JP2009043470A - Electric heater, exhaust system, internal combustion engine, fuel cell system, heating system - Google Patents

Electric heater, exhaust system, internal combustion engine, fuel cell system, heating system Download PDF

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香留樹 浜田
Masashi Matoba
雅司 的場
Akira Shimozono
亮 下薗
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve energy efficiency of an electric heater. <P>SOLUTION: The resistance value of a region 6a of a wave-form thin plate 6 which does not contact a flat thin plate 5 is made higher than that of a region 6b of the wave-form thin plate 6 in contact with the flat thin plate 5, thereby, temperature rising efficiency of the region 6a becomes higher than the temperature rising efficiency of the region 6b. Thus, the energy efficiency of the whole electric heater can be made higher. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、種々のシステムの排気系に適用して好適な電気加熱体に関する。   The present invention relates to an electric heater suitable for application to an exhaust system of various systems.

従来より、帯状の平薄板と波薄板を中心電極を中心にして連続的に巻回することにより形成した電気加熱体が知られている。このような電気加熱体の中には、平薄板と波薄板の全面にわたって多数の孔が形成されたものがある(特許文献1参照)。
特開2005−224716号公報(例えば段落[0015]参照)
2. Description of the Related Art Conventionally, an electric heater formed by continuously winding a strip-like flat thin plate and a corrugated thin plate around a central electrode is known. Among such electric heaters, there is one in which a large number of holes are formed over the entire surface of a flat thin plate and a corrugated thin plate (see Patent Document 1).
Japanese Patent Laying-Open No. 2005-224716 (see, for example, paragraph [0015])

平薄板と波薄板が接触する部分に孔が形成されるために、平薄板と波薄板の接触部位の部分熱容量が増加して昇温効率が悪い部分が形成される。このため従来の電気加熱体によれば、平薄板と波薄板を効率的に昇温することができず、エネルギー効率(単位質量あたりの昇温速度/消費電力量)を向上させることが困難であった。   Since a hole is formed in a portion where the flat thin plate and the corrugated thin plate are in contact with each other, a partial heat capacity at a contact portion between the flat thin plate and the corrugated thin plate is increased, and a portion having a low temperature rising efficiency is formed. For this reason, according to the conventional electric heating element, it is difficult to efficiently raise the temperature of the flat thin plate and the wave thin plate, and it is difficult to improve energy efficiency (temperature increase rate per unit mass / power consumption amount). there were.

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、エネルギー効率が高い電気加熱体を提供することにある。本発明の他の目的は、エネルギー効率が高い排気システムを提供することにある。本発明のさらに他の目的は、エネルギー効率が高い内燃機関を提供することにある。本発明のさらに他の目的は、エネルギー効率が高い燃料電池システムを提供することにある。本発明のさらに他の目的は、エネルギー効率が高い暖房システムを提供することにある。   This invention is made | formed in order to solve such a subject, The objective is to provide the electrical heating body with high energy efficiency. Another object of the present invention is to provide an energy efficient exhaust system. Still another object of the present invention is to provide an internal combustion engine having high energy efficiency. Still another object of the present invention is to provide a fuel cell system with high energy efficiency. Still another object of the present invention is to provide a heating system with high energy efficiency.

本発明は、中心電極を中心にして平薄板と波薄板を連続的に巻回して形成した電気加熱体であって、平薄板と波薄板の少なくとも一方の薄板において、他方の薄板と接していない領域の昇温効率が他方の薄板と接している領域の昇温効率より高いことを特徴とする。   The present invention is an electric heating element formed by continuously winding a flat thin plate and a wave thin plate around a center electrode, and at least one of the flat thin plate and the wave thin plate is not in contact with the other thin plate. The temperature rising efficiency of the region is higher than the temperature rising efficiency of the region in contact with the other thin plate.

本発明よれば、他方の薄板と接していない領域の昇温効率が他方の薄板と接している領域の昇温効率と比較して高いので、電気加熱体全体のエネルギー効率を高めることができる。   According to the present invention, since the temperature raising efficiency in the region not in contact with the other thin plate is higher than the temperature raising efficiency in the region in contact with the other thin plate, the energy efficiency of the entire electric heating element can be increased.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態となる電気加熱体の構成について説明する。   Hereinafter, with reference to drawings, the structure of the electric heating body used as embodiment of this invention is demonstrated.

〔第1の実施形態〕
始めに、図1乃至図3を参照して、本発明の第1の実施形態となる電気加熱体の構成について説明する。
[First Embodiment]
First, with reference to FIG. 1 thru | or FIG. 3, the structure of the electric heating body used as the 1st Embodiment of this invention is demonstrated.

本発明の第1の実施形態となる電気加熱体1は、図1に示すように、コア2と、コア2の最外周側からコア2を保持する金属製(例えばSUS410等のステンレス合金)の外筒3とにより構成されている。コア2は中心電極4を中心にして帯状の平薄板5と波薄板6を交互、且つ、連続的に巻回することにより形成されている。平薄板5と波薄板6は50〜100[μm]程度の厚さを有するFe-Cr-Al合金等の金属により形成されている。   As shown in FIG. 1, the electric heating element 1 according to the first embodiment of the present invention is made of a core 2 and a metal (for example, a stainless alloy such as SUS410) that holds the core 2 from the outermost peripheral side of the core 2. The outer cylinder 3 is comprised. The core 2 is formed by winding the strip-like flat thin plate 5 and the corrugated thin plate 6 alternately and continuously around the center electrode 4. The flat thin plate 5 and the corrugated thin plate 6 are made of a metal such as an Fe—Cr—Al alloy having a thickness of about 50 to 100 [μm].

平薄板5の少なくとも一方の表面は絶縁膜により覆われている。これにより、中心電極4から供給される電流は平薄板5及び/又は波薄板6に沿って流れて外筒3に達する。外筒3に達した電流は図示しない電極を経由して接地電位に流れる。電気加熱体1に流れる電流値はオームの法則にしたがって中心電極4に印加される電圧と電気加熱体1全体の抵抗値により定まる。   At least one surface of the flat thin plate 5 is covered with an insulating film. Thereby, the current supplied from the center electrode 4 flows along the flat thin plate 5 and / or the wave thin plate 6 and reaches the outer cylinder 3. The current reaching the outer cylinder 3 flows to the ground potential via an electrode (not shown). The value of the current flowing through the electric heater 1 is determined by the voltage applied to the center electrode 4 and the resistance value of the entire electric heater 1 according to Ohm's law.

平薄板5の両面が絶縁膜により覆われている場合、中心電極4から供給される電流は平薄板5のみ、波薄板6のみ、又は平薄板5と波薄板6の双方を並列に流れる。中心電極4から供給される電流の経路は平薄板5と波薄板6の接続(接触)形態によって設定できる。平薄板5の片面のみが絶縁膜により覆われている場合には、中心電極4から供給される電流の経路は、平薄板5と波薄板6が接触している部位では1経路、平薄板5と波薄板6が接触していない部位では2経路となる。   When both surfaces of the flat plate 5 are covered with an insulating film, the current supplied from the center electrode 4 flows only in the flat plate 5, only the wave plate 6, or both the flat plate 5 and the wave plate 6 in parallel. The path of the current supplied from the center electrode 4 can be set by the connection (contact) form of the flat thin plate 5 and the wave thin plate 6. When only one surface of the flat thin plate 5 is covered with the insulating film, the path of the current supplied from the center electrode 4 is one path at the portion where the flat thin plate 5 and the corrugated thin plate 6 are in contact with each other. In the part where the wave thin plate 6 is not in contact, there are two paths.

波薄板6は、図2に示すように、山部,略直線部,及び谷部がこの順に連続的に形成された波形状を有し、外筒3内に挿入された際に山部及び谷部が平薄板5と接触する構造となっている。そして本実施形態では、略直線部に対応する領域6aにおける波薄板6の板厚が、図3(a),(b)に示すように、山部及び谷部に対応する領域6bにおける波薄板6の板厚よりも小さくなっている。   As shown in FIG. 2, the wave thin plate 6 has a wave shape in which a peak portion, a substantially straight portion, and a valley portion are continuously formed in this order, and when the wave plate 6 is inserted into the outer cylinder 3, The trough is in contact with the flat thin plate 5. In this embodiment, as shown in FIGS. 3A and 3B, the corrugated sheet 6 in the region 6b corresponding to the peaks and valleys has a plate thickness of the corrugated plate 6 in the region 6a corresponding to the substantially straight portion. It is smaller than the plate thickness of 6.

このような構成によれば、領域6aの抵抗値は、領域6bと比較して断面積が小さい分、高くなる。また領域6aの断面積は領域6bの断面積よりも小さく、且つ、領域6aと領域6bは同じ電流経路にあるので、領域6aの電流密度は領域6bの電流密度よりも高くなる。さらには領域6bは平薄板5と接触しているために、発熱量の一部が平薄板5に奪われることにより領域6bの昇温速度は領域6aの昇温速度よりも遅くなる。また領域6aの質量が領域6bの質量よりも小さくなるので、領域6aの比熱は領域6bの比熱よりも小さくなる。   According to such a configuration, the resistance value of the region 6a is higher because the cross-sectional area is smaller than that of the region 6b. The cross-sectional area of the region 6a is smaller than the cross-sectional area of the region 6b, and the region 6a and the region 6b are in the same current path, so that the current density of the region 6a is higher than the current density of the region 6b. Furthermore, since the region 6b is in contact with the flat thin plate 5, the heating rate of the region 6b becomes slower than the heating rate of the region 6a when a part of the heat generation is taken away by the flat thin plate 5. Further, since the mass of the region 6a is smaller than the mass of the region 6b, the specific heat of the region 6a is smaller than the specific heat of the region 6b.

