JP2015107452A - 通電加熱式触媒装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】生産性に優れる通電加熱式触媒装置を提供すること。
【解決手段】本発明の一態様に係る引上式連続鋳造装置１００は、触媒が担持された担体２０と、担体２０の外周面に固定された薄板状の配線部材４０と、担体２０の外周面を覆うとともに、配線部材４０を外側へ引き出すための開口部７１を側面に有する外筒７０と、担体２０と外筒７０との間に充填され、担体２０を保持する保持部材６０と、を備え、配線部材４０を介して担体２０が通電加熱される。開口部７１を介して引き出された配線部材４０の引出部４３が、蛇腹状に形成されている。
【選択図】図１
【解決手段】本発明の一態様に係る引上式連続鋳造装置１００は、触媒が担持された担体２０と、担体２０の外周面に固定された薄板状の配線部材４０と、担体２０の外周面を覆うとともに、配線部材４０を外側へ引き出すための開口部７１を側面に有する外筒７０と、担体２０と外筒７０との間に充填され、担体２０を保持する保持部材６０と、を備え、配線部材４０を介して担体２０が通電加熱される。開口部７１を介して引き出された配線部材４０の引出部４３が、蛇腹状に形成されている。
【選択図】図１
Description
本発明は通電加熱式触媒装置及びその製造方法に関する。
近年、自動車等のエンジンから排出される排気ガスを浄化する排気浄化装置として通電加熱式触媒（ＥＨＣ：Electrically Heated Catalyst）装置が注目されている。ＥＨＣでは、エンジンの始動直後などのように排気ガスの温度が低く、触媒が活性化し難い条件下であっても、通電加熱により強制的に触媒を活性化させ、排気ガスの浄化効率を高めることができる。
特許文献１に開示されたＥＨＣでは、白金やパラジウム等の触媒が担持されたハニカム構造を有する円筒状の担体の外周面に、当該担体の軸方向に延設された表面電極が形成されている。そして、表面電極に櫛歯状の配線が接続され、電流が供給される。この電流が表面電極において担体軸方向に広がることにより、担体全体が通電加熱される。これにより、担体に担持された触媒が活性化され、担体を通過する排気ガス中の未燃焼ＨＣ（炭化水素）、ＣＯ（一酸化炭素）、ＮＯｘ（窒素酸化物）等が触媒反応により浄化される。
発明者は、上述の通電加熱式触媒装置に関し、以下の課題を見出した。
図８は本発明の課題を説明するための図であって、従来の通電加熱式触媒装置の構成の一例を示す横断面図である。図８に示すように、この通電加熱式触媒装置では、表面電極３０及び配線部材４を備えた担体２０が、マット６０を介して外筒７０に覆われている。ここで、配線部材４は、担体２０の外周面に対向配置された一対の表面電極３０のそれぞれに固定された板状の部材である。それぞれの配線部材４は、外部電極（不図示）と接続されるため、マット６０の開口部６１と外筒７０の開口部７１とを介して、外筒７０の外側へ導出されている。
図８は本発明の課題を説明するための図であって、従来の通電加熱式触媒装置の構成の一例を示す横断面図である。図８に示すように、この通電加熱式触媒装置では、表面電極３０及び配線部材４を備えた担体２０が、マット６０を介して外筒７０に覆われている。ここで、配線部材４は、担体２０の外周面に対向配置された一対の表面電極３０のそれぞれに固定された板状の部材である。それぞれの配線部材４は、外部電極（不図示）と接続されるため、マット６０の開口部６１と外筒７０の開口部７１とを介して、外筒７０の外側へ導出されている。
このように、通電加熱式触媒装置では、表面電極３０に固定された配線部材４を、外筒７０の側面に形成された開口部７１を介して外筒７０の外側へ導出する必要がある。そこで、従来の通電加熱式触媒装置では、図８に示すように、分割された外筒７０ａ、７０ｂを溶接することにより、担体２０を外筒７０で覆っていた。図８の例では、縦割りされた外筒７０ａ、７０ｂの接合箇所にそれぞれフランジ部７２が形成されており、フランジ部７２同士が溶接されている。
換言すると、従来の通電加熱式触媒装置では、通常の筒（分割されていない筒）を外筒７０として用いることができなかった。配線部材４の引出部と外筒７０とが干渉してしまい、配線部材４を備えた担体２０を外筒７０に挿入することができないからである。
