JP2528805B2 - 排気ガス用触媒体 - Google Patents

排気ガス用触媒体

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、板金層で構成され排気ガスにより貫流され
る構造物の形をし且つ触媒被膜を備えた支持体を有し、
この支持体が排気ガスを案内する流れ通路の中に配置さ
れ外部から電気式に加熱できるような特に内燃機関に対
する排気ガス用触媒体に関する。
この構造形式の排気ガス用触媒体においても、比較的
高い運転温度において排気ガスが触媒的に再燃焼する
際、改善された効率を生ずる。特に排気ガス用触媒体が
まだ低い運転温度である低温始動過程において改善され
た転換挙動を得るために、金属製支持体を電気式に加熱
することが知られている。この場合電源としては車両内
にある電源が採用されている。排気ガス用触媒体ないし
触媒被膜を備えた支持体が高温の排気ガスの貫流によっ
てその運転温度に達すると、その電気加熱は停止され
る。
国際特許出願第89/10471号公報で公知の冒頭に述べた
形式の排気ガス用触媒体の場合、耐食性板金の巻回、積
層あるいは別の方式で重ね合わされた層から成る導電性
の支持体が設けられている。その板金は、触媒被膜に対
する支持体が排気ガスが貫流できる構造物の形をとるよ
うに配置されている。この構造物は特に、平板および波
板が交互に重ね合わされていることによって得られる。
種々の横断面形状をとることのできるこの種の支持体
は、排気ガス流が案内される流れ通路あるいは外被ハウ
ジングの中に収容されている。支持体を加熱するため
に、支持体は電源特に自動車の電源の電圧を印加され
る。支持体の電気抵抗がその加熱のために利用される。
電気的に区分するために、支持体は空隙および／又は電
気絶縁性中間層を有している。
米国特許第3770389号公報で公知の排気ガス用触媒体
の場合、触媒被膜に対してセラミックス材料から成る支
持体が設けられている。この支持体は横断面リング状に
形成された中空シリンダの形をしている。軸方向に貫流
される支持体の中央の中空室の中に板金から成り触媒被
膜を備えた支持体が配置されている。この支持体は軸方
向に配置され帯鋼によってスパイラル状に取り囲まれた
金属棒から成っている。このような金属製支持体が電源
に接続されると、その電気抵抗が加熱を生ずる。これは
始動過程において効率の向上をもたらし、一体構造形支
持体の加熱を生ずる。この支持体が運転温度に到達する
と、金属製支持体は電源から切り離される。
別の構造形式がドイツ連邦共和国特許出願広告第2230
663号公報で知られている。その場合、中空シリンダと
して形成されたセラミックス製の支持体は中央に配置さ
れた電気加熱要素によって加熱される。その自己絶縁形
に形成された加熱要素は金属製シリンダの中に配置され
電源に接続されている加熱コイルを有している。
本発明の課題は、冒頭に述べた形式の排気ガス用触媒
体をその支持体が大きな機械的強度を有し、急速に加熱
でき且つ簡単に製造できるように改良することにある。
この課題を解決するために請求の範囲第１項の上位概
念部分に記載の排気ガス用触媒体において、構造物の外
側にこの構造物から電気絶縁された少なくとも一つの加
熱要素が設けられ、この加熱要素が支持体の板金および
／又はその被膜に熱的に密に接続されていることを提案
する。
支持体の電気抵抗を利用する公知の排気ガス用触媒体
とは異なり、本発明に基づく形態によれば、板金から成
る支持体の電気加熱はその機械的な強度を減少すること
なしに達成できる。公知の排気ガス用触媒体の場合、支
持体内における上述した間隙あるいは絶縁層がその強度
を減少させるおそれがある。これに対して本発明に基づ
く排気ガス用触媒体に設けられた少なくとも一つの別個
の加熱要素は構造物から絶縁され、特別に形成されてい
る。従って支持体自体における特別な絶縁処置は不要で
ある。
本発明に基づく排気ガス用触媒体におけるこのような
特別な絶縁処置の省略は製造を簡単に且つ安価にする。
少なくとも一つの加熱要素は支持体の板金および／又は
被膜に特に面接触しているので、加熱要素の表面と板金
ないし被膜との間の良好な熱伝達が保証される。これに
よって、場合によっては支持体の損傷を引き起こすおそ
れのある点状の強い加熱を生ずることは避けられる。
本発明に基づく排気ガス用触媒体は、板金で構成され
その中に配置された加熱要素によって急速に加熱される
支持体を有している。従って内燃機関の始動過程におい
ても排気ガスを転換する際に高い効率が得られる。
本発明の他の利点および特徴は従属請求の範囲から明
らかである。
本発明の一実施態様においては、小さな直径の円筒状
あるいは棒状の少なくとも一つの電気加熱要素が設けら
れている。この原理的には公知の加熱要素は排気ガス流
に対して小さな流れ抵抗を有する。他の実施態様におい
ては、少なくとも一つの棒状の加熱要素が支持体の波板
に保持されている。この場合、波板の波形が加熱要素の
直径に合わされていると好適である。これによって加熱
要素と波板との間に特に良好な面接触および従って良好
な熱伝達が達成されるので、加熱要素の焼損あるいは波
板の点状の過熱は避けられる。更に支持体にあるいはそ
の中に加熱要素を固定するための補助的な処置が不要で
あるという利点が得られる。