これにより、領域6aの昇温効率が領域6bの昇温効率よりも高くなり、結果として電気加熱体1全体のエネルギー効率を高めることができる。なお詳しくは後述するが、波薄板6の昇温効率は領域6a,6bの長さや抵抗値の比率に応じて変化する。最適な比率を設計することにより、電気加熱体1として使用する電力を削減しつつ部分的な昇温効率を高め、結果としてエネルギー効率が高い電気加熱体1を得ることができる。   Thereby, the temperature increase efficiency of the region 6a becomes higher than the temperature increase efficiency of the region 6b, and as a result, the energy efficiency of the entire electric heating element 1 can be increased. As will be described in detail later, the heating efficiency of the wave thin plate 6 varies depending on the lengths of the regions 6a and 6b and the ratio of the resistance values. By designing the optimum ratio, it is possible to increase the partial temperature raising efficiency while reducing the electric power used as the electric heating element 1, and as a result, the electric heating element 1 having high energy efficiency can be obtained.

本願発明の発明者らは、領域6aが波薄板6の長さ方向に占める割合とエネルギー効率の関係をシミュレーションにより評価した結果、領域6aが波薄板6の長さ方向に占める割合が40%以上である場合において高いエネルギー効率が得られることを知見した。また本実施形態では、波薄板6の抵抗値及び/又は質量を部分的に変化させたが、同様にして平薄板5が波薄板6と接触しない領域の抵抗値及び/又は質量を変化させてもよい。また平薄板5と波薄板6の双方の抵抗値及び/又は質量を部分的に変化させてもよい。   The inventors of the present invention evaluated the relationship between the ratio of the area 6a in the length direction of the corrugated sheet 6 and the energy efficiency by simulation. As a result, the ratio of the area 6a in the length direction of the corrugated sheet 6 is 40% or more. It has been found that high energy efficiency can be obtained when In the present embodiment, the resistance value and / or mass of the corrugated sheet 6 is partially changed. Similarly, the resistance value and / or mass of the area where the flat sheet 5 does not contact the corrugated sheet 6 is varied. Also good. Further, the resistance value and / or mass of both the flat thin plate 5 and the corrugated thin plate 6 may be partially changed.

領域6aと領域6bの間には、急な段差が形成されないように、図3(a),(b)に示すように領域6aと領域6b間で波薄板6の板厚を連続的に(滑らかに)変化させる領域6cが形成されている。このような構成によれば、領域6aと領域6bの段差において温度差に起因する応力が集中することを防止して、波薄板6の耐久性を向上させることができる。   As shown in FIGS. 3A and 3B, the thickness of the corrugated sheet 6 is continuously set between the region 6a and the region 6b so as not to form a steep step between the region 6a and the region 6b. A region 6c to be changed (smoothly) is formed. According to such a configuration, it is possible to prevent stress due to the temperature difference from concentrating at the step between the region 6a and the region 6b, and to improve the durability of the wave thin plate 6.

領域6cは、プレス型を利用して波薄板6の厚さを変化させる際に型抜き用の傾斜の役割を果たすようになるので、波薄板6を形成する際の生産性を向上させることもできる。領域6cの傾斜形状は、可能な限り滑らかであることが望ましいが、合理的な設計の範囲内で決定するとよい。具体的には、領域6cの傾斜形状を略直線状とし、領域6cの両端に微小な曲げ半径を付与したり、領域6cの両端を一次微分及び二次微分の4項全てがゼロになる曲線状にしたりしてもよい。   Since the region 6c functions as an inclination for die cutting when the thickness of the corrugated sheet 6 is changed using a press die, the productivity when forming the corrugated sheet 6 can be improved. it can. The inclined shape of the region 6c is desirably as smooth as possible, but may be determined within a reasonable design range. Specifically, the slope shape of the region 6c is made substantially linear, a minute bending radius is given to both ends of the region 6c, or both ends of the region 6c are curves in which all four terms of the first and second derivatives are zero. Or may be made into a shape.

以上の説明から明らかなように、本発明の第1の実施形態となる電気加熱体1によれば、平薄板5と接触しない波薄板6の領域6aの抵抗値を平薄板5と接触する波薄板6の領域6bよりも高くすることにより、領域6aの昇温効率を領域6bの昇温効率より高くするので、結果として電気加熱体1全体のエネルギー効率を高めることができる。   As is clear from the above description, according to the electric heating element 1 according to the first embodiment of the present invention, the resistance value of the region 6 a of the wave thin plate 6 that does not contact the flat thin plate 5 is changed to the wave contacting the flat thin plate 5. By making it higher than the region 6b of the thin plate 6, the temperature raising efficiency of the region 6a is made higher than the temperature raising efficiency of the region 6b. As a result, the energy efficiency of the entire electric heating element 1 can be increased.

なおここでは領域6aの抵抗値を領域6bの抵抗値よりも高くすると表現したが、図3(a),(b)に示す波薄板6の構成は領域6aの質量を領域6bの質量よりも小さくしたと解釈することもできる。領域6aの質量を領域6bの質量よりも小さくすることにより、領域6aの比熱が領域6bの比熱よりも小さくなり、結果として領域6aの昇温効率を高めることができる。   Here, it is expressed that the resistance value of the region 6a is higher than the resistance value of the region 6b. However, the configuration of the corrugated plate 6 shown in FIGS. 3A and 3B is that the mass of the region 6a is larger than the mass of the region 6b. It can also be interpreted as having been made smaller. By making the mass of the region 6a smaller than the mass of the region 6b, the specific heat of the region 6a becomes smaller than the specific heat of the region 6b, and as a result, the temperature raising efficiency of the region 6a can be increased.

上記電気加熱体1において、図4及び図5(a),(b)に示すように、領域6a表面中央部付近に波薄板6の長さ方向に伸びるリブ6dを形成してもよい。このようなリブ6dを形成することにより、領域6bと比較して板厚が薄い領域6aの強度を補強し、電気加熱体1全体の機械的強度を向上させることができる。図5(a),(b)では、リブ6dの高さは領域6aにおける波薄板6の厚さとリブ6dの高さの合計値が領域6bにおける波薄板6の厚さと略同じになるように設計されているが、必ずしもこの高さである必要はない。   In the electric heating body 1, as shown in FIGS. 4 and 5A and 5B, a rib 6d extending in the length direction of the wave thin plate 6 may be formed in the vicinity of the center of the surface of the region 6a. By forming such ribs 6d, the strength of the region 6a, which is thinner than the region 6b, can be reinforced, and the mechanical strength of the entire electric heating element 1 can be improved. 5A and 5B, the height of the rib 6d is set so that the total value of the thickness of the corrugated plate 6 in the region 6a and the height of the rib 6d is substantially the same as the thickness of the corrugated plate 6 in the region 6b. Although designed, it does not necessarily have to be this height.

リブ6dの断面形状は、特に限定されることはないが、プレス型により成形する際の型抜きの容易さを考慮して三角形や台形形状にすることが望ましい。リブ6dの先端部及び側壁部の形状は、角部があることによって温度分布による応力が集中することを避けるために、微小な曲げ半径を付与したり、一次微分及び二次微分の4項全てがゼロになる曲線形状にしたりして、できるだけ滑らかな曲線形状にすることが望ましい。   The cross-sectional shape of the rib 6d is not particularly limited, but it is desirable that the rib 6d has a triangular shape or a trapezoidal shape in consideration of ease of punching when forming with a press die. In order to avoid stress concentration due to temperature distribution due to the presence of corners, the shape of the tip portion and side wall portion of the rib 6d is given a minute bending radius, or all four terms of the first and second derivatives. It is desirable to make the curve shape that is as smooth as possible, for example, by making the curve shape zero.

一般に中心電極4付近の数周は波薄板6の曲げ半径は小さく、またその曲げ角度が大きくなる。このため波薄板6を加工する際には、波薄板6に大きな応力が加わることによって波薄板6の耐久性が低下する恐れがある。さらには、中心電極4付近の数周は波薄板6の曲げ角度が安定しないために、領域6a及び領域6bの位置決めが難しく、結果として生産時間が長くなったり、位置ずれによって歩留まりが悪化したりする恐れがある。このことから、上記実施形態では波薄板6の全ての巻周において領域6aと領域6bを形成したが、中心電極4から数周(3周程度)目の平薄板5又は波薄板6までは領域6a及び領域6bを形成しないことが望ましい。   In general, the bending radius of the wave thin plate 6 is small and the bending angle is large around several turns near the center electrode 4. For this reason, when the corrugated sheet 6 is processed, there is a possibility that durability of the corrugated sheet 6 may be reduced by applying a large stress to the corrugated sheet 6. Furthermore, since the bending angle of the corrugated plate 6 is not stable at several turns near the center electrode 4, it is difficult to position the region 6a and the region 6b, resulting in a longer production time or a worsened yield due to misalignment. There is a fear. Therefore, in the above embodiment, the region 6a and the region 6b are formed in all the windings of the wave thin plate 6, but the region from the center electrode 4 to the flat thin plate 5 or the wave thin plate 6 of several turns (about three turns) is the region. It is desirable not to form 6a and region 6b.

