好ましい。
【００１４】上記ハニカム構造体には、通電のための少
なくとも２つの電極が取り付けられる。なお、ここでい
う電極とはアース側の電極をも含む。電極は一般にはバ
ッテリー、キャパシーター等の電源にスイッチ、制御装
置を介して接続され、通電することができる。電極の取
り付け位置は、ハニカム構造体の外周部、内部のいずれ
の位置も可能である。
【００１５】ハニカム構造体の隔壁上には、触媒活性物
質を含む触媒層が被覆担持されていることが好ましい。
ハニカム構造体の隔壁上に担持する触媒層は、大きな表
面積を有する担体に触媒活性物質を担持させたものから
なる。ここで、大きな表面積を有する担体としては、例
えばγ−Ａｌ2Ｏ3系、ＴｉＯ2系、ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系
などやペロブスカイト系のものが代表的なものとして挙
げられる。触媒活性物質としては、例えばＰｔ、Ｐｄ、
Ｒｈ等の貴金属、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏ等の卑金属な
どを挙げることができる、上記のうち、γ−Ａｌ2Ｏ3系
にＰｔ、Ｐｄ、Ｐｈ等の貴金属のいずれか、又はこれら
の任意の組み合わせを担持したものが好ましい。
【００１６】このようにして、構成される本発明のハニ
カムヒーターは、ガス流入側とガス流出側の端面を有
し、排ガスはガス流入側端面から、貫通孔を経由してガ
ス流出側端面に至る。ハニカムヒーターは、通常金属質
の缶体の中に、好ましくは絶縁された状態で保持され、
排ガスが缶体内のハニカムヒーターのガス流入側端面へ
導かれるように配管される。
【００１７】ハニカムヒーターは通電により加熱される
が、この際、ハニカムヒーターの特定の領域、好ましく
は少なくともガス流入側端面近傍の領域を含むある特定
の領域が、ヒーターの他の領域に比して、局所的に急速
加熱するようスリットが形成されていることが必要であ
る。少なくともガス流入側端面近傍の領域を含むように
急速加熱部を設けるのが好ましい理由は、前述のとおり
ハニカムヒーター上流部を局所的に急速加熱することに
より、ハニカムヒーターの上流部の触媒層が着火して得
られた反応熱を下流部へ伝藩し、ハニカムヒーターの下
流側の触媒層あるいはハニカムヒーター下流部に配設す
るライトオフ触媒等を加熱することができるからであ
る。逆にガス流出側端面近傍の領域だけを通電加熱する
場合は、ガス流入側端面近傍が加熱されないため、ヒー
トシンクとして作用し、投入電力及び浄化効率の点で劣
る。
【００１８】ガス流入側端面からガス排出側端面へガス
流れ方向に従って均一に（ガス通過断面に対しては局所
的に）急速加熱させるのも好適な態様の１つである。こ
の場合ヒーター上の触媒で発生した多量の反応熱が、通
常ヒーターの直後に配設されるライトオフ触媒又はメイ
ン触媒を早期活性化するのに役立つ。
【００１９】なお、本発明において、「局所的に急速加
熱される」とは、急速加熱部と低速加熱部（非発熱部を
含む）が、ヒーター内部にそれぞれ１箇所又は複数箇所
存在し、急速加熱部が触媒着火温度に到達した時、低速
加熱部が触媒着火温度より５０℃以上、好ましくは１０
０℃以上低い温度を示すように加熱されることをいう。
５０℃未満の温度差では、ヒーターが全体発熱に近づく
ために、目的とする投入電力の低減に対する効果は小さ
い。１００℃以上の温度差がある場合は、比較的小さな
投入電力で好適な浄化能を示す。
【００２０】更に「触媒着火温度」とは、触媒が吹き消
えずに継続的に反応が起こるときの温度をいい、３５０
℃以上の温度が一つの目安となる。触媒は長時間の耐久
によって劣化し、さらには局所発熱型ヒーターの場合、
低速加熱部の熱引きの問題もあるので、５００℃以上の
温度であれば確実に触媒着火温度に到達したと考えてよ
い。
【００２１】次に、本発明の実施態様のいくつかを図面
を参照して説明する。まず、第１の実施態様としては、
図１に示すように、ハニカム構造体１の外周面を２つの
電極５でそれぞれ対向する第一外周面ａ−ａ’と第二外
周面ｂ−ｂ’に区分したとき、第一外周面ａ−ａ’を切
断するが第二外周面ｂ−ｂ’を切断しない第一スリット
１０と、第二外周面ｂ−ｂ’を切断するが第一外周面ａ
−ａ’を切断しない第二スリット１１とを、電極に近接
したスリットを除いて各々２本ずつ交互に配設したヒー
ターが挙げられる。交互に配設する第一スリット１０及
び第二スリット１１の本数は２本より多く、例えば３本
ずつとしてもよいが、いたずらにスリット本数を増やす
ことになるだけで、本質的な効果は変わらない。
【００２２】このような構成においては、第一スリット
１０と第二スリット１１とに挟まれた領域に電流が流
れ、一方、第一スリット１０同士あるいは第二スリット
１１同士で挟まれた領域にはほとんど電流が流れないた
め、図１(ａ)の平面図及び(ｂ)の正面図に斜線で示した
ように、第一スリット１０と第二スリット１１とに挟ま
れた領域に帯状に急速加熱部が形成される。
【００２３】なお、図１６は本願出願人が先に出願した
特開平３−２９５１８４号公報に実施例として記載され
た従来公知のスリット入り抵抗調節型ヒーターを示すも
ので、ハニカム構造体１の外周面を２つの電極５でそれ
ぞれ対向する第一外周面ａ−ａ’と第二外周面ｂ−ｂ’
に区分したとき、第一外周面ａ−ａ’を切断するが第二
外周面ｂ−ｂ’を切断しない第一スリット６０と、第二