換言すると、従来の通電加熱式触媒装置では、通常の筒（分割されていない筒）を外筒７０として用いることができなかった。配線部材４の引出部と外筒７０とが干渉してしまい、配線部材４を備えた担体２０を外筒７０に挿入することができないからである。
以上に説明した通り、従来の通電加熱式触媒装置では、担体を外筒で覆う際、分割された外筒を溶接していたため、生産性に劣るという問題があった。
本発明は、上記を鑑みなされたものであって、生産性に優れる通電加熱式触媒装置を提供することを目的とする。
本発明は、上記を鑑みなされたものであって、生産性に優れる通電加熱式触媒装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る通電加熱式触媒装置は、
触媒が担持された担体と、
前記担体の外周面に固定された薄板状の配線部材と、
前記担体の外周面を覆うとともに、前記配線部材を外側へ引き出すための開口部を側面に有する外筒と、
前記担体と前記外筒との間に充填され、前記担体を保持する保持部材と、を備え、
前記配線部材を介して前記担体が通電加熱される、通電加熱式触媒装置であって、
前記開口部を介して引き出された前記配線部材の引出部が、蛇腹状に形成されたものである。
本発明の一態様に係る通電加熱式触媒装置では、配線部材の引出部が蛇腹状に形成されているため、担体を外筒で覆う際、引出部を折り畳んでおくことができ、分割された外筒を溶接する必要がない。そのため、生産性に優れている。
前記配線部材が、伸びが１５％以上の焼鈍材からなることが好ましい。このような構成により、前記引出部を容易に蛇腹状に形成することができる。
触媒が担持された担体と、
前記担体の外周面に固定された薄板状の配線部材と、
前記担体の外周面を覆うとともに、前記配線部材を外側へ引き出すための開口部を側面に有する外筒と、
前記担体と前記外筒との間に充填され、前記担体を保持する保持部材と、を備え、
前記配線部材を介して前記担体が通電加熱される、通電加熱式触媒装置であって、
前記開口部を介して引き出された前記配線部材の引出部が、蛇腹状に形成されたものである。
本発明の一態様に係る通電加熱式触媒装置では、配線部材の引出部が蛇腹状に形成されているため、担体を外筒で覆う際、引出部を折り畳んでおくことができ、分割された外筒を溶接する必要がない。そのため、生産性に優れている。
前記配線部材が、伸びが１５％以上の焼鈍材からなることが好ましい。このような構成により、前記引出部を容易に蛇腹状に形成することができる。
前記担体の外周面において、前記担体の軸方向に延設された表面電極を更に備え、前記配線部材が前記表面電極に固定されており、前記配線部材は、前記担体の周方向に延設され、かつ、前記表面電極における前記軸方向の中央部に接続された櫛歯状の第１配線と、前記第１配線から前記表面電極の両端へ向かって前記軸方向に延設された櫛歯状の第２配線と、を備えることが好ましい。このような構成により、表面電極に担体円周方向のクラックが発生した場合であっても、第２配線により担体軸方向への電流の広がりが保持される。そのため、担体の軸方向中央部近傍が集中的に加熱されることがなく、この集中加熱による熱応力割れを回避することができる。
また、前記第１配線及び前記第２配線上において互いに離間して設けられたボタン形状の複数の固定層により、前記配線部材が前記表面電極に固定されていることが好ましい。このような構成により、熱ひずみ（熱応力）を緩和することができる。
また、前記第１配線及び前記第２配線上において互いに離間して設けられたボタン形状の複数の固定層により、前記配線部材が前記表面電極に固定されていることが好ましい。このような構成により、熱ひずみ（熱応力）を緩和することができる。
本発明の一態様に係る通電加熱式触媒装置の製造方法は、
薄板状の配線部材を介して、触媒が担持された担体が通電加熱される通電加熱式触媒装置の製造方法であって、
引出部が蛇腹状に折り畳まれた前記配線部材を、前記担体の外周面に固定する工程と、
前記配線部材が固定された前記担体の外周面を、前記担体を保持するための保持部材により覆う工程と、
前記保持部材により覆われた担体を外筒に圧入する工程と、
蛇腹状に折り畳まれた前記引出部を引き伸ばすことにより、前記外筒の側面に形成された開口部を介して、前記外筒の外側に前記引出部を引き出す工程と、を備えるものである。