電気加熱体1はコア2を外筒3に挿入することにより形成されるが、この際、コア2の外周に近い薄板が変形したり、狭いところに押し込まれることによりコア2の外周に近い薄板に残留応力が発生したりすることによって、波薄板6の耐久性が低下する恐れがある。このことから、上記実施形態では波薄板6の全ての巻周において板厚が異なる領域6aと領域6bを形成したが、最外周から数周(3周程度)目の平薄板5又は波薄板6までは領域6a及び領域6bを形成しないことが望ましい。領域6a及び領域6bが形成されていない巻周があったとしても、この巻周が波薄板6全体の長さに占める割合は数%であるので、昇温効率に与える影響は小さい。領域6a及び領域6bが形成されていない巻周が波薄板6全体の長さに占める割合は生産性,耐久性,及び昇温効率を考慮して設計者が適宜設定できる。   The electric heating element 1 is formed by inserting the core 2 into the outer cylinder 3. At this time, the thin plate near the outer periphery of the core 2 is deformed, or the thin plate near the outer periphery of the core 2 is pushed into a narrow place. If the residual stress is generated, the durability of the wave thin plate 6 may be reduced. Therefore, in the above embodiment, the regions 6a and 6b having different plate thicknesses are formed on the entire circumference of the wave thin plate 6. However, the flat thin plate 5 or the wave thin plate 6 that is several turns (about three turns) from the outermost periphery. It is desirable not to form the region 6a and the region 6b. Even if there is a winding circumference in which the region 6a and the region 6b are not formed, since the ratio of the winding circumference to the entire length of the wave thin plate 6 is several percent, the influence on the heating efficiency is small. The ratio of the winding circumference in which the region 6a and the region 6b are not formed to the entire length of the corrugated sheet 6 can be appropriately set by the designer in consideration of productivity, durability, and temperature rise efficiency.

本実施形態では、領域6a内の板厚を均一にしたが、波薄板6の長さ方向において領域6aの板厚を適宜変化させてもよい。具体的には、領域6aの板厚を中央部から長さ方向端部に向かって増加させることにより、領域6aの抵抗率が波薄板6の長さ方向において中央部付近を最大値とする分布状態を有するようにしてもよい。このような構成によれば、領域6aの中央部の抵抗値が領域6bに近い長さ方向端部の抵抗値よりも大きくなるので、領域6aの発熱エネルギーが領域6bを介して平薄板5に伝導することにより昇温効率が低下することを防止できる。   In the present embodiment, the plate thickness in the region 6 a is made uniform, but the plate thickness of the region 6 a may be appropriately changed in the length direction of the wave thin plate 6. Specifically, by increasing the plate thickness of the region 6a from the central portion toward the end in the length direction, the resistivity of the region 6a is a distribution in which the vicinity of the central portion is maximized in the length direction of the wave thin plate 6. You may make it have a state. According to such a configuration, since the resistance value at the center of the region 6a is larger than the resistance value at the end in the length direction close to the region 6b, the heat generated in the region 6a is transferred to the flat thin plate 5 via the region 6b. By conducting, it is possible to prevent the temperature raising efficiency from decreasing.

〔第2の実施形態〕
次に、図6,図7(a),(b)を参照して、本発明の第2の実施形態となる電気加熱体の構成について説明する。本発明の第2の実施形態となる電気加熱体の構成は波薄板6の構成のみが上記第1の実施形態となる電気加熱体の構成と異なる。以下では波薄板6の構成についてのみ説明し、その他の構成についてはその説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, with reference to FIG. 6, FIG. 7 (a), (b), the structure of the electric heating body used as the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated. The configuration of the electric heating body according to the second embodiment of the present invention is different from the configuration of the electric heating body according to the first embodiment only in the configuration of the wave thin plate 6. Only the configuration of the wave thin plate 6 will be described below, and the description of the other configurations will be omitted.

本実施形態では、波薄板6の略直線部に対応する領域6aには図6,7(a)に示すように複数の円形形状の孔7が形成されている。このような構成によれば、領域6aの断面積が部分的に小さくなるので、上記第1の実施形態となる電気加熱体1と同様に、領域6aの抵抗値は図7(b)に示すように領域6bの抵抗値よりも大きくなる。また略直線部に対応する領域6aの質量は山部及び谷部に対応する領域6bの質量よりも小さくなるので、領域6aの比熱は領域6bの比熱よりも小さくなる。従って上記第1の実施形態となる電気加熱体と同様に領域6aの昇温効率を領域6bの昇温効率よりも高くし、電気加熱体1全体のエネルギー効率を高めることができる。   In the present embodiment, a plurality of circular holes 7 are formed in the region 6a corresponding to the substantially straight portion of the wave thin plate 6 as shown in FIGS. According to such a configuration, since the cross-sectional area of the region 6a is partially reduced, the resistance value of the region 6a is shown in FIG. 7B as in the case of the electric heating element 1 according to the first embodiment. Thus, it becomes larger than the resistance value of the region 6b. Moreover, since the mass of the area | region 6a corresponding to a substantially straight part becomes smaller than the mass of the area | region 6b corresponding to a peak part and a trough part, the specific heat of the area | region 6a becomes smaller than the specific heat of the area | region 6b. Accordingly, similarly to the electric heating body according to the first embodiment, the temperature raising efficiency of the region 6a can be made higher than the temperature raising efficiency of the region 6b, and the energy efficiency of the entire electric heating body 1 can be increased.

本発明の第2の実施形態となる電気加熱体によれば、孔7を波薄板6の全面ではなく部分的に形成するので、波薄板6の全面に渡って孔を形成する場合と比較して、型抜きや機械加工等の工程数を削減することができ、結果として生産時間を短縮して生産効率を向上させることができる。また波薄板6の全面に渡って孔を形成する場合と比較して、孔の個数及び孔の形成回数を少なくできるので、型及び加工工具のメンテナンスに要する時間及びコストを低減できる。   According to the electric heating element according to the second embodiment of the present invention, the hole 7 is formed partially rather than the entire surface of the corrugated plate 6, so that the hole is formed over the entire surface of the corrugated plate 6. Thus, the number of processes such as die cutting and machining can be reduced, and as a result, production time can be shortened and production efficiency can be improved. Further, since the number of holes and the number of holes formed can be reduced as compared with the case where holes are formed over the entire surface of the corrugated plate 6, the time and cost required for the maintenance of the mold and the processing tool can be reduced.

本実施形態では、図7(b)に示すように領域6a内において所定間隔及び所定周期で抵抗値を変化させたが、孔7の径,個数,及び形成位置を変化させることにより波薄板6の長さ方向において領域6a内の抵抗率を適宜変化させてもよい。具体的には、図8,9(a)に示すように波薄板6の長さ方向のどの位置にも孔7が形成されているように領域6a内に孔7を配置することにより、図9(b)に示すように領域6aの抵抗値が波薄板6の長さ方向において領域6bの抵抗値よりも常に大きくなるようにしてもよい。このような構成によれば、孔7を形成したことによる領域6aの抵抗値の変化率が波薄板6の長さ方向において連続的になるので、領域6a内での昇温効率のばらつきを小さくし、昇温効率を一定にすることができる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 7B, the resistance value is changed at a predetermined interval and a predetermined period in the region 6a. However, by changing the diameter, number, and forming position of the holes 7, the corrugated sheet 6 The resistivity in the region 6a may be appropriately changed in the length direction. Specifically, as shown in FIGS. 8 and 9A, by arranging the holes 7 in the region 6a so that the holes 7 are formed at any position in the length direction of the wave thin plate 6, As shown in 9 (b), the resistance value of the region 6 a may always be larger than the resistance value of the region 6 b in the length direction of the wave thin plate 6. According to such a configuration, since the rate of change in the resistance value of the region 6a due to the formation of the hole 7 becomes continuous in the length direction of the wave thin plate 6, variation in the temperature rise efficiency in the region 6a is reduced. Thus, the heating efficiency can be made constant.

図10,11(a)に示すように孔7の個数が領域6aの中央部から長さ方向端部に向かって減少するように孔7を配置することにより、図11(b)に示すように領域6aの抵抗率が波薄板6の長さ方向において中央部付近を最大値とする分布状態を有するようにしてもよい。このような構成によれば、領域6aの中央部の抵抗値が領域6bに近い長さ方向端部の抵抗値よりも大きくなるので、領域6aの発熱エネルギーが領域6bを介して平薄板5に伝導することにより昇温効率が低下することを防止できる。   As shown in FIG. 11B, by arranging the holes 7 so that the number of the holes 7 decreases from the center of the region 6a toward the end in the length direction as shown in FIGS. In addition, the resistivity of the region 6a may have a distribution state in which the vicinity of the center portion in the length direction of the wave thin plate 6 has a maximum value. According to such a configuration, since the resistance value at the center of the region 6a is larger than the resistance value at the end in the length direction close to the region 6b, the heat generated in the region 6a is transferred to the flat thin plate 5 via the region 6b. By conducting, it is possible to prevent the temperature raising efficiency from decreasing.

図12,13(a)に示すように孔7の径が領域6aの中央部から長さ方向端部に向かって小さくなるように孔7を形成,配置することにより、図13(b)に示すように領域6aの抵抗率が波薄板6の長さ方向において中央部付近を最大値とする分布状態を有するようにしてもよい。このような構成によれば、領域6aの中央部の抵抗値が領域6bに近い長さ方向端部の抵抗値よりも大きくなるので、領域6aの発熱エネルギーが領域6bを介して平薄板5に伝導することにより昇温効率が低下することを防止できる。   As shown in FIGS. 12 and 13 (a), by forming and arranging the hole 7 so that the diameter of the hole 7 decreases from the center of the region 6a toward the end in the length direction, As shown, the resistivity of the region 6a may have a distribution state in which the vicinity of the central portion in the length direction of the wave thin plate 6 is a maximum value. According to such a configuration, since the resistance value at the center of the region 6a is larger than the resistance value at the end in the length direction close to the region 6b, the heat generated in the region 6a is transferred to the flat thin plate 5 via the region 6b. By conducting, it is possible to prevent the temperature raising efficiency from decreasing.