外周面ｂ−ｂ’を切断するが第一外周面ａ−ａ’を切断
しない第二スリット６１とが交互にほぼ等間隔で配設さ
れたものである。このような構成では、各スリット間に
挟まれた領域にほぼ均等に電流が流れ、図１６(ａ)の平
面図及び(ｂ)の正面図に斜線で示したように、ほとんど
ヒーター全体が均等に加熱されるため、少ない電力での
急速加熱が困難である。
【００２４】本発明の第２の実施態様は、図２に示すよ
うに、ハニカム構造体１の外周面を２つの電極５でそれ
ぞれ対向する第一外周面ａ−ａ’と第二外周面ｂ−ｂ’
に区分したとき、第一外周面ａ−ａ’を切断するが第二
外周面ｂ−ｂ’を切断しない第一スリット１２と、第二
外周面ｂ−ｂ’を切断するが第一外周面ａ−ａ’を切断
しない第二スリット１３とを交互に配設し、かつ第一ス
リット１２と第二スリット１３の間の間隔の広さが不均
等になるようにしたものである。
【００２５】すなわち、第一スリット１２と第二スリッ
ト１３を交互に配設した点では、図１６に示す従来公知
のヒーターと同様であるが、第一スリット１２と第二ス
リット１３の間隔を均等とせず、２種以上の広さの異な
るスリット間隔が形成されるようにしたことにより、比
較的狭い間隔の領域は広い間隔の領域に比して電流流路
の断面積が小さくなり（電流密度が高くなり）、優先的
に加熱されることになる。したがって、図２(ａ)の平面
図及び(ｂ)の正面図に斜線で示したように、スリット間
の間隔が比較的狭い領域に帯状に急速加熱部が形成され
る。なお、図２の例では、スリット間の間隔が狭い領域
と広い領域が互い違いに形成されるようにしているが、
このように間隔が狭い領域と広い領域を互い違いにせ
ず、任意の組み合わせで特定の領域を急速加熱させるこ
とができる。また、第一スリット１２と第二スリット１
３の間の間隔を任意に変えることも可能である。
【００２６】第３の実施態様は、図３に示すように、ハ
ニカム構造体１の外周面を２つの電極５でそれぞれ対向
する第一外周面ａ−ａ’と第二外周面ｂ−ｂ’に区分し
たとき、第一外周面ａ−ａ’を切断するが第二外周面ｂ
−ｂ’を切断しない第一スリット１４と、第二外周面ｂ
−ｂ’を切断するが第一外周面ａ−ａ’を切断しない第
二スリット１５とを交互に配設し、かつ第一スリット１
４と第二スリット１５の間隔の広さが不均等になるとと
もに、比較的狭い間隔をなす第一スリットと第二スリッ
ト間に挟まれた領域が点在し、その断面積が比較的小さ
くなるようにしたものである。
【００２７】すなわち、第一スリット１４と第二スリッ
ト１５の間隔を均等とせず、２種以上の広さの異なるス
リット間隔が形成されるようにした点は、上記第２の実
施態様と同じであるが、比較的狭い間隔をなす第一スリ
ット１４と第二スリット１５の長さを調節して、これら
に挟まれる領域が点在し、かつその領域の断面積が比較
的小さくなるようにしている。したがって、上記第２の
実施態様では帯状に急速加熱部が形成されるのに対し、
図３の平面図に斜線で示したように、第３の実施態様で
は急速加熱部が点在して形成される。なお、本実施態様
においても、上記第２の実施態様と同様に、第一スリッ
ト１４と第二スリット１５の間の間隔を任意に変えて、
任意の位置に急速加熱部を点在させることができる。
【００２８】第４の実施態様は、図４に示すように、ハ
ニカム構造体１の外周面を２つの電極５でそれぞれ対向
する第一外周面ａ−ａ’と第二外周面ｂ−ｂ’に区分し
たとき、第一外周面ａ−ａ’を切断するが第二外周面ｂ
−ｂ’を切断しない第一スリット１６と、第二外周面ｂ
−ｂ’を切断するが第一外周面ａ−ａ’を切断しない第
二スリット１７とを交互に配設し、更に第一スリット１
６と第二スリット１７に交差する第三スリット３０を配
設したものである。
【００２９】すなわち、第一スリット１６と第二スリッ
ト１７を交互に配設した点では、図１６に示す従来公知
のヒーターと同様であるが、更にこれらに交差する第三
スリットを配設したことにより、第一スリット１６と第
二スリット１７の間を流れる電流の流路が狭い領域（高
抵抗領域）ができ、この領域が優先的に加熱されること
になる。したがって、図４の平面図に斜線で示したよう
に、この電流の流路が狭い領域に急速加熱部が点在して
形成される。なお、第三スリットは、第一スリット、第
二スリットと直交するよう配設するのが好ましい。ま
た、第三スリットは、ガス流れ方向にハニカム構造体を
貫通していてもよいし、未貫通であってもよい。
【００３０】第５の実施態様は、図５に示すように、ハ
ニカム構造体１の外周面を２つの電極５でそれぞれ対向
する第一外周面ａ−ａ’と第二外周面ｂ−ｂ’に区分し
たとき、第一外周面ａ−ａ’を切断するが第二外周面ｂ
−ｂ’を切断しない第一スリット１８と、第二外周面ｂ
−ｂ’を切断するが第一外周面ａ−ａ’を切断しない第
二スリット１９とを交互に配設し、かつ、これら第一ス
リット１８及び第二スリット１９の少なくとも一部を、
ガス流入側端面６の側で短く、ガス流出側端面７の側で
長くなるように形成したものである。
【００３１】すなわち、第一スリット１６と第二スリッ
ト１７を交互に配設した点では、図１６に示す従来公知
のヒーターと同様であるが、図５(ａ)の平面図を、それ
ぞれＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面で表した図５(ｂ)及び図５
(ｃ)を見ればわかるように、第一スリット１８あるいは