本発明の一態様に係る通電加熱式触媒装置の製造方法では、担体を外筒に圧入した後に蛇腹状に折り畳まれた引出部を引き伸ばすことにより、外筒の外側に引出部を引き出す。そのため、担体を外筒で覆う際、分割された外筒を溶接する必要がなく、生産性に優れている。
前記配線部材に、伸びが１５％以上の焼鈍材を用いることが好ましい。このような構成により、前記引出部を容易に蛇腹状に形成することができる。
薄板状の配線部材を介して、触媒が担持された担体が通電加熱される通電加熱式触媒装置の製造方法であって、
引出部が蛇腹状に折り畳まれた前記配線部材を、前記担体の外周面に固定する工程と、
前記配線部材が固定された前記担体の外周面を、前記担体を保持するための保持部材により覆う工程と、
前記保持部材により覆われた担体を外筒に圧入する工程と、
蛇腹状に折り畳まれた前記引出部を引き伸ばすことにより、前記外筒の側面に形成された開口部を介して、前記外筒の外側に前記引出部を引き出す工程と、を備えるものである。
本発明の一態様に係る通電加熱式触媒装置の製造方法では、担体を外筒に圧入した後に蛇腹状に折り畳まれた引出部を引き伸ばすことにより、外筒の外側に引出部を引き出す。そのため、担体を外筒で覆う際、分割された外筒を溶接する必要がなく、生産性に優れている。
前記配線部材に、伸びが１５％以上の焼鈍材を用いることが好ましい。このような構成により、前記引出部を容易に蛇腹状に形成することができる。
本発明により、生産性に優れる通電加熱式触媒装置を提供することができる。
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
（実施の形態１）
まず、図１〜４を参照して、実施の形態１に係る通電加熱式触媒装置について説明する。図１は、実施の形態１に係る通電加熱式触媒装置１００の斜視図である。図２は、図１において外筒７０を取り除いた斜視図である。図３は、図２において表面電極３０の真上（ｘ軸方向プラス側）から見た平面図である。図４は、図３におけるＩＶ-ＩＶ切断線による横断面図である。
なお、当然のことながら、図面に示した右手系ｘｙｚ座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。図面におけるｙ軸方向が担体２０の軸方向である。ここで、通電加熱式触媒装置１００を使用する際には、図４に示すようにｚ軸方向プラス向きを鉛直方向上向きに一致させることが好ましい。
まず、図１〜４を参照して、実施の形態１に係る通電加熱式触媒装置について説明する。図１は、実施の形態１に係る通電加熱式触媒装置１００の斜視図である。図２は、図１において外筒７０を取り除いた斜視図である。図３は、図２において表面電極３０の真上（ｘ軸方向プラス側）から見た平面図である。図４は、図３におけるＩＶ-ＩＶ切断線による横断面図である。
なお、当然のことながら、図面に示した右手系ｘｙｚ座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。図面におけるｙ軸方向が担体２０の軸方向である。ここで、通電加熱式触媒装置１００を使用する際には、図４に示すようにｚ軸方向プラス向きを鉛直方向上向きに一致させることが好ましい。
通電加熱式触媒装置１００は、例えば自動車等の排気経路上に設けられ、エンジンから排出される排気ガスを浄化する。図１に示すように、通電加熱式触媒装置１００は、担体２０及び外筒７０を備えている。また、図２に示すように、通電加熱式触媒装置１００は、担体２０上に、表面電極３０、配線部材４０、固定層５０を備えている。さらに、図３、４に示すように、通電加熱式触媒装置１００は、担体２０と外筒７０との間にマット６０を備えている。すなわち、通電加熱式触媒装置１００は、担体２０、表面電極３０、配線部材４０、固定層５０、マット６０、外筒７０を備えている。
なお、図１では、マット６０は省略されている。また、図３では一方の表面電極３０について、担体２０、配線部材４０、固定層５０との位置関係が示されているが、他方の表面電極３０についても同様である。具体的には、図２、４に示すように、２つの表面電極３０は、ｙｚ平面に平行な面に関して鏡面対称な位置関係にある。