本実施形態では、孔7の形状は円形形状であるとしたが、図14,15(a),(b)に示すような波薄板6の長さ方向に伸びる長方形形状のスリット8や、図16,17(a),(b)に示すような波薄板6の幅方向に伸びる長方形形状のスリット9を孔7の代わりに形成してもよい。スリット8,9は、図15(a)又は図16(a)に示すように波薄板6の長さ方向又は幅方向に一つ形成してもよいし、図15(b)又は図16(b)に示すように波薄板6の長さ方向又は幅方向に複数、且つ、交互に形成してもよい。   In the present embodiment, the shape of the hole 7 is a circular shape, but the rectangular slit 8 extending in the length direction of the wave thin plate 6 as shown in FIGS. 14, 15 (a), (b), A rectangular slit 9 extending in the width direction of the corrugated sheet 6 as shown in 16, 17 (a), (b) may be formed instead of the hole 7. As shown in FIG. 15A or 16A, one slit 8 or 9 may be formed in the length direction or width direction of the wave thin plate 6, or FIG. 15B or FIG. As shown in b), a plurality of the thin wave plates 6 may be alternately formed in the length direction or the width direction.

但しスリット8,9の形状を完全な長方形形状とした場合、角部に応力が集中することによって波薄板6の耐久性が低下する可能性がある。従って、スリット8,9の形状を長方形形状とする場合には角部に曲げ半径を付けて角部を無くすことが望ましい。またスリット8,9の形状を長方形形状ではなく楕円形状にしてもよい。なお孔7及びスリット8,9の形状は台形形状,五角形形状,六角形形状等のその他の形状であってもよい。   However, when the slits 8 and 9 have a completely rectangular shape, the stress of the corrugated plate 6 may be deteriorated due to stress concentration at the corners. Therefore, when the slits 8 and 9 are formed in a rectangular shape, it is desirable to add a bending radius to the corners to eliminate the corners. Further, the shape of the slits 8 and 9 may be an elliptical shape instead of a rectangular shape. The shapes of the holes 7 and the slits 8 and 9 may be other shapes such as a trapezoidal shape, a pentagonal shape, and a hexagonal shape.

〔その他の実施形態〕
上記第1及び第2の実施形態の電気加熱体は、薄板に触媒を担持させることにより電気加熱触媒体として利用することができる。例えば、既存の燃焼触媒技術を用いた触媒材料を薄板に担持させることにより、本実施形態の電気加熱体は電気加熱燃焼触媒体として利用することができる。電気加熱燃焼触媒体は、触媒活性が低い低温の場合であっても、燃焼ガスが供給される前に電気的に加熱することによって触媒を昇温して触媒活性を高めることができる。
[Other Embodiments]
The electric heating body of the first and second embodiments can be used as an electric heating catalyst body by supporting a catalyst on a thin plate. For example, by supporting a catalyst material using existing combustion catalyst technology on a thin plate, the electric heating body of this embodiment can be used as an electric heating combustion catalyst body. The electrically heated combustion catalyst body can increase the catalyst activity by raising the temperature of the catalyst by electrically heating the combustion gas before it is supplied even if the catalyst activity is low and the temperature is low.

上記第2の実施形態となる電気加熱体の波薄板6に触媒を担持させる場合には、図18に示すように、全ての孔6が触媒10の表面張力によって触媒10により塞がれる大きさであってもよい。また一部の孔6が触媒10により塞がれ、その他の孔6は図19に示すように触媒10により塞がれない大きさであってもよい。例えば、孔6の径が0.1[mm]程度以下であれば触媒10の表面張力によって孔6は塞がれる。しかし、孔6の径が0.8[mm]程度以上であれば、触媒10の表面張力によって塞がれ難くなる。   When the catalyst is supported on the wave heating plate 6 of the electric heating body according to the second embodiment, as shown in FIG. 18, all the holes 6 are blocked by the catalyst 10 due to the surface tension of the catalyst 10. It may be. Further, a part of the holes 6 may be blocked by the catalyst 10 and the other holes 6 may be of a size that is not blocked by the catalyst 10 as shown in FIG. For example, if the diameter of the hole 6 is about 0.1 [mm] or less, the hole 6 is blocked by the surface tension of the catalyst 10. However, if the diameter of the hole 6 is about 0.8 [mm] or more, it is difficult to be blocked by the surface tension of the catalyst 10.

全ての孔6が触媒10により塞がれた場合であっても、触媒10は絶縁体であるために領域6aの抵抗値は殆ど変化しない。従って、孔6を形成しない時と同じ触媒面積を確保し、孔6を形成しない時と同等な燃焼性能を実現できる。また触媒10により塞がれていない孔6を水抜き用の孔として利用することにより、内部で発生した水分を排出し、触媒10の耐水性を向上できる。また触媒10により塞がれていない孔6を空気流路として利用することにより、燃焼ガスの混合性能,圧損,及び燃焼性能を向上できる。   Even when all the holes 6 are blocked by the catalyst 10, the resistance value of the region 6a hardly changes because the catalyst 10 is an insulator. Therefore, the same catalyst area as when the holes 6 are not formed can be secured, and the combustion performance equivalent to that when the holes 6 are not formed can be realized. In addition, by using the holes 6 that are not blocked by the catalyst 10 as drain holes, the water generated inside can be discharged, and the water resistance of the catalyst 10 can be improved. Further, by using the holes 6 that are not blocked by the catalyst 10 as the air flow path, the mixing performance, pressure loss, and combustion performance of the combustion gas can be improved.

〔実施例〕
以下、本発明に係る電気加熱体の幾つかの実施例について説明する。
〔Example〕
Several examples of the electric heating element according to the present invention will be described below.

〔実施例1〕
実施例1の電気加熱体では、図20(a),(b)に示すように、波薄板6の山部から次の山部までの水平方向距離を1.2[mm],山部の頂点と谷部の頂点間の垂直方向距離を1.6[mm],略直線部R2の長さを1.0[mm]とした。また山部(谷部)R1の曲げ半径及び曲げ角度を0.3[mm]及び180[°]とすることにより、山部(谷部)R1の長さを0.3π(約0.9)[mm]とした。
[Example 1]
In the electric heating body of Example 1, as shown in FIGS. 20 (a) and 20 (b), the horizontal distance from the peak portion of the corrugated sheet 6 to the next peak portion is 1.2 [mm], The vertical distance between the apexes of the peaks and valleys was 1.6 [mm], and the length of the substantially straight portion R2 was 1.0 [mm]. Further, by setting the bending radius and bending angle of the peak (valley) R1 to 0.3 [mm] and 180 [°], the length of the peak (valley) R1 is 0.3π (about 0.9). ) [Mm].

波薄板6の長さ方向で略直線部R2の長さが占める割合は約51[%]であった。平薄板5と波薄板6により囲まれるガス流路をセルと定義した場合、セルの断面積は約1.0[mm]であり、1平方インチあたりのセル密度は約670[cpsi]であった。なおセル密度は、数式(25.4[mm]/セル断面積)にセル断面積の値[mm]を代入することにより算出した。 The ratio of the length of the substantially straight portion R2 in the length direction of the wave thin plate 6 was about 51 [%]. When the gas flow path surrounded by the flat thin plate 5 and the corrugated thin plate 6 is defined as a cell, the cross-sectional area of the cell is about 1.0 [mm 2 ], and the cell density per square inch is about 670 [cpsi]. there were. The cell density was calculated by substituting the cell cross-sectional area value [mm 2 ] into the formula (25.4 [mm 2 ] / cell cross-sectional area).

この実施例1の電気加熱体について、波薄板6における略直線部R2の開孔率(略直線部R2の面積中に占める孔7の面積の比率)の変化に伴う電力比率,電流密度比率,略直線部R2における昇温比率,及び曲線部(山部及び谷部)R1における昇温比率の変化をシミュレーションにより評価した結果を図21に示す。   About the electric heating body of this Example 1, the power ratio, current density ratio, FIG. 21 shows the results of evaluating the temperature rise ratio in the substantially straight portion R2 and the change in the temperature rise ratio in the curved portion (peak portion and trough portion) R1 by simulation.

図21に示す各比率は開孔率が0である時の各比率を1として規格化されている。電力比率とは総消費電力に対する波薄板6の消費電力の割合を意味する。電流密度比率とは波薄板6の曲線部R1の平均電流密度に対する略直線部R2の平均電流密度の割合を意味する。昇温比率とは平均昇温速度を意味する。   Each ratio shown in FIG. 21 is normalized with each ratio being 1 when the hole area ratio is 0. The power ratio means the ratio of the power consumption of the wave thin plate 6 to the total power consumption. The current density ratio means the ratio of the average current density of the substantially straight portion R2 to the average current density of the curved portion R1 of the wave thin plate 6. The heating rate means the average heating rate.