第二スリット１９を配設することによってハニカム構造
体１の内部に形成されたスリット平面４０は、ガス流れ
方向に対して、ガス流入側端面６の側で短く、ガス流出
側端面７の側で長くなる。したがって、図５(ｂ)及び
(ｃ)の断面図に斜線で示したように、第一スリット１８
及び第二スリット１９で形成される電流流路が短いガス
流入側の領域が優先的に加熱され、急速加熱部となる。
【００３２】第６の実施態様は、図６に示すように、ハ
ニカム構造体１の外周面を２つの電極５でそれぞれ対向
する第一外周面ａ−ａ’と第二外周面ｂ−ｂ’に区分し
たとき、第一外周面ａ−ａ’を切断するが第二外周面ｂ
−ｂ’を切断しない第一スリット２０と、第二外周面ｂ
−ｂ’を切断するが第一外周面ａ−ａ’を切断しない第
二スリット２１とを交互に配設し、かつ、これら第一ス
リット２０及び第二スリット２１の少なくとも一部を、
ガス流入側端面６より若干内部に入ったところで最も短
くなるように形成したものである。
【００３３】すなわち、本実施態様は上記第５の実施態
様と基本的に同様の構成よりなるが、図６(ａ)の平面図
を、それぞれＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面で表した図６(ｂ)
及び図６(ｃ)を見ればわかるように、第一スリット２０
あるいは第二スリット２１を配設することによってハニ
カム構造体１の内部に形成されたスリット平面４０は、
ガス流れ方向に対して、ガス流入側端面６より若干内部
に入ったところで最も短くなる。したがって、図６(ｂ)
及び(ｃ)の断面図に斜線で示したように、第一スリット
２０及び第二スリット２１で形成される電流流路が最も
短いガス流入側端面６より若干内部に入った領域が優先
的に加熱され、急速加熱部となる。
【００３４】第７の実施態様は、図７に示すように、ハ
ニカム構造体１の外周面の２つの電極５の間からハニカ
ム構造体１のほぼ中心部を通って対向する外周面を切断
しないように伸びる第一スリット２２と、第一スリット
２２と交差し、外周面に向けて外周面を切断しないよう
に伸びる第二スリット２３と、外周面から第一スリット
２２に向けて第一スリット２２及び第二スリット２３と
接触しないように伸びる第三スリット３１とを配設した
ものである。本実施態様においては、図７の平面図に斜
線で示したように、第二スリット２３と第三スリット３
１で挟まれた電流流路の狭い領域が優先的に加熱され、
急速加熱部となる。
【００３５】第８の実施態様は、図８に示すように、ハ
ニカム構造体１の外周面の２つの電極５の間からハニカ
ム構造体１の中心部まで伸びる第一スリット２４と、第
一スリット２４の先端から外周面に向けて外周面を切断
しないよう放射状に伸びる第二スリット２５と、ハニカ
ム構造体１の外周面から中心部に向けて第一スリット２
４及び第二スリット２５と接触しないように伸びる第三
スリット３２とを配設したものである。本実施態様にお
いては、図８の平面図に斜線で示したように、第二スリ
ット２５又は第一スリット２４と第三スリット３２とで
挟まれた電流流路の狭い領域が優先的に加熱され、急速
加熱部となる。
【００３６】以上説明した第１〜第８の実施態様におけ
る各種のスリットは、任意に組み合わせて用いることも
できる。例えば、図９は第１の実施態様の概念と第２の
実施態様の概念を組み合わせたものであり、ハニカム構
造体１の外周面を２つの電極５でそれぞれ対向する第一
外周面ａ−ａ’と第二外周面ｂ−ｂ’に区分したとき、
第一外周面ａ−ａ’を切断するが第二外周面ｂ−ｂ’を
切断しない第一スリット２６と、第二外周面ｂ−ｂ’を
切断するが第一外周面ａ−ａ’を切断しない第二スリッ
ト２７とを、電極に近接したスリットを除いて各々３本
ずつ交互に配設し、かつ、第１スリット２６同士あるい
は第２スリット２７同士の間の間隔よりも、第１スリッ
ト２６と第２スリット２７の間の間隔が狭くなるようし
ている。
【００３７】なお、上記の実施態様は単なる一例であっ
て、本発明においては、ハニカムヒーターの特定の領域
が、他の領域に比して局所的に急速加熱されるような構
成となる限りにおいて、上記実施態様以外の種々の構成
をとるこができ、更に従来公知の各種の抵抗調節手段を
組み合わせることもできる。
【００３８】例えば、図１０(ａ)の平面図及びその部分
拡大図である(ｂ)、(ｃ)に示すように、ハニカム構造体
１の隔壁４１の厚さを部分的に変化させ、電流密度が高
くなる隔壁の薄い領域を加熱しやすくする抵抗調節手段
や、図１１(ａ)の平面図及びその部分拡大図である
(ｂ)、(ｃ)、(ｄ)に示すように、ハニカム構造体１のセ
ル密度を部分的に変化させたり、部分的に隔壁４１が途
切れた領域を形成し、電流密度が高くなるセル密度の低
い領域又は隔壁が途切れた領域を加熱しやすくする抵抗
調節手段が知られているが、これらに加えて更にスリッ
ト３４を配設する場合、上記第１〜第８の実施態様ある
いはそれ以外の各種のスリットを併用することができ
る。
【００３９】また、図１２は、本願出願人が特開平３−
２９５１８４号公報において開示した抵抗調節型ヒータ
ーの一実施例で、ハニカム構造体１の対向する外周面か
ら互いにスリット３５とスリット３６を交互に中央部付
近まで形成し、斜線で示したスリット３５とスリット３
６で挟まれる中央部の領域が優先的に加熱されるように
したものであるが、この実施例の概念に上記第１〜第８