担体２０は、白金やパラジウム等の触媒を担持する多孔質部材である。また、担体２０自体は、通電加熱されるため、導電性を有するセラミックス、具体的には例えばＳｉＣ（炭化珪素）からなる。図２に示すように、担体２０は、外形が略円柱形状であって、内部はハニカム構造を有している。矢印で示すように、排気ガスが担体２０の内部を担体２０の軸方向（ｙ軸方向）に通過する。
表面電極３０は、図２に示すように、担体２０の外周面に形成され、かつ、担体２０を介して互いに対向配置された一対の電極である。表面電極３０は、担体２０と物理的に接触しているとともに電気的に接続されている。また、図３に示すように、それぞれの表面電極３０は、矩形状の平面形状を有し、担体軸方向（ｙ軸方向）に延設されている。なお、表面電極３０は、担体軸方向の両端近傍には形成されていない。さらに、図４に示すように、表面電極３０は、配線部材４０、外部電極８１、外部配線８２を介して、バッテリ８３に電気的に接続されている。このような構成により、担体２０に電流が供給され、通電加熱される。なお、一対の表面電極３０のうちの一方がプラス極、他方がマイナス極であるが、いずれの表面電極３０がプラス極あるいはマイナス極になってもよい。つまり、担体２０を流れる電流の向きは限定されない。
また、表面電極３０は、例えばプラズマ溶射により形成された厚さ５０〜２００μｍ程度の溶射皮膜である。表面電極３０は、配線部材４０と同様に通電するため、この溶射皮膜は金属ベースである必要がある。溶射皮膜のマトリクスを構成する金属としては、８００℃以上の高温下での使用に耐えるため、高温下での耐酸化性に優れたＮｉ−Ｃｒ合金（但し、Ｃｒ含有量は２０〜６０質量％）、ＭＣｒＡｌＹ合金（但し、ＭはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうち少なくとも一種）が好ましい。ここで、上記ＮｉＣｒ合金、ＭＣｒＡｌＹ合金は、他の合金元素を含んでいてもよい。表面電極３０を構成する溶射皮膜は、多孔質であってもよい。多孔質であることにより、応力を緩和する機能が高まる。
配線部材４０は、図３に示すように、それぞれの表面電極３０の上に配置されている。配線部材４０は、図３に示すように、表面電極３０上において担体円周方向に延設された櫛歯状の第１配線４１、表面電極３０上において担体軸方向に延設された櫛歯状の第２配線４２、外部電極８１（図４）へ接続される引出部４３を有している。配線部材４０は、全体が例えば厚さ０．１ｍｍ程度の金属薄板である。第１配線４１及び第２配線４２の幅は、例えば１ｍｍ程度である。また、配線部材４０は、８００℃以上の高温下での使用に耐えるため、例えばステンレス系合金、Ｎｉ基系合金、Ｃｏ基系合金などの耐熱（耐酸化）合金からなることが好ましい。電気伝導度、耐熱性、高温下における耐酸化性、排気ガス雰囲気における耐腐食性等の性能やコストを考慮すると、ステンレス系合金が好ましい。
図３に示すように、複数の第１配線４１は、表面電極３０の形成領域の全体に亘って担体円周方向に延設されている。さらに、全ての第１配線４１は、表面電極３０の形成領域のｚ軸方向プラス側において引出部４３に接続されている。他方、複数の第１配線４１は、担体軸方向に沿って、表面電極３０上に略等間隔で並設されている。また、第１配線４１は、表面電極３０の担体軸方向中央部のみに配置されている。図３の例では、それぞれの表面電極３０上の担体２０の軸方向中央部に６本ずつの第１配線４１が設けられている。ここで、最も外側に位置する２本の第１配線４１は、他の４本の第１配線４１に比べ、太く形成されている。なお、当然のことながら、第１配線４１の本数は６本に限定されるものではなく、適宜決定される。
第２配線４２は、最も外側に位置する２本の第１配線４１から連続して担体軸方向に表面電極３０の端部まで延設されている。図３の例では、最も外側に位置する２本の第１配線４１のそれぞれから４本の第２配線４２が延設されている。なお、当然のことながら、第２配線４２の本数も所定の本数に限定されるものではなく、適宜決定される。
第１配線４１及び第２配線４２は、いずれも固定層５０により表面電極３０に固定されるととともに電気的に接続されている。
一方、引出部４３は、表面電極３０に固定されておらず、外筒７０の外側へ引き出されている。ここで、引出部４３は、複数の屈曲部を有し、伸縮可能に形成されている。引出部４３の詳細については後述する。