図21に示すように、波薄板6の開孔率の増加に伴い、電力比率と曲線部R1における昇温比率は低下するのに対して、電流密度比率と略直線部R2における昇温比率は増加する。電力比率の低下は、開孔率が増加するのに伴い波薄板6全体の抵抗値が増加し、オームの法則に従って同一電圧における電流値が低下したことを意味する。曲線部R1における昇温比率の低下は、電流量の低下に伴って抵抗値が変化しない曲線部R1における発熱量が低下したことを意味する。電流密度比率の増加は、曲線部R1の電流密度は減っているが、開孔率の増加に伴い略直線部R2の平均断面積が減ることによって略直線部R2の電流密度が増加していることを意味する。略直線部R2における昇温比率の増加は、略直線部R2の電流密度が増加していることを意味する。   As shown in FIG. 21, the power ratio and the temperature rise ratio in the curved portion R1 decrease with the increase in the opening ratio of the wave thin plate 6, whereas the current density ratio and the temperature rise ratio in the substantially straight portion R2 are To increase. The decrease in the power ratio means that the resistance value of the entire corrugated sheet 6 increases as the hole area ratio increases, and the current value at the same voltage decreases according to Ohm's law. The decrease in the temperature rise ratio in the curved portion R1 means that the amount of heat generation in the curved portion R1 where the resistance value does not change with the decrease in the amount of current has decreased. The increase in the current density ratio results in a decrease in the current density in the curved portion R1, but the current density in the substantially linear portion R2 increases due to a decrease in the average cross-sectional area of the substantially linear portion R2 as the hole area ratio increases. Means that. An increase in the temperature rise ratio in the substantially straight portion R2 means that the current density in the substantially straight portion R2 is increasing.

以上の結果から、略直線部R2の開孔率を増加させることにより、電気加熱体の総消費電力を低減しつつ、略直線部R2の昇温効率を向上できることが知見される。但し、略直線部R2の開孔率を増加させた場合、略直線部R2の断面積が低下するので、波薄板6の強度及び耐久性が低下する恐れがある。従って、略直線部R2の開孔率は、機械力学や電気工学の技術を用いて、機械的強度,耐久性,及び電力・昇温効率を考慮して設定することが望ましい。   From the above results, it is found that increasing the hole area ratio of the substantially straight portion R2 can improve the heating efficiency of the substantially straight portion R2 while reducing the total power consumption of the electric heating element. However, when the hole area ratio of the substantially straight portion R2 is increased, the cross-sectional area of the substantially straight portion R2 is reduced, so that the strength and durability of the wave thin plate 6 may be reduced. Therefore, it is desirable to set the hole area ratio of the substantially straight portion R2 in consideration of mechanical strength, durability, and power / heating efficiency using mechanical or electrical engineering techniques.

〔実施例2〕
実施例2の電気加熱体では、図22(a)に示すように、波薄板6の山部から次の山部までの水平方向距離を2.0[mm],山部の頂点と谷部の頂点との間の垂直方向距離を3.2[mm],略直線部R2の長さを2.2[mm]とした。また山部(谷部)R1の曲げ半径及び曲げ角度を0.5[mm]及び180[°]とすることにより、山部(谷部)R1の長さを0.5π(約1.6)[mm]とした。波薄板6の長さ方向で略直線部R2の長さが占める割合は約58[%]であった。セルの断面積は約3.2[mm]であり、1平方インチあたりのセル密度は約200[cpsi]であった。なお本実施例では、波薄板6の抵抗値を部分的に変化させたが、図23(a)に示すように平薄板5の板厚を部分的に変化させることにより平薄板5の抵抗値を部分的に変化させてもよい。
[Example 2]
In the electric heating body of Example 2, as shown in FIG. 22 (a), the horizontal distance from the peak portion of the corrugated sheet 6 to the next peak portion is 2.0 [mm], and the apex and valley portion of the peak portion. The vertical distance from the apex of the substrate was 3.2 [mm], and the length of the substantially straight portion R2 was 2.2 [mm]. Further, by setting the bending radius and bending angle of the peak (valley) R1 to 0.5 [mm] and 180 [°], the length of the peak (valley) R1 is 0.5π (about 1.6). ) [Mm]. The ratio of the length of the substantially straight portion R2 in the length direction of the wave thin plate 6 was about 58 [%]. The cross-sectional area of the cell was about 3.2 [mm 2 ], and the cell density per square inch was about 200 [cpsi]. In this embodiment, the resistance value of the wave thin plate 6 is partially changed. However, the resistance value of the flat thin plate 5 is changed by partially changing the plate thickness of the flat thin plate 5 as shown in FIG. May be partially changed.

〔実施例3〕
実施例3の電気加熱体では、図22(b)に示すように、波薄板6の山部から次の山部までの水平方向距離を1.6[mm],山部の頂点と谷部の頂点との間の垂直方向距離を1.6[mm],略直線部R2の長さを0.5[mm]とした。また山部(谷部)R1の曲げ半径及び曲げ角度を0.4[mm]及び180[°]とすることにより、山部(谷部)R1の長さを0.4π(約1.3)[mm]とした。波薄板6の長さ方向で略直線部R2の長さが占める割合は約28[%]であった。セルの断面積は約1.0[mm]であり、1平方インチあたりのセル密度は約620[cpsi]であった。
Example 3
In the electric heating body of Example 3, as shown in FIG.22 (b), the horizontal direction distance from the peak part of the corrugated sheet 6 to the next peak part is 1.6 [mm], the peak part and trough part of the peak part The vertical distance from the apex of the straight line portion was 1.6 [mm], and the length of the substantially straight portion R2 was 0.5 [mm]. Further, by setting the bending radius and bending angle of the peak (valley) R1 to 0.4 [mm] and 180 [°], the length of the peak (valley) R1 is set to 0.4π (about 1.3). ) [Mm]. The ratio of the length of the substantially straight portion R2 in the length direction of the wave thin plate 6 was about 28 [%]. The cross-sectional area of the cell was about 1.0 [mm 2 ], and the cell density per square inch was about 620 [cpsi].

〔実施例4〕
実施例4の電気加熱体では、図22(c)に示すように、波薄板6の山部から次の山部までの水平方向距離を3.6[mm],山部の頂点と谷部の頂点との間の垂直方向距離を1.8[mm],略直線部R2の長さを1.5[mm]とした。また山部(谷部)R1の曲げ半径及び曲げ角度をそれぞれ0.5[mm]及び90[°]とすることにより、山部(谷部)R1の長さを0.25π(約0.8)[mm]とした。波薄板6の長さ方向で略直線部R2の長さが占める割合は約65[%]であった。セルの断面積は約3.2[mm]あり、1平方インチあたりのセル密度は約200[cpsi]であった。なお本実施例では、波薄板6の抵抗値を部分的に変化させたが、図23(b)に示すように平薄板5の板厚を部分的に変化させることにより平薄板5の抵抗値を部分的に変化させてもよい。
Example 4
In the electric heating body of Example 4, as shown in FIG.22 (c), the horizontal direction distance from the peak part of the corrugated sheet 6 to the next peak part is 3.6 [mm], and the apex and trough part of the peak part The vertical distance from the top of the straight line portion was 1.8 [mm], and the length of the substantially straight portion R2 was 1.5 [mm]. Further, by setting the bending radius and bending angle of the peak (valley) R1 to 0.5 [mm] and 90 [°], respectively, the length of the peak (valley) R1 is set to 0.25π (about 0.2 mm). 8) Set to [mm]. The ratio of the length of the substantially straight portion R2 in the length direction of the corrugated sheet 6 was about 65 [%]. The cross-sectional area of the cell was about 3.2 [mm 2 ], and the cell density per square inch was about 200 [cpsi]. In the present embodiment, the resistance value of the wave thin plate 6 is partially changed. However, the resistance value of the flat thin plate 5 is changed by partially changing the plate thickness of the flat thin plate 5 as shown in FIG. May be partially changed.

〔実施例5〕
実施例5の電気加熱体では、図22(d)に示すように、波薄板6の山部から次の山部までの水平方向距離を1.8[mm],山部の頂点と谷部の頂点との間の垂直方向距離を0.9[mm],略直線部R2の長さを0.27[mm]とした。また山部(谷部)R1の曲げ半径及び曲げ角度をそれぞれ0.5[mm]及び90[°]とすることにより、山部(谷部)R1の長さを0.25π(約0.8)[mm]とした。波薄板6の長さ方向で略直線部R2の長さが占める割合は約25[%]であった。セルの断面積は約0.8[mm]であり、1平方インチあたりのセル密度は約800[cpsi]であった。
Example 5
In the electric heating body of Example 5, as shown in FIG.22 (d), the horizontal direction distance from the peak part of the corrugated sheet 6 to the next peak part is 1.8 [mm], and the apex and trough part of the peak part The vertical distance from the top of each of the two was 0.9 [mm], and the length of the substantially straight portion R2 was 0.27 [mm]. Further, by setting the bending radius and bending angle of the peak (valley) R1 to 0.5 [mm] and 90 [°], respectively, the length of the peak (valley) R1 is set to 0.25π (about 0.2 mm). 8) Set to [mm]. The ratio of the length of the substantially straight portion R2 in the length direction of the wave thin plate 6 was about 25 [%]. The cross-sectional area of the cell was about 0.8 [mm 2 ], and the cell density per square inch was about 800 [cpsi].