の実施態様における各種のスリットを併用することによ
り、中央部のさらにある特定の領域を局所的に急速加熱
することができる。
【００４０】更に、本願出願人が先に出願した特願平５
−２９９４６４号には、図１３〜１５に平面図(ａ)、正
面図(ｂ)及び側面図(ｃ)として示すように、ハニカム構
造体１の対向する外周面から交互に配設されたスリット
３７に加えて、ガス流出側端面７からガス流入側端面６
に向けてガス流入側端面６まで貫通しないような、孔
（凹部）５１（図１３参照）や間隙５２（図１４参
照）、間隙５３（図１５参照）を形成し、斜線で示した
これら孔５１、間隙５２、間隙５３の上方の領域が急速
加熱部となるようなハニカムヒーターが記載されている
が、これらにおいても、スリット３７の代わりに上記第
１〜第８の実施態様における各種のスリットを用いるこ
とで、さらに特定の領域を局所的に急速加熱することが
できる。
【００４１】なお、本発明においては、急速加熱部の面
積をガス通過断面積の５〜５０％の範囲とすることが好
ましい。急速加熱部の面積がガス通過断面積の５％未満
では、低速加熱部でのガスの吹き抜けが大きくなると同
時に、急速加熱部の触媒による反応熱があまり期待でき
ず浄化効率が低下する。一方、５０％を超えると、急速
加熱部の質量も大きくなるので、投入電力を大きくする
必要が発生し、電力の削減効果が小さくなる。なお、ガ
ス通過断面積に対する急速加熱部の面積の割合のより好
ましい範囲としては１０〜４０％であり、これにより、
ガス通過断面のほとんど全部が均等に発熱する全体発熱
型のヒーターを加熱するのに要する投入電力に対し３０
％以上の電力が削減でき、同程度の浄化効率を示す。
【００４２】急速加熱部の面積は、簡易的には、例えば
次の手法で求められる。すなわち、まず、大気無風下で
サーモビジョンを用い温度発熱特性を評価する。次い
で、このハニカムヒーターを実車評価するに際し、熱電
対を多数セットし、ＦＴＰ（Federal Test Procedure）
試験時に通電加熱しながら温度を測定し、サーモビジョ
ンの温度分布と実際のヒーターの昇温特性より急速加熱
部の面積を規定できる。
【００４３】また、本発明のハニカムヒーターは低電力
型を目的とするため、比較的小型のヒーターとすること
が好ましい。具体的には、ガス通過部分の体積は３０〜
３００cc程度の大きさとする。３０cc未満の場合は、ヒ
ーターの機械的強度が問題となると同時に、ヒーター上
の触媒の有効面積が小さくなるので、そこから得られる
反応熱は小さくなり、所望の浄化能が得られない。逆に
３００ccを超えると局所発熱型になるとはいえ、ヒータ
ーの質量が大きくなるので、投入電力は大きなものとな
る。好ましいヒーター体積としては４０〜１５０ccであ
り、ヒーターの搭載位置にも依存するが、３ｋＷ未満の
低電力で効果的に浄化できる。
【００４４】なお、ここでいう「低電力」とは、（ワッ
ト）×（時間）ができる限り小さいことを意味するが、
高ワットで短時間通電するよりも、低ワットで長時間通
電する方が好ましい。すなわち、高ワットで通電するた
めには、高電圧にするか、及び／又は高電流にする必要
があり、前者の場合、電源系とその制御システムが煩雑
となること、後者の場合、ケーブル等を異常に太くする
必要があることから、ガソリン車の場合、１２Ｖのバッ
テリー電源と２００Ａ以下の電流になるよう調整するこ
とが好ましい。この場合、バッテリーや制御システム等
の内部抵抗を考慮するとヒーターには２ｋＷ以下のパワ
ーが投入されることになる。電源については、バッテリ
ー以外、オルタネーター、ウルトラキャパシターなどが
好適に使用できる。
【００４５】ハニカムヒーターの長さについては、ハニ
カムヒーターの断面積にも依存するが、一般には、６〜
４０ｍｍの長さのものを用いる。長さが６ｍｍ未満のも
のを用いると高温時のクリープによる変形が問題とな
り、一方、４０ｍｍを超えるとヒーター内部に発生する
熱応力による変形が問題となる。急速加熱部のガス流れ
方向の長さは、２５ｍｍ以内でヒーターの長さと同じか
それ未満とする。２５ｍｍを超えると、急速加熱部の熱
容量が大きくなるので、投入電力の点で問題が発生す
る。ハニカムヒーターの隔壁の厚さは４０〜３００μｍ
程度のもの、セル密度については１５０〜６００セル／
平方インチのものが好適に用いられる。
【００４６】上記した本発明のハニカムヒーターを用い
て、排ガス中の有害物質、特にコールドスタート時に多
量発生するＨＣを効率よく浄化するためには、コールド
スタート時から２０秒以内に急速加熱部が触媒着火温度
に到達するように通電することが好ましい。
【００４７】ヒーターへの通電方法としては、エンジン
クランク前に通電を開始するプレヒートと、エンジンク
ランク直後に通電を開始するポストヒート、及びプレヒ
ートとポストヒートを組み合わせる方法など任意の方法
が可能であり、また通電は連続的又は間欠的に実施する
ことができる。制御システムの簡潔さより、ポストヒー
トが好ましく、また、コールドスタート時に１回連続的
にパワーを投入する方法が好ましい。
【００４８】急速加熱部の温度が５００℃以上にできる
だけ早く到達することが好ましく、ＦＴＰ試験のＢａｇ
１において、２０秒以内（アイドリング時）に到達する
ことが一つの目安である。この時、急速加熱部の温度の
上限は１０００℃以下とすることが好ましい。１０００
℃を超えると低速加熱部との温度差によって発生した熱