一方、引出部４３は、表面電極３０に固定されておらず、外筒７０の外側へ引き出されている。ここで、引出部４３は、複数の屈曲部を有し、伸縮可能に形成されている。引出部４３の詳細については後述する。
本実施の形態に係る通電加熱式触媒装置１００では、表面電極３０の担体軸方向中央部のみに配置された第１配線４１から第２配線４２が表面電極３０の担体軸方向端部へ延設されている。そのため、劣化により表面電極３０に担体円周方向のクラックが発生した場合であっても、第２配線４２により担体軸方向への電流の広がりが保持される。そのため、担体２０の軸方向中央部近傍が集中的に加熱されることがなく、この集中加熱による熱応力割れを回避することができる。
固定層５０は、第１配線４１及び第２配線４２上に形成された厚さ３００〜５００μｍ程度のボタン形状の溶射皮膜である。表面電極３０上に配線部材４０を配置し、その上にマスキングジグ治具を配置し、プラズマ溶射を行うことにより、固定層５０を形成することができる。溶射皮膜の組成などについては、上述した表面電極３０と同様にすればよい。
固定層５０により、第１配線４１及び第２配線４２が表面電極３０に固定されるとともに電気的に接続される。図３の例では、互いに離間して設けられた２つの固定層５０により、内側４本の第１配線４１及び全ての第２配線４２が、それぞれ表面電極３０に固定されている。換言すると、隣接する固定層５０の間においては、第１配線４１及び第２配線４２は表面電極に固定されていない。このような構成により、金属をベースとする溶射皮膜である表面電極３０及び固定層５０と、セラミックスからなる担体２０との線膨張係数差に基づく熱ひずみ（熱応力）を緩和することができる。つまり、個々の固定層５０を極力小さい形状とし、点在させることにより、上記熱ひずみ（熱応力）を緩和している。なお、配置する固定層５０の個数及び間隔は適宜決定すればよい。
マット（保持部材）６０は、可撓性を有する断熱部材である。マット６０は、図３に破線で示すように、担体２０の略全体に巻き付けられている。そして、マット６０は、図４に示すように、担体２０と外筒７０との間に充填されている。マット６０により、担体２０が外筒７０に固定・保持される。また、マット６０は、排気ガスをシールし、外筒７０の外部へ漏らさない役割も担っている。
マット６０には、図３、４に示すように、配線部材４０の引出部４３を外筒７０の外側へ導出するための開口部６１が設けられている。開口部６１は、それぞれの引出部４３の形成位置に対応して、担体２０の軸方向中央部に２箇所設けられている。また、図４に示すように（横断面視では）、２つの開口部６１は、中心部よりもやや上側（ｚ軸方向プラス側）において、ｙｚ平面に平行な面に関して鏡面対称に配置されている。なお、図面の例では、開口部６１の形状は矩形状であるが、特に限定されるものではない。例えば、開口部６１の形状は、円形状や楕円形状などであってもよい。
外筒７０は、担体２０を収納するための筐体であって、円柱状の担体２０よりも一回り大きい直径を有するパイプである。図１に示すように、外筒７０はマット６０を介して担体２０の略全体を覆っている。ここで、外筒７０は、図８に示したような分割された外筒を溶接したものではなく、通常のパイプである。外筒７０は、例えばステンレス系合金などの金属からなることが好ましい。
外筒７０の側面には、図１、４に示すように、配線部材４０の引出部４３を外筒７０の外側へ導出するための開口部７１が設けられている。そのため、図１に示すように、開口部７１は、引出部４３の形成位置に対応して、外筒７０の軸方向中央部に２箇所設けられている。また、図４に示すように（横断面視では）、２つの開口部７１は、中心部よりもやや上側（ｚ軸方向プラス側）において、ｙｚ平面に平行な面に関して鏡面対称に配置されている。なお、図面の例では、開口部７１の形状は円形状であるが、特に限定されるものではない。例えば、開口部７１の形状は、楕円形状や矩形状などであってもよい。
上記構成により、通電加熱式触媒装置１００では、一対の表面電極３０間において担体２０が通電加熱され、担体２０に担持された触媒が活性化される。これにより、担体２０を通過する排気ガス中の未燃焼ＨＣ（炭化水素）、ＣＯ（一酸化炭素）、ＮＯｘ（窒素酸化物）等が触媒反応により浄化される。