〔開孔率の変化に伴うエネルギー効率の比率の変化〕
図24は、略直線部R2の開孔率Oの変化に伴う、波薄板6全体のエネルギー効率に対する略直線部R2のエネルギー効率の比率の変化、換言すれば波薄板6全体の平均昇温速度に対する略直線部R2の平均昇温速度の比率の変化を、幾つかの高抵抗部比率(波薄板6中で略直線部R2の長さが占める割合)Rについてシミュレーションした結果を示す図である。
[Change in ratio of energy efficiency with change in hole area ratio]
FIG. 24 shows the change in the ratio of the energy efficiency of the substantially straight portion R2 to the energy efficiency of the entire wave thin plate 6 with the change in the opening ratio O of the substantially straight portion R2, in other words, the average heating rate of the entire wave thin plate 6 It is a figure which shows the result of having simulated the change of the ratio of the average temperature increase rate of the substantially linear part R2 with respect to several high resistance part ratios (ratio which the length of the substantially linear part R2 accounts in the wave sheet 6) R. .

図24に示すように、略直線部R2の開孔率Oと高抵抗部比率Rの組み合わせに応じてエネルギー効率の比率が多様に変化することがわかる。また高抵抗部比率Rに応じて、エネルギー効率の変化曲線が異なり、最適な開孔率も異なることがわかる。また比率が1.0である時は、開孔率Oが0[%]である時、又は波薄板6全体のエネルギー効率が開孔率Oが0[%]である時と同等の時である。従って比率が1.0以上である時は全体のエネルギー効率が開孔率Oが0[%]の時よりもよい時となり、比率が1.0未満である時は全体のエネルギー効率が開孔率Oが0[%]の時よりも悪い時となる。   As shown in FIG. 24, it can be seen that the ratio of energy efficiency changes variously according to the combination of the opening ratio O of the substantially straight portion R2 and the high resistance portion ratio R. It can also be seen that the energy efficiency change curve differs depending on the high resistance portion ratio R, and the optimum hole area ratio also differs. When the ratio is 1.0, the aperture ratio O is 0 [%], or when the energy efficiency of the entire corrugated sheet 6 is the same as when the aperture ratio O is 0 [%]. is there. Therefore, when the ratio is 1.0 or more, the overall energy efficiency is better than when the aperture ratio O is 0 [%], and when the ratio is less than 1.0, the overall energy efficiency is the aperture. This is when the rate O is worse than when it is 0 [%].

図24に示すシミュレーション結果から得られた知見をまとめると図25に示すようになる。図25は、高抵抗部比率Rに対する開孔率Oの変化を示す図である。図25中の点線は開孔率Oが0%である時と同じ全体エネルギー効率が得られる直線を示し、ある高抵抗部比率Rの値における全体エネルギー効率の分岐点を示す。すなわち図25に示す点線は、図24の各曲線が示す比率が1.0を超えた後に再び1.0になった点を直線に近似したものであり、本例では数式:開孔率O=0.825×高抵抗部比率R+9.875の直線により表される。   The findings obtained from the simulation results shown in FIG. 24 are summarized as shown in FIG. FIG. 25 is a diagram showing a change in the opening ratio O with respect to the high resistance portion ratio R. The dotted line in FIG. 25 indicates a straight line that can obtain the same overall energy efficiency as when the opening ratio O is 0%, and indicates a branch point of the overall energy efficiency at a certain high resistance portion ratio R value. That is, the dotted line shown in FIG. 25 is obtained by approximating a point where the ratio shown by each curve in FIG. 24 becomes 1.0 after exceeding 1.0 to a straight line. = 0.825 × high resistance portion ratio R + 9.875.

図25に示す点線のデータから、ある高抵抗部比率Rの値においては開孔率Oをこの点線が示す値よりも低くした方が全体のエネルギー効率が良くなることがわかる。また開孔率Oをこの点線が示す値よりも多くすることによりも、開孔率Oを0[%]とする、又は波薄板6全体に孔をあけて高抵抗化した方が全体のエネルギー効率が良くなることがわかる。   From the dotted line data shown in FIG. 25, it can be seen that the overall energy efficiency is improved when the hole area ratio O is lower than the value indicated by the dotted line at a certain high resistance portion ratio R value. Also, by increasing the hole area ratio O beyond the value indicated by the dotted line, it is possible to set the hole area ratio O to 0 [%] or to increase the resistance by making holes in the entire wave thin plate 6 to increase the resistance. It turns out that efficiency improves.

図25に示す実線は、最もエネルギー効率が高くなる開孔率を示す直線であり、図24の各曲線のピーク位置における開孔率Oを高抵抗部比率Rに応じてプロットしたものを二次曲線に近似したものである。本例では実線は数式:開孔率O=0.0029×高抵抗部比率R+0.228×高抵抗部比率R+7.6786の直線により表される。従ってセル形状によって定まる高抵抗部比率Rの値を上記数式に代入してその時の開孔率Oを算出することにより、全体のエネルギー効率を最適化することができる。但し、この図に示す点線及び直線の数式は近似により得られたものであるので、計算により得られた開孔率Oの±10[%]の範囲内であればほぼ最適な開孔率Oであると判断できる。 The solid line shown in FIG. 25 is a straight line indicating the hole area ratio at which the energy efficiency is the highest, and a plot of the hole area ratio O at the peak position of each curve in FIG. It approximates a curve. In this example, the solid line is represented by a straight line of the mathematical formula: hole area ratio O = 0.0029 × high resistance portion ratio R 2 + 0.228 × high resistance portion ratio R + 7.6786. Therefore, the overall energy efficiency can be optimized by substituting the value of the high resistance portion ratio R determined by the cell shape into the above formula and calculating the aperture ratio O at that time. However, since the mathematical formulas of the dotted line and the straight line shown in this figure are obtained by approximation, the optimum opening ratio O is within the range of ± 10 [%] of the opening ratio O obtained by calculation. It can be judged that.

〔内燃機関〕
図26は、本発明に係る電気加熱体が適用されるガソリンエンジンの構成を示す模式図である。図26はガソリンエンジンのみを示し、その他の部品の図示は省略している。本例は、本発明に係る電気加熱体をガソリンエンジンに適用したものであるが、ディーゼルエンジン、液化プロパンガスエンジン,エタノールエンジン等のその他の内燃機関にも適用できる。この内燃機関は、工事現場等で使用される簡易発電機や,蒸気機関車,自動車,バス,トラック,自動二輪車等の車両の動力源として利用できる。
[Internal combustion engine]
FIG. 26 is a schematic diagram showing a configuration of a gasoline engine to which the electric heating body according to the present invention is applied. FIG. 26 shows only a gasoline engine, and other parts are not shown. In this example, the electric heater according to the present invention is applied to a gasoline engine, but it can also be applied to other internal combustion engines such as a diesel engine, a liquefied propane gas engine, and an ethanol engine. This internal combustion engine can be used as a power source for vehicles such as simple generators used in construction sites, steam locomotives, automobiles, buses, trucks, and motorcycles.

図26に示すガソリンエンジンでは、始めに吸気部21を介して空気がエンジン22内に導入される。空気が導入されるのに伴い、圧縮された燃焼ガスが燃焼し、燃焼ガスが膨張することによってピストンが押し下げられる。押し下げられたピストンによってクランク23からの動力が図示しないトランスミッションを経由して図示しないタイヤの駆動軸に伝達される。エンジン22内で燃焼された排気ガスは、排気部24を介して燃焼装置25に導入される。   In the gasoline engine shown in FIG. 26, air is first introduced into the engine 22 through the intake portion 21. As air is introduced, the compressed combustion gas is combusted and the piston is pushed down by the expansion of the combustion gas. Power from the crank 23 is transmitted to a tire drive shaft (not shown) via a transmission (not shown) by the pushed-down piston. Exhaust gas combusted in the engine 22 is introduced into the combustion device 25 via the exhaust part 24.

燃焼装置25内には本発明に係る電気加熱体1が中心電極4が排気ガスが通流する流路の略中心に位置するように設置され、電気加熱体1はバッテリ27からの電力を利用して排気ガスが通流する流路の一部を加熱する。排気ガスは、電気加熱体1により温められ、電気加熱体1の下流側に設置された燃焼触媒26において浄化される。すなわち、燃焼触媒26は排気ガス中に含まれる燃料の未燃焼成分及び不完全燃焼成分を燃焼する。電気加熱体1の制御を含むガソリンエンジン全体の制御はコントローラ28により実行される。   In the combustion device 25, the electric heating body 1 according to the present invention is installed so that the center electrode 4 is positioned at the approximate center of the flow path through which the exhaust gas flows, and the electric heating body 1 uses electric power from the battery 27. Then, a part of the flow path through which the exhaust gas flows is heated. The exhaust gas is warmed by the electric heater 1 and purified by the combustion catalyst 26 installed on the downstream side of the electric heater 1. That is, the combustion catalyst 26 burns the unburned components and incompletely burned components of the fuel contained in the exhaust gas. Control of the whole gasoline engine including control of the electric heater 1 is executed by the controller 28.

〔燃焼電池システム〕
図27は、本発明に係る電気加熱体が適用される燃料電池システムの構成を示す模式図である。この燃料電池システムは、家庭用・工業用の発電給湯システムや、燃料電池機関車,燃料電池自動車,燃料電池バス,燃料電池スクーター等の電気車両の動力源として利用することができる。
[Combustion battery system]
FIG. 27 is a schematic diagram showing the configuration of a fuel cell system to which the electric heating element according to the present invention is applied. This fuel cell system can be used as a power source for electric vehicles such as household / industrial power generation hot water supply systems and fuel cell locomotives, fuel cell automobiles, fuel cell buses, fuel cell scooters and the like.