応力により、ハニカムヒーターが変形や破損するおそれ
がある。
【００４９】本発明のようなハニカムヒーターを用いて
排ガス浄化システムを構成する場合、ハニカムヒーター
の後流側には、通常いわゆるライトオフ触媒やメイン触
媒が配設される。ハニカムヒーターは低電力で作動させ
るために比較的小型のものを用いるので、それ自体でコ
ールドスタート時に排出される全ＨＣを浄化するには不
十分であり、通常比較的小型（０．２〜１．２ｌ程度）
のライトオフ触媒をハニカムヒーターの後流側に配置す
る。更に、定常運転の時（例えばＢａｇ２）の浄化能を
向上させるためにはライトオフ触媒の後流側に比較的大
型（１〜３ｌ程度）のいわゆるメイン触媒を配置する。
【００５０】これとは別の搭載方法としては、例えば比
較的小型（例えば０．２〜１．２ｌ程度）のライトオフ
触媒を排ガス流路の最上流に配置し、次いでハニカムヒ
ーターを配置し、更に後流にライトオフ触媒やメイン触
媒を配置する方法もある。この場合、ハニカムヒーター
への投入電力の点では、最上流にハニカムヒーターを配
置する場合に比し、若干量多く必要となるが、最上流の
ライトオフ触媒が熱衝撃緩衝材として作用するため、ハ
ニカムヒーターの耐久性の不安が解消される。
【００５１】なお、「ライトオフ触媒」、「メイン触
媒」とは俗称であり、要は内燃機関から排出される排ガ
スを浄化できる触媒をもった触媒体であればよく、通常
はセラミック質やメタル質からなるハニカム構造体に触
媒能をもつ触媒活性物質が触媒層として被覆担持された
構造体が一般に用いられる。
【００５２】ハニカムヒーターの搭載位置については、
排気熱を活用できる点からエンジン排気孔近傍のいわゆ
るマニホールド位置に搭載するのが好ましいが、この場
合、特に過酷な排ガス条件下に曝されることになるの
で、前述のとおり押し出し法によって調製されたハニカ
ムヒーターが好適に用いられる。このようにマニホール
ド位置に搭載した場合には、１ｋＷ以下の電力で好適な
浄化能を示す。
【００５３】なお、コールドスタート時は、通常燃料リ
ッチの状態で運転されるが、かかる状態ではハニカムヒ
ーターがいかに急速に昇温されようとも、ＨＣの浄化能
は不十分であるため、二次空気を導入するか、エンジン
クランク後、燃料の量と空気の量を調節して、排ガス組
成をストイキオ近傍又は若干リーン側にシフトさせるよ
うな手法を用いることが好ましい。
【００５４】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細に
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。
【００５５】実施例１：以下に示すような製造法にて、
上述した第１の実施態様のハニカムヒーターを作製し
た。なお、第一スリットと第二スリットの本数は５本ず
つとし（電極に近接したスリットも含む）、それぞれ２
本ずつが交互に配設されるようにした。また、各スリッ
ト間のセル数は６個とし、各スリットの先端から対向す
る外周面までの距離（スリット延長線上の距離）は７ｍ
ｍとした。
【００５６】〔ハニカムヒーターの製造法〕平均粒径４
４μｍ以下のＦｅ粉末、Ｃｒ−３０Ａｌ粉末（重量
％）、Ｆｅ−５０Ａｌ粉末（重量％）、Ｆｅ−２０Ｂ粉
末（重量％）及びＹ2Ｏ3粉末をＦｅ−１６Ｃｒ−８Ａｌ
−０．０５Ｂ−０．５Ｙ2Ｏ3という組成となるように添
加、混合した。この混合物１００ｇあたり、メチルセル
ロース４ｇを有機バインダーとして、また、オレイン酸
１ｇを酸化防止剤として添加し、混合した。このように
坏土を調製した後、円柱形状のハニカム成形体を押出成
形により得た。このハニカム成形体を大気中、９０℃で
１６時間乾燥した後、水素雰囲気下で１３２５℃に２時
間保持して焼結した。次いで、空気中、１１５０℃で３
０分間、熱処理を行った。
【００５７】上記方法により外径９３ｍｍφ、厚さ１２
ｍｍ、隔壁厚さ０．１ｍｍ、六角セルよりなるセル密度
が４５０セル／平方インチのハニカム構造体を得た。な
お、このハニカム構造体の多孔度は２％（ほぼ非多孔
質）で、表層にはＡｌ2Ｏ3質の保護層が形成されてい
た。このハニカム構造体に前述したようにスリットを配
設し、急速加熱部が形成されるようにした。
【００５８】スリットを配設した後、γ−Ａｌ2Ｏ3とＣ
ｅＯ2とが重量比で７０：３０となるように、両者の粉
末を調製し、これらの粉末に水と微量の硝酸を添加し、
湿式法で粉砕して、担持スラリーを調製した。この担持
スラリーを用い、ディップ法により、ウォッシュコート
層を形成した。次いで、このウォッシュコート層を乾燥
した後、５００℃で焼成し、γ−Ａｌ2Ｏ3とＣｅＯ2と
を被覆した。ついで、ＰｄとＰｔとＲｈとをモル比で
６：５：１となり、かつ、総担持量が８０g/ft3になる
ように、硝酸パラジウムと塩化白金酸と硝酸ロジウムと
からなる水溶液に、約２０分含浸させ、触媒組成物を担
持した。次いで、外周上に２箇所電極ボルトを溶接しハ
ニカムヒーターとした。このハニカムヒーターの外周部
を絶縁材を介して、金属質の缶体で保持した。
【００５９】実施例２：実施例１に準じた製造法を用い
て、上述した第２の実施態様のハニカムヒーターを作製
した。なお、第一スリットと第二スリットの本数は５本
ずつで、狭い間隔と広い間隔とが互い違いになるように
し、狭い方の間隔を形成するスリット間のセル数は４
個、広い方の間隔を形成するスリット間のセル数は８個