実施の形態１に係る通電加熱式触媒装置１００では、図４などに示すように配線部材４０の引出部４３が複数の屈曲部を有し、伸縮可能に形成されている点に１つの特徴を有している。換言すると、引出部４３が蛇腹状に形成されている。ここで、蛇腹とは、山折りと谷折りとの繰り返し構造である。本明細書における蛇腹状とは、山折りと谷折りとが、少なくとも１つずつあることを意味する。図面の例では、例えば図４に示すように、引出部４３が３つの屈曲部（ｚ軸方向プラス側から見て２つの山折りと１つの谷折り）を有し、断面Ｍ字状に形成されている。引出部４３が２つの屈曲部（１つの山折りと１つの谷折り）を有し、断面Ｎ字状に形成されていてもよい。さらに、引出部４３が４つ以上の屈曲部を有していてもよい。
蛇腹状の引出部４３は、製造段階では折り畳まれた状態になっている。そのため、配線部材４０の引出部４３と外筒７０とが干渉することがなく、配線部材４０を備えた担体２０を外筒７０に挿入することができる。そして、担体２０を外筒７０に挿入した後、引出部４３を外筒７０の外側へ容易に引き出すことができる。すなわち、実施の形態１に係る通電加熱式触媒装置１００では、担体２０を外筒７０で覆う際、分割された外筒を溶接する必要がなく、生産性に優れている。なお、実施の形態1に係る通電加熱式触媒装置１００の製造方法の詳細については後述する。
ここで、図８に示した従来の通電加熱式触媒装置では、配線部材４として、冷間圧延された薄板すなわち加工材（伸び１％程度）を使用していた。そのため、配線部材４の引出部を、製造段階において蛇腹状に折り畳むことが難しかった。これに対し、実施の形態１に係る通電加熱式触媒装置１００では、配線部材４０として、冷間圧延された薄板を焼鈍した焼鈍材（伸び１５〜２５％）を使用している。そのため、引出部４３を容易に蛇腹状に折り畳むことができる。ここで、配線部材４０の伸びは、少なくとも１５％以上であることが好ましい。
さらに、図示されていないが、外筒７０の内周面全体には外筒７０と担体２０とを絶縁するための絶縁コーティングが施されている。しかしながら、図８に示した従来の通電加熱式触媒装置では、外筒７０の溶接部（フランジ部７２）には絶縁コーティングを施すことができない。使用により、この溶接部に排気ガス中に含まれる煤が溜まると、外筒７０と担体２０との絶縁が確保できないという問題があった。これに対し、実施の形態１に係る通電加熱式触媒装置１００には溶接部がないため、外筒７０の内周面全体に絶縁コーティングを施すことができ、外筒７０と担体２０との絶縁を確保することができる。
次に、図５、６を参照して、実施の形態１に係る通電加熱式触媒装置１００の製造方法について説明する。図５、６は、実施の形態１に係る通電加熱式触媒装置１００の製造方法について説明するための横断面図である。図５、６は図４の横断面図に対応している。
まず、図５に示すように、担体２０の表面に、例えばプラズマ溶射により表面電極３０を形成する。
次に、表面電極３０上に、引出部４３が蛇腹状に折り畳まれた配線部材４０を配置し、マスキングジグ治具を用いたプラズマ溶射により、配線部材４０上に固定層５０を形成する。これにより、表面電極３０上に配線部材４０が固定される。
次に、表面電極３０上に、引出部４３が蛇腹状に折り畳まれた配線部材４０を配置し、マスキングジグ治具を用いたプラズマ溶射により、配線部材４０上に固定層５０を形成する。これにより、表面電極３０上に配線部材４０が固定される。
次に、表面電極３０、配線部材４０、固定層５０が形成された担体２０の外周面上に、図５に示すように、マット６０を巻き付ける。マット６０には予め開口部６１が設けられていることが好ましい。ここで、図５に示すように、引出部４３は蛇腹状に折り畳まれたままである。
次に、図６に示すように、マット６０が巻き付けられた担体２０を外筒７０に圧入する。
次に、図６に示すように、マット６０が巻き付けられた担体２０を外筒７０に圧入する。
ここで、図７は、担体２０を外筒７０に圧入する様子を示す縦断面図である。図７に示すように、外筒７０の上端（ｙ軸方向プラス側の端部）にリング状の圧入ガイド９０が設置されている。圧入ガイド９０の上側（ｙ軸方向プラス側）からマット６０が巻き付けられた担体２０を挿入するため、圧入ガイド９０の内周面は上方向（ｙ軸プラス方向）に拡径するテーパー形状を有している。圧入ガイド９０の内周面の下端（ｙ軸方向マイナス側の端部）には、外筒７０と嵌合するための切欠部が形成されている。なお、図７に示すように、担体２０を外筒７０に圧入する際には、担体２０の軸方向（ｙ軸方向）を鉛直方向に一致させることが好ましい。