図27に示す燃料電池システムでは、燃料電池ケース31内に燃料電池32が搭載されている。燃料電池32は、空気極であるカソードと燃料極であるアノードとを数十〜数百組積層することにより形成した燃料電池スタックにより形成されている。この燃料電池システムでは、コンプレッサ33から供給された空気が、空気供給配管34を介して水分回収装置35に供給され、水分回収装置35において加湿された後に空気供給配管36を介してカソードに供給される。カソードにおいて発電に利用された空気は、カソードオフガスとして空気排出配管37を介して水分回収装置35に供給され、水分回収装置35内において除湿される。水分回収装置35内において回収された水分は空気の加湿のために利用される。除湿されたカソードオフガスは、排気配管38を介して燃焼装置25に導入される。   In the fuel cell system shown in FIG. 27, a fuel cell 32 is mounted in a fuel cell case 31. The fuel cell 32 is formed by a fuel cell stack formed by stacking several tens to several hundreds of cathodes that are air electrodes and anodes that are fuel electrodes. In this fuel cell system, the air supplied from the compressor 33 is supplied to the moisture recovery device 35 via the air supply piping 34, and is humidified in the moisture recovery device 35 and then supplied to the cathode via the air supply piping 36. The The air used for power generation at the cathode is supplied to the moisture recovery device 35 via the air discharge pipe 37 as a cathode off gas, and is dehumidified in the moisture recovery device 35. The moisture recovered in the moisture recovery device 35 is used for air humidification. The dehumidified cathode off gas is introduced into the combustion device 25 via the exhaust pipe 38.

水素タンク39から供給された水素は水素循環装置40及び水素供給配管41を介してアノードに供給される。アノードにおいて発電に利用された水素は、アノードオフガスとして水素排出配管42を介して再び水素循環装置40に導入される。このように水素を循環利用することにより、水素を効率的に利用することができる。但し、燃料電池32の発電に伴い、水蒸気や窒素等のアノード内の不純物濃度が上昇して水素濃度が低下することにより、発電効率が低下する。従ってこの場合、水素循環装置40の下流側に設置されているパージバルブ43を開くパージ処理を行うことにより、アノードオフガスが排気配管38を介して燃焼装置25に導入される。   The hydrogen supplied from the hydrogen tank 39 is supplied to the anode via the hydrogen circulation device 40 and the hydrogen supply pipe 41. Hydrogen used for power generation at the anode is again introduced into the hydrogen circulation device 40 through the hydrogen discharge pipe 42 as an anode off gas. Thus, hydrogen can be efficiently utilized by recycling and utilizing hydrogen. However, as the fuel cell 32 generates power, the concentration of impurities in the anode, such as water vapor and nitrogen, increases and the hydrogen concentration decreases, thereby reducing the power generation efficiency. Therefore, in this case, the anode off gas is introduced into the combustion device 25 through the exhaust pipe 38 by performing a purge process for opening the purge valve 43 installed on the downstream side of the hydrogen circulation device 40.

燃焼装置25内には本発明に係る電気加熱体1が中心電極4がアノードオフガス及びカソードオフガスが通流する流路の略中心に位置するように設置され、電気加熱体1はバッテリ27からの電力を利用してアノードオフガス及びカソードオフガスが通流する流路の一部を加熱する。アノードオフガス及びカソードオフガスは、電気加熱体1により温められ、電気加熱体1の下流側に設置された燃焼触媒26において浄化される。すなわち、燃焼触媒26はアノードオフガス中に含まれる水素を燃焼する。電気加熱体1の制御を含む燃料電池システム全体の制御はコントローラ28により実行される。   In the combustion apparatus 25, the electric heating body 1 according to the present invention is installed so that the center electrode 4 is positioned at the approximate center of the flow path through which the anode off-gas and the cathode off-gas flow, and the electric heating body 1 is supplied from the battery 27. A part of the flow path through which the anode off-gas and cathode off-gas flow is heated using electric power. The anode off-gas and the cathode off-gas are warmed by the electric heater 1 and purified by the combustion catalyst 26 installed on the downstream side of the electric heater 1. That is, the combustion catalyst 26 burns hydrogen contained in the anode off gas. Control of the entire fuel cell system including control of the electric heater 1 is executed by the controller 28.

〔暖房システム〕
図28は、本発明に係る電気加熱体が適用される暖房システムの構成を示す模式図である。この暖房システムは、触媒燃焼式のファンヒーターやバス等の客室用のヒータとして利用することができる。図28に示す暖房システムでは、空気ブロア51から供給された空気が、燃料供給配管52を介して燃料タンク53から供給された燃料と混合された後に本発明に係る電気加熱触媒体1に供給される。電気加熱触媒体1は、中心電極4が空気が通流する流路の略中心に位置するように設置され、バッテリ27からの電力を利用して燃料と混合された空気を燃焼する。これにより電気加熱触媒体1の下流側からは暖かな空気が排出される。電気加熱触媒体1の制御を含む暖房システム全体の制御はコントローラ28により実行される。
[Heating system]
FIG. 28 is a schematic diagram showing a configuration of a heating system to which the electric heating body according to the present invention is applied. This heating system can be used as a heater for a guest room such as a catalyst combustion type fan heater or a bus. In the heating system shown in FIG. 28, the air supplied from the air blower 51 is mixed with the fuel supplied from the fuel tank 53 via the fuel supply pipe 52 and then supplied to the electric heating catalyst body 1 according to the present invention. The The electrically heated catalyst body 1 is installed so that the center electrode 4 is positioned substantially at the center of the flow path through which air flows, and burns air mixed with fuel using electric power from the battery 27. Thereby, warm air is discharged from the downstream side of the electrically heated catalyst body 1. Control of the whole heating system including control of the electric heating catalyst 1 is executed by the controller 28.

以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、この実施の形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、この実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。   As mentioned above, although the embodiment to which the invention made by the present inventors was applied has been described, the present invention is not limited by the description and the drawings that form part of the disclosure of the present invention according to this embodiment. That is, it should be added that other embodiments, examples, operation techniques, and the like made by those skilled in the art based on this embodiment are all included in the scope of the present invention.

本発明の実施形態となる電気加熱体の全体構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole structure of the electric heating body used as embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態となる電気加熱体について、コアを構成する平薄板と波薄板を平面上に展開した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which expand | deployed on the plane the flat thin plate and wave thin plate which comprise a core about the electric heating body used as the 1st Embodiment of this invention. 図2に示す波薄板の構成を示す側面図及び斜視図である。It is the side view and perspective view which show the structure of the corrugated sheet shown in FIG. 図2に示す電気加熱体の変形例について、コアを構成する平薄板と波薄板を平面上に展開した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which expand | deployed on the plane the flat thin plate and wave thin plate which comprise a core about the modification of the electric heating body shown in FIG. 図4に示す波薄板の構成を示す側面図及び斜視図である。It is the side view and perspective view which show the structure of the corrugated sheet shown in FIG. 本発明の第2の実施形態となる電気加熱体について、コアを構成する平薄板と波薄板を平面上に展開した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which expand | deployed on the plane the flat thin plate and wave thin plate which comprise a core about the electric heating body used as the 2nd Embodiment of this invention. 図6に示す波薄板の上面図及び長さ方向の抵抗値の分布状態を示す図である。FIG. 7 is a top view of the corrugated sheet shown in FIG. 6 and a diagram showing a distribution state of resistance values in the length direction. 図6に示す電気加熱体の変形例について、コアを構成する平薄板と波薄板を平面上に展開した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which expand | deployed on the plane the flat thin plate and wave thin plate which comprise a core about the modification of the electric heating body shown in FIG. 図8に示す波薄板の上面図及び長さ方向の抵抗値の分布状態を示す図である。FIG. 9 is a top view of the corrugated sheet shown in FIG. 8 and a diagram showing a distribution state of resistance values in the length direction. 図6に示す電気加熱体の変形例について、コアを構成する平薄板と波薄板を平面上に展開した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which expand | deployed on the plane the flat thin plate and wave thin plate which comprise a core about the modification of the electric heating body shown in FIG. 図10に示す波薄板の上面図及び長さ方向の抵抗値の分布状態を示す図である。It is a top view of the corrugated sheet shown in FIG. 10, and the figure which shows the distribution state of the resistance value of a length direction. 図6に示す電気加熱体の変形例について、コアを構成する平薄板と波薄板を平面上に展開した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which expand | deployed on the plane the flat thin plate and wave thin plate which comprise a core about the modification of the electric heating body shown in FIG. 図12に示す波薄板の上面図及び長さ方向の抵抗値の分布状態を示す図である。It is a top view of the corrugated sheet shown in FIG. 12, and a figure which shows the distribution state of the resistance value of a length direction. 図6に示す電気加熱体の変形例について、コアを構成する平薄板と波薄板を平面上に展開した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which expand | deployed on the plane the flat thin plate and wave thin plate which comprise a core about the modification of the electric heating body shown in FIG. 図14に示す波薄板の上面図を示す図である。It is a figure which shows the upper side figure of the corrugated sheet shown in FIG. 図6に示す電気加熱体の変形例について、コアを構成する平薄板と波薄板を平面上に展開した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which expand | deployed on the plane the flat thin plate and wave thin plate which comprise a core about the modification of the electric heating body shown in FIG. 図16に示す波薄板の上面図を示す図である。It is a figure which shows the upper side figure of the corrugated sheet shown in FIG. 波薄板に形成した孔が触媒により塞がれた状態を示す図である。It is a figure which shows the state by which the hole formed in the wave thin plate was block | closed with the catalyst. 波薄板に形成した孔が触媒により塞がれていない状態を示す図である。It is a figure which shows the state by which the hole formed in the wave thin plate is not obstruct | occluded with the catalyst. 実施例1の電気加熱体の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of an electric heater according to the first embodiment. 図20に示す電気加熱体について、開孔率の変化に伴う電力比率,電流密度比率,略直線部における昇温比率,及び曲線部における昇温比率の変化を評価した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having evaluated the electric power body shown in FIG. 20 about the change of the power ratio accompanying the change of a hole area ratio, a current density ratio, the temperature rising ratio in a substantially linear part, and the temperature rising ratio in a curve part. 実施例2〜5の電気加熱体の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the electric heating body of Examples 2-5. 実施例2及び実施例4の電気加熱体の応用例の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the application example of the electric heating body of Example 2 and Example 4. FIG. 略直線部の開孔率の変化に伴うエネルギー効率の比率の変化を評価した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having evaluated the change of the ratio of the energy efficiency accompanying the change of the aperture ratio of a substantially linear part. 高抵抗部比率に対する開孔率の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the aperture ratio with respect to a high resistance part ratio. 本発明に係る電気加熱体が適用されるガソリンエンジンの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the gasoline engine to which the electric heating body which concerns on this invention is applied. 本発明に係る電気加熱体が適用される燃料電池システムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the fuel cell system with which the electric heating body which concerns on this invention is applied. 本発明に係る電気加熱体が適用される暖房システムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the heating system to which the electric heating body which concerns on this invention is applied.