とした。また、各スリットの先端から対向する外周面ま
での距離（スリット延長線上の距離）は７ｍｍとした。
【００６０】実施例３：実施例１に準じた製造法を用い
て、上述した第３の実施態様のハニカムヒーターを作製
した。なお、急速加熱部は、第一スリット及び第二スリ
ットの長さを調節することによって５箇所に点在させて
形成した。また、急速加熱部となる狭い方の間隔を形成
するスリット間のセル数は３個、広い方の間隔を形成す
るスリット間のセル数は９個とした。急速加熱部となる
狭い方の間隔を形成するスリット間に挟まれた領域は、
３ｍｍ幅×１５ｍｍ長であった。
【００６１】実施例４：実施例１に準じた製造法を用い
て、上述した第４の実施態様のハニカムヒーターを作製
した。なお、第一スリットと第二スリットの本数は５本
ずつ、各スリット間のセル数は６個とし、各スリットの
先端から対向する外周面までの距離（スリット延長線上
の距離）は７ｍｍとした。また、第三スリットは第一ス
リット、第二スリットに直交するよう１５ｍｍ間隔で配
設し、その長さは第一スリット又は第２スリットから左
右にセル２個分とした。
【００６２】実施例５：実施例１に準じた製造法を用い
て、上述した第５の実施態様のハニカムヒーターを作製
した。なお、第一スリット及び第２スリットの先端から
対向する外周面までの距離（スリット延長線上の距離）
は、ガス流入側端面で２５ｍｍ、ガス流出側端面で７ｍ
ｍとした。また、各スリット間のセル数は６個とした。
【００６３】実施例６：実施例１に準じた製造法を用い
て、上述した第６の実施態様のハニカムヒーターを作製
した。なお、第一スリット及び第２スリットの先端から
対向する外周面までの距離（スリット延長線上の距離）
は、ガス流入側端面で２０ｍｍ、ガス流出側端面で７ｍ
ｍ、ガス流入側端面から５ｍｍ内部に入ったところで２
５ｍｍとなるようにした。また、各スリット間のセル数
は６個とした。
【００６４】実施例７：実施例１に準じた製造法を用い
て、上述した第７の実施態様のハニカムヒーターを作製
した。なお、第一スリットはハニカム構造体の中心部を
通り、その先端から対向する外周面までの距離（スリッ
ト延長線上の距離）が１５ｍｍとなるようにした。第二
スリットは第一スリットと直交するように５本配設し、
その両端から外周面までの距離（スリット延長線上の距
離）が１５ｍｍとなるようにした。第三スリットはその
先端から第一スリットまでの距離（スリット延長線上の
距離）が１０ｍｍとなるよう８本（第一スリットの両側
から４本ずつ）配設した。
【００６５】実施例８：実施例１に準じた製造法を用い
て、上述した第８の実施態様のハニカムヒーターを作製
した。なお、第一スリットはその先端がハニカム構造体
の中心点に来るように配設した。第二スリットは第一ス
リットの先端から外周面に向けて、その先端から外周面
までの距離（スリット延長線上の距離）が１５ｍｍとな
るように３本配設し、第二スリットと第一スリット及び
第二スリット同士のなす角度が９０゜となるようにし
た。第三スリットはハニカム構造体の外周面から中心点
（第一スリットの先端）に向けて、その先端から中心点
までの距離が１５ｍｍとなるよう４本配設し、第三スリ
ットの延長線と第二スリット又は第一スリットのなす角
度が４５゜となるようにした。
【００６６】実施例９：ハニカム構造体を押出成形する
際に口金を調節して、中心部の隔壁が薄く、その外周部
の隔壁が厚くなるようにし、これを実施例１と同様に乾
燥、焼結及び熱処理して、中心部の直径５０ｍｍφの領
域における隔壁の厚さが０．１ｍｍ、その外周部の領域
における隔壁の厚さが０．１４ｍｍであるハニカム構造
体（外径９３ｍｍφ、厚さ１２ｍｍ、六角セル、セル密
度４５０セル／平方インチ）を得た。これに、対向する
外周面から５本ずつ交互にスリットを配設し、その先端
から外周面までの距離（スリット延長線上の距離）が７
ｍｍとなるようにした。このハニカム構造体に、実施例
１と同様にして触媒組成物の担持、電極ボルトの溶接及
び缶体での保持を実施し、ハニカムヒーターを作製し
た。
【００６７】実施例１０：ハニカム構造体を押出成形す
る際に口金を調節して、中心部のセル密度が低く、その
外周部のセル密度が高くなるようにし、これを実施例１
と同様に乾燥、焼結及び熱処理して、中心部の直径５０
ｍｍφの領域におけるセル密度が３５０セル／平方イン
チ、その外周部の領域におけるセル密度が４５０セル／
平方インチであるハニカム構造体（外径９３ｍｍφ、厚
さ１２ｍｍ、六角セル、隔壁厚さ０．１ｍｍ）を得た。
なお、中心部と外周部の境界領域では連続的にセル密度
を変化させた。これに、対向する外周面から５本ずつ交
互にスリットを配設し、その先端から外周面までの距離
（スリット延長線上の距離）が７ｍｍとなるようにし
た。このハニカム構造体に、実施例１と同様にして触媒
組成物の担持、電極ボルトの溶接及び缶体での保持を実
施し、ハニカムヒーターを作製した。
【００６８】比較例：実施例１に準じた製造法を用い
て、図１６に示すように、対向する外周面から第一スリ
ット６０と第二スリット６１とが１本ずつ交互にほぼ等
間隔で配設された、従来公知の抵抗調節型ヒーターを作
製した。なお、第一スリットと第二スリットの本数は５
本ずつとした。また、各スリット間のセル数は６個と
し、各スリットの先端から対向する外周面までの距離
（スリット延長線上の距離）は７ｍｍとした。
【００６９】［ＦＴＰ試験］上記のようにして得られた