次に、蛇腹状に折り畳まれた引出部４３を引き伸ばすことにより、開口部７１を介して外筒７０の外側へ引出部４３を引き出す。
最後に、ネジ止めや溶接などにより、引出部４３を外部電極８１に固定する。
以上の工程により、図４に示すように、実施の形態１に係る通電加熱式触媒装置１００を得ることができる。
最後に、ネジ止めや溶接などにより、引出部４３を外部電極８１に固定する。
以上の工程により、図４に示すように、実施の形態１に係る通電加熱式触媒装置１００を得ることができる。
上述のように、実施の形態１に係る通電加熱式触媒装置１００の製造方法では、マット６０が巻き付けられた担体２０を外筒７０に圧入する際、引出部４３が蛇腹状に折り畳まれた状態になっている。具体的には、図５に示すように、マット６０の開口部６１に引出部４３が折り畳まれた状態で収納されている。そのため、図６に示すように、引出部４３と外筒７０とが干渉することがなく、配線部材４０を備えた担体２０を外筒７０に挿入することができる。そして、図４に示すように、担体２０を外筒７０に挿入した後、引出部４３を外筒７０の外側へ容易に引き出すことができる。すなわち、実施の形態１に係る通電加熱式触媒装置１００の製造方法では、担体２０を外筒７０で覆う際、分割された外筒を溶接する必要がなく、生産性に優れている。
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
２０ 担体
３０ 表面電極
４０ 配線
４１ 第１配線
４２ 第２配線
４３ 引出部
５０ 固定層
６０ マット
６１ 開口部
７０ 外筒
７１ 開口部
８１ 外部電極
８２ 外部配線
８３ バッテリ
９０ 圧入ガイド
１００ 通電加熱式触媒装置
３０ 表面電極
４０ 配線
４１ 第１配線
４２ 第２配線
４３ 引出部
５０ 固定層
６０ マット
６１ 開口部
７０ 外筒
７１ 開口部
８１ 外部電極
８２ 外部配線
８３ バッテリ
９０ 圧入ガイド
１００ 通電加熱式触媒装置
Claims (6)
- 触媒が担持された担体と、
前記担体の外周面に固定された薄板状の配線部材と、
前記担体の外周面を覆うとともに、前記配線部材を外側へ引き出すための開口部を側面に有する外筒と、
前記担体と前記外筒との間に充填され、前記担体を保持する保持部材と、を備え、
前記配線部材を介して前記担体が通電加熱される、通電加熱式触媒装置であって、
前記開口部を介して引き出された前記配線部材の引出部が、蛇腹状に形成された、
通電加熱式触媒装置。 - 前記配線部材が、伸びが１５％以上の焼鈍材からなる、
請求項１に記載の通電加熱式触媒装置。 - 前記担体の外周面において、前記担体の軸方向に延設された表面電極を更に備え、
前記配線部材が前記表面電極に固定されており、
前記配線部材は、
前記担体の周方向に延設され、かつ、前記表面電極における前記軸方向の中央部に接続された櫛歯状の第１配線と、
前記第１配線から前記表面電極の両端へ向かって前記軸方向に延設された櫛歯状の第２配線と、を備える、
請求項１又は２に記載の通電加熱式触媒装置。 - 前記第１配線及び前記第２配線上において互いに離間して設けられたボタン形状の複数の固定層により、前記配線部材が前記表面電極に固定されている、
請求項３に記載の通電加熱式触媒装置。 - 薄板状の配線部材を介して、触媒が担持された担体が通電加熱される通電加熱式触媒装置の製造方法であって、
引出部が蛇腹状に折り畳まれた前記配線部材を、前記担体の外周面に固定する工程と、
前記配線部材が固定された前記担体の外周面を、前記担体を保持するための保持部材により覆う工程と、
前記保持部材により覆われた担体を外筒に圧入する工程と、
蛇腹状に折り畳まれた前記引出部を引き伸ばすことにより、前記外筒の側面に形成された開口部を介して、前記外筒の外側に前記引出部を引き出す工程と、を備える、
通電加熱式触媒装置の製造方法。 - 前記配線部材に、伸びが１５％以上の焼鈍材を用いる、
請求項５に記載の通電加熱式触媒装置の製造方法。
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