符号の説明Explanation of symbols

1:電気加熱体
2:コア
3:外筒
4:中心電極
5:平薄板
6:波薄板
7:孔
8,9:スリット
1: Electric heating element 2: Core 3: Outer cylinder 4: Center electrode 5: Flat thin plate 6: Wave thin plate 7: Hole 8, 9: Slit

Claims (22)

中心電極を中心にして平薄板と波薄板を連続的に巻回して形成した電気加熱体であって、前記平薄板と前記波薄板の少なくとも一方の薄板において、他方の薄板と接していない領域の昇温効率がその他の領域の昇温効率より高いことを特徴とする電気加熱体。   An electric heating element formed by continuously winding a flat thin plate and a wave thin plate around a center electrode, wherein at least one of the flat thin plate and the wave thin plate is in a region not in contact with the other thin plate. An electric heating element characterized in that the heating efficiency is higher than the heating efficiency of other regions. 請求項1に記載の電気加熱体において、他方の薄板と接していない領域の抵抗値がその他の領域の抵抗値より高い、及び/又は、他方の薄板と接していない領域の質量がその他の領域の質量より少ないことを特徴とする電気加熱体。   2. The electric heating element according to claim 1, wherein the resistance value of the region not in contact with the other thin plate is higher than the resistance value of the other region, and / or the mass of the region not in contact with the other thin plate is other region. An electric heating element characterized by being less than the mass of. 請求項2に記載の電気加熱体において、前記波薄板は前記平薄板と接しない略直線部と前記平薄板と接する曲線部により形成され、前記略直線部の抵抗値が前記曲線部の抵抗値より高くなっていることを特徴とする電気加熱体。   3. The electric heating element according to claim 2, wherein the corrugated thin plate is formed by a substantially straight portion not in contact with the flat thin plate and a curved portion in contact with the flat thin plate, and a resistance value of the substantially straight portion is a resistance value of the curved portion. Electric heating element characterized by being higher. 請求項3に記載の電気加熱体において、前記波薄板の長さ方向において前記略直線部が占める割合が40%以上であることを特徴とする電気加熱体。   The electric heating body according to claim 3, wherein a ratio of the substantially straight portion in the length direction of the corrugated sheet is 40% or more. 請求項2乃至請求項4のうち、いずれか1項に記載の電気加熱体において、抵抗値が高い領域内において、抵抗値が長さ方向端部から中心部に向けて変化していることを特徴とする電気加熱体。   The electric heating body according to any one of claims 2 to 4, wherein the resistance value changes from the end portion in the length direction toward the center portion in a region where the resistance value is high. Characteristic electric heating element. 請求項5に記載の電気加熱体において、前記端部側の抵抗値の方が前記中心部側の抵抗値より低いことを特徴とする電気加熱体。   The electric heating body according to claim 5, wherein the resistance value on the end side is lower than the resistance value on the center side. 請求項2乃至請求項6のうち、いずれか1項に記載の電気加熱体において、他方の薄板と接していない領域の板厚がその他の領域の板厚より小さいことを特徴とする電気加熱体。   The electric heating body according to any one of claims 2 to 6, wherein the thickness of the region not in contact with the other thin plate is smaller than the thickness of the other region. . 請求項7に記載の電気加熱体において、他方の薄板と接していない領域の板厚をその他の領域の板厚に滑らかに変化させる板厚変化領域を備えるを特徴とする電気加熱体。   8. The electric heating body according to claim 7, further comprising a plate thickness changing region for smoothly changing the thickness of the region not in contact with the other thin plate to the thickness of the other region. 請求項7又は請求項8に記載の電気加熱体において、他方の薄板と接していない領域に強度補強部を備えることを特徴とする電気加熱体。   The electric heating body according to claim 7 or 8, further comprising a strength reinforcing portion in a region not in contact with the other thin plate. 請求項2乃至請求項6のうち、いずれか1項に記載の電気加熱体において、他方の薄板と接していない領域に複数の孔を備えることを特徴とする電気加熱体。   The electric heating body according to any one of claims 2 to 6, further comprising a plurality of holes in a region not in contact with the other thin plate. 請求項10に記載の電気加熱体において、前記多数の孔が薄板の長さ方向のどの位置にも形成されているように当該複数の孔を配置することを特徴とする電気加熱体。   The electric heating body according to claim 10, wherein the plurality of holes are arranged so that the plurality of holes are formed at any position in a length direction of the thin plate. 請求項10又は請求項11に記載の電気加熱体において、前記多数の孔を形成したことによる薄板の開孔率は、薄板の全面にわたって孔を形成した場合よりも全体のエネルギー効率が高い範囲内に設定されていることを特徴とする電気加熱体。   12. The electric heating element according to claim 10 or 11, wherein the aperture ratio of the thin plate due to the formation of the plurality of holes is within a range in which the overall energy efficiency is higher than when the holes are formed over the entire surface of the thin plate. An electric heating element characterized by being set to. 請求項12に記載の電気加熱体において、前記多数の孔を形成したことによる薄板の開孔率は、全体のエネルギー効率が最大値となる開孔率の近傍値に設定されていることを特徴とする電気加熱体。   13. The electric heating element according to claim 12, wherein the aperture ratio of the thin plate due to the formation of the plurality of holes is set to a value close to the aperture ratio at which the overall energy efficiency is maximized. Electric heating body. 請求項2乃至請求項13のうち、いずれか1項に記載の電気加熱体において、前記平薄板と前記波薄板の全ての巻周のうちの一部の巻周において、他方の薄板と接していない領域の抵抗値がその他の領域の抵抗値より高い、及び/又は、他方の薄板と接していない領域の質量がその他の領域の質量より少ないことを特徴とする電気加熱体。   The electric heating body according to any one of claims 2 to 13, wherein a part of the entire circumference of the flat thin plate and the wave thin plate is in contact with the other thin plate. An electric heating element characterized in that the resistance value of the non-region is higher than the resistance value of the other region and / or the mass of the region not in contact with the other thin plate is smaller than the mass of the other region. 請求項14に記載の電気加熱体において、前記一部の巻周は、前記中心電極から所定巻周目より外側の巻周であることを特徴とする電気加熱体。   The electric heating body according to claim 14, wherein the partial winding is a winding outer than a predetermined winding from the center electrode. 請求項14又は請求項15に記載の電気加熱体において、前記一部の巻周は、最外周から所定巻周目の内側の巻周であることを特徴とする電気加熱体。   16. The electric heating body according to claim 14, wherein the part of the winding is an inner winding of a predetermined winding from the outermost circumference. 請求項1乃至請求項16のうち、いずれか1項に記載の電気加熱体において、前記平薄板と前記波薄板の少なくとも一方に触媒が担持されていることを特徴とする電気加熱体。   The electric heating body according to any one of claims 1 to 16, wherein a catalyst is supported on at least one of the flat thin plate and the wave thin plate. 請求項17に記載の電気加熱体において、他方の薄板と接していない領域に複数の孔を備え、当該多数の孔のうち少なくとも一部は表面張力によって前記触媒により覆われる径を有することを特徴とする電気加熱体。   The electric heating body according to claim 17, wherein a plurality of holes are provided in a region not in contact with the other thin plate, and at least a part of the plurality of holes has a diameter covered with the catalyst by surface tension. Electric heating body. 請求項17又は請求項18に記載の電気加熱体と、当該電気加熱体の下流に配置された燃焼触媒とを備えることを特徴とする排気システム。   An exhaust system comprising: the electric heater according to claim 17 or 18; and a combustion catalyst disposed downstream of the electric heater. 請求項1乃至請求項18のうち、いずれか1項に記載の電気加熱体を排気系に備えることを特徴とする内燃機関。   An internal combustion engine comprising the electric heating body according to any one of claims 1 to 18 in an exhaust system. 請求項1乃至請求項18のうち、いずれか1項に記載の電気加熱体を排気系に備えることを特徴とする燃料電池システム。   A fuel cell system comprising the electric heater according to any one of claims 1 to 18 in an exhaust system. 請求項1乃至請求項18のうち、いずれか1項に記載の電気加熱体を排気系に備えることを特徴とする暖房システム。   A heating system comprising the electric heating body according to any one of claims 1 to 18 in an exhaust system.
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