実施例１〜１０及び比較例のハニカムヒーターを用い、
その直後に０．９ｌのライトオフ触媒を、さらに後流側
に１．７ｌのメイン触媒を配置して、図１７に示す排気
システムを構成した。図中の符号１００はハニカムヒー
ター、１０１はライトオフ触媒、１０２はメイン触媒、
１０３はエンジンをそれぞれ示している。エンジンは排
気量２０００ｃｃ、Ｌ４型のものを用いた。また、ハニ
カムヒーター、ライトオフ触媒、メイン触媒はすべて、
入口温度が８５０℃のストイキオの排ガスにさらし、１
分毎に５秒間燃料カットされたモードで加速耐久して、
劣化させたものを用いた。
【００７０】ＦＴＰ（Federal Test Procedure）に準じ
てＢａｇエミッションを測定し、各々のコールドスター
ト特性を評価した。なお、この測定に際しては、ハニカ
ムヒーターの上流側から二次空気を１２０l/minでエン
ジン始動時から１００秒間導入した。また、通電は定電
圧発生装置を用い、１ｋＷになるよう電圧を調整した。
通電時間はエンジンクランク後から３０秒間とした。
【００７１】
【表１】
【００７２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
少ない電力で、内燃機関から排出される排ガス中の有害
成分、特にコールドスタート時に大量発生するＨＣを効
率よく浄化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施態様の一例を示す説明図である。
【図２】本発明の実施態様の一例を示す説明図である。
【図３】本発明の実施態様の一例を示す説明図である。
【図４】本発明の実施態様の一例を示す説明図である。
【図５】本発明の実施態様の一例を示す説明図である。
【図６】本発明の実施態様の一例を示す説明図である。
【図７】本発明の実施態様の一例を示す説明図である。
【図８】本発明の実施態様の一例を示す説明図である。
【図９】本発明の実施態様の一例を示す説明図である。
【図１０】本発明と併用することができる従来公知の抵
抗調節手段を示す説明図である。
【図１１】本発明と併用することができる従来公知の抵
抗調節手段を示す説明図である。
【図１２】本発明と併用することができる従来公知の抵
抗調節手段を示す説明図である。
【図１３】本発明と併用することができる従来公知の抵
抗調節手段を示す説明図である。
【図１４】本発明と併用することができる従来公知の抵
抗調節手段を示す説明図である。
【図１５】本発明と併用することができる従来公知の抵
抗調節手段を示す説明図である。
【図１６】従来公知のスリット入り抵抗調節型ヒーター
の説明図である。
【図１７】実施例においてヒーターの性能を評価するた
めに用いたシステム（Manifold System）の概要図であ
る。
【符号の説明】
１…ハニカム構造体、、５…電極、６…ガス流入側端
面、７…ガス流出側端面、１０…第一スリット、１１…
第二スリット、１２…第一スリット、１３…第二スリッ
ト、１４…第一スリット、１５…第二スリット、１６…
第一スリット、１７…第二スリット、１８…第一スリッ
ト、１９…第二スリット、２０…第一スリット、２１…
第二スリット、２２…第一スリット、２３…第二スリッ
ト、２４…第一スリット、２５…第二スリット、２６…
第一スリット、２７…第二スリット、３０…第三スリッ
ト、３１…第三スリット、３２…第三スリット、３４…
スリット、３５…スリット、３６…スリット、４０…ス
リット平面、４１…隔壁、５１…孔、５２…間隙、５２
…間隙、６０…第一スリット、６１…第二スリット、１
００…ハニカムヒーター、１０１…ライトオフ触媒、１
０２…メイン触媒、１０３…エンジン

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 導電性材料からなる隔壁に仕切られたガ
    ス流れ方向に実質的に平行な多数の貫通孔を有し、ガス
    流入側及びガス流出側の両端面と外周面を有するハニカ
    ム構造体と、該ハニカム構造体に設けられた通電のため
    の少なくとも２つの電極とを含むハニカムヒーターであ
    って、 前記ハニカム構造体の電極間に、電流流路が長くなるよ
    うに貫通孔と同一方向に複数のスリットを形成して抵抗
    を調節するとともに、該スリットのそれぞれの形成位
    置、長さ及び各スリット間の間隔のいずれか、あるいは
    それらを組み合わせて調節することにより、通電時にハ
    ニカムヒーターの特定の領域が、他の領域に比して局所
    的に急速加熱されるようにしたことを特徴とするハニカ
    ムヒーター。
  2. 【請求項２】 ハニカム構造体の隔壁上に触媒層が被覆
    担持された請求項１記載のハニカムヒーター。
  3. 【請求項３】 局所的に急速加熱される特定の領域の面
    積がガス通過断面積の５〜５０％の範囲にある請求項１
    又は２に記載のハニカムヒーター。
  4. 【請求項４】 局所的に急速加熱される特定の領域が少
    なくともガス流入側端面近傍の領域を含む請求項１ない
    し３のいずれかに記載のハニカムヒーター。
  5. 【請求項５】 ハニカム構造体の外周面を２つの電極で
    それぞれ対向する第一外周面と第二外周面に区分したと
    き、第一外周面を切断するが第二外周面を切断しない第
    一スリットと、第二外周面を切断するが第一外周面を切
    断しない第二スリットとを、電極に近接したスリットを
    除いて各々少なくとも２個ずつ交互に配設した請求項１
    ないし４のいずれかに記載のハニカムヒーター。
  6. 【請求項６】 ハニカム構造体の外周面を２つの電極で
    それぞれ対向する第一外周面と第二外周面に区分したと
    き、第一外周面を切断するが第二外周面を切断しない第
    一スリットと、第二外周面を切断するが第一外周面を切
    断しない第二スリットとを交互に配設し、かつ第一スリ
    ットと第二スリット間の間隔の広さが不均等になるよう
    にした請求項１ないし４のいずれかに記載のハニカムヒ
    ーター。
  7. 【請求項７】 ハニカム構造体の外周面を２つの電極で
    それぞれ対向する第一外周面と第二外周面に区分したと
    き、第一外周面を切断するが第二外周面を切断しない第
    一スリットと、第二外周面を切断するが第一外周面を切
    断しない第二スリットとを交互に配設し、かつ第一スリ
    ットと第二スリット間の間隔の広さが不均等になるとと
    もに、比較的狭い間隔をなす第一スリットと第二スリッ
    ト間に挟まれた領域が点在し、その断面積が比較的小さ
    くなるようにした請求項１ないし４のいずれかに記載の
    ハニカムヒーター。
  8. 【請求項８】 ハニカム構造体の外周面を２つの電極で
    それぞれ対向する第一外周面と第二外周面に区分したと
    き、第一外周面を切断するが第二外周面を切断しない第
    一スリットと、第二外周面を切断するが第一外周面を切
    断しない第二スリットとを交互に配設し、更に第一スリ
    ットと第二スリットに交差する第三スリットを配設した
    請求項１ないし４のいずれかに記載のハニカムヒータ
    ー。
  9. 【請求項９】 ハニカム構造体の外周面を２つの電極で
    それぞれ対向する第一外周面と第二外周面に区分したと
    き、第一外周面を切断するが第二外周面を切断しない第
    一スリットと、第二外周面を切断するが第一外周面を切
    断しない第二スリットとを交互に配設し、かつこれら第
    一スリット及び第二スリットの少なくとも一部を、ガス
    流入側端面の側で短く、ガス流出側端面の側で長くなる
    ように形成した請求項１ないし４のいずれかに記載のハ
    ニカムヒーター。
  10. 【請求項１０】 ハニカム構造体の外周面を２つの電極
    でそれぞれ対向する第一外周面と第二外周面に区分した
    とき、第一外周面を切断するが第二外周面を切断しない
    第一スリットと、第二外周面を切断するが第一外周面を
    切断しない第二スリットとを交互に配設し、かつこれら
    第一スリット及び第二スリットの少なくとも一部を、ガ
    ス流入側端面より若干内部に入ったところで最も短くな
    るように形成した請求項１ないし４のいずれかに記載の
    ハニカムヒーター。
  11. 【請求項１１】 ハニカム構造体の外周面の２つの電極
    間からハニカム構造体のほぼ中心部を通って対向する外
    周面を切断しないように伸びる第一スリットと、第一ス
    リットと交差し、外周面に向けて外周面を切断しないよ
    うに伸びる第二スリットと、外周面から第一スリットに
    向けて第一スリット及び第二スリットと接触しないよう
    に伸びる第三スリットとを配設した請求項１ないし４の
    いずれかに記載のハニカムヒーター。
  12. 【請求項１２】 ハニカム構造体の外周面の２つの電極
    間からハニカム構造体の中心部まで伸びる第一スリット
    と、第一スリットの先端から外周面に向けて外周面を切
    断しないよう放射状に伸びる第二スリットと、ハニカム
    構造体外周面から中心部に向けて第一スリット及び第二
    スリットと接触しないように伸びる第三スリットとを配
    設した請求項１ないし４のいずれかに記載のハニカムヒ
    ーター。
  13. 【請求項１３】 請求項５ないし請求項１２に記載のハ
    ニカムヒーターにおける各種スリットのうちの２以上を
    組み合わせて配設した請求項１ないし４のいずれかに記
    載のハニカムヒーター。
  14. 【請求項１４】 更に、ハニカム構造体の隔壁厚を部分
    的に変化させた請求項１ないし１３のいずれかに記載の
    ハニカムヒーター。
  15. 【請求項１５】 更に、ハニカム構造体のセル密度を部
    分的に変化させた請求項１ないし１４のいずれかに記載
    のハニカムヒーター。
  16. 【請求項１６】 更に、ハニカム構造体の隔壁が部分的
    に途切れた領域を形成した請求項１ないし１５のいずれ
    かに記載のハニカムヒーター。
  17. 【請求項１７】 更に、ガス流出側端面からガス流入側
    端面に向けてガス流入側端面まで貫通しないような孔が
    形成された請求項１ないし１６のいずれかに記載のハニ
    カムヒーター。
  18. 【請求項１８】更に、ガス流出側端面からガス流入側端
    面に向けてガス流入側端面まで貫通しないような間隙が
    形成された請求項１ないし１７のいずれかに記載のハニ
    カムヒーター。
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