本発明の有利な一実施態様においては、支持体が少な
くとも一つのスパイラル状に巻回された平板から成り、
平板の巻回層の間に貫流可能な波板層が配置され、この
波板層の中に多数の棒状の加熱要素が互いに間隔を隔て
て設けられている。これによって排気ガス流に対して同
軸的に配置され支持体の横断面にわたって分布された加
熱要素は、支持体の強度を特に大きくする。支持体の構
造物の形への固い結合によって、加熱要素を固定するた
めの補助的な固定要素あるいは固定対策は不要となる。
排気ガス用触媒体を製造する際に必要なろう付け工程は
同時に加熱要素をその周囲に配置されている板金とろう
付けさせる。多数の加熱要素を横断面全体にわたって分
布して設け、支持体を特に一様に非常に急速に加熱する
ことが有利である。
本発明の他の実施態様においては、少なくとも一つの
電気加熱要素が設けられ、この加熱要素が平面形状をし
ており、板金特に平板として支持体の中に収容されてい
る。その代りに、薄膜状の加熱要素を支持体の板金に設
けることもできる。
本発明の他の実施態様においては、スパイラル状に巻
回された板金特に平板として支持体の中に配置されるべ
く可撓性を有している加熱要素が採用される。ここでも
その代りに、薄膜状の加熱要素をスパイラル状に巻回さ
れた板金に設けることもできる。
少なくとも一つの電気加熱要素の両側の接続端子が支
持体の端面から引き出され、電圧源に結合されていると
有利である。他の実施態様においては、多数の電気加熱
要素の両側端面に付設されている接続端子が互いに接続
され、その少なくとも一つの接続端子群が支持体の外被
ハウジングを貫通して導かれている電線を備えている。
接続端子の接続は例えば相応して配置された導電性の鋼
板によって行われる。一方の接続端子群が外被ハウジン
グ自体に導電的に結合されているので、他方の接続端子
群に対して外被ハウジングを貫通するブッシングしか必
要とされない。この場合電源の一方の極が外被ハウジン
グに接続される。
更に本発明の対象は、耐食性の組織化された板金特に
平板と波板から構成された支持体がスパイラル状に巻回
されているか別の方式で巻付けあるいは重ね合わされる
特に内燃機関に対する排気ガス用触媒体の製造方法にあ
る。このような方法において本発明によれば、板金層を
巻回する際あるいはその前に板金の形状に合わされた複
数個の加熱要素が互いに間隔を隔てて板金層の中にはめ
込まれ、続いて支持体が巻回されることを提案する。こ
れによって支持体の構造物への加熱要素の特に良好な組
込みが達成され、これにより特に堅固な支持体が生ず
る。更に支持体に加熱要素を入れるための追加的な工程
が不要となる。この工程を実施することによって、製造
後において加熱要素と支持体との間の特に良好な熱伝達
が得られることにもなる。
本発明に基づく方法の他の一実施態様においては、平
坦な可撓性の加熱要素が支持体を巻回する際に平板およ
び波板と一緒に巻き込まれる。この場合も支持体の構造
物への加熱要素の特に良好な組込みが達成される。
本発明の他の一実施態様においては、支持体が星形巻
回技術で配置された板金から成り、支持体の中に、予め
成形され支持体の貫流構造物に合わされた形状をした加
熱要素がはめ込まれることを提案する。排気ガス用触媒
体に対するこのような支持体は原理的にはドイツ連邦共
和国特許第4016276号公報で公知である。支持体を巻回
する前に、予め成形された加熱要素が支持体の板金層の
中に入れられる。支持体の巻回後に、予め成形された加
熱要素が支持体の構造物の中に固く結合される。星形巻
回技術で製造されたこの支持体の場合にも、補助的な絶
縁処置が不要となり、挿入された加熱要素は支持体の強
度を増大する。加熱要素の三次元的な形状によって、熱
伝導は支持体の全横断面にわたって一様に且つ迅速に行
われることになる。この場合、加熱要素が三次元的な蛇
行状の構造物の形をしていると有利である。
本発明の他の一実施態様においては、少なくとも一つ
の加熱要素が支持体に設けられ、その加熱要素が支持体
の板金に対して直角に支持体に明けられた開口の中に配
置され、支持体に結合されている。この場合、支持体の
板金は種々の方式で重ね合わせることができる。支持体
は重ね合わされるかスパイラル状に巻回された平板およ
び波板から作られる。特に急速且つ一様な加熱を達成す
るために、支持体の横断面および深さにわたって分布さ
れている多数の加熱要素を採用することが推奨される。
支持体の板金に対して直角に配置された少なくとも一つ
の加熱要素は支持体を特に安定させる。なぜなら板金の
位置が加熱要素によって固定されるからである。少なく
とも一つの加熱要素を開口の範囲で支持体に結合するこ
とによって、加熱要素と支持体との間の良好な熱伝達が
達成される。加熱要素が開口の範囲で支持体にろう付け
および／又は圧着されると有利である。このような排気
ガス用触媒体の製造は、加熱要素に対する開口が支持体
の板金を貫通する貫通口として形成されていると特に簡
単になる。板金が貫通口の範囲で折り曲げて形成され加
熱要素に結合されていると有利である。これによって加
熱要素と板金との間の大きな熱伝達面積が得られる。そ
の代わりに加熱要素に対する開口を支持体の板金に腐食
加工することもできる。この場合熱伝達を改良するため
に、開口の直径を加熱要素の直径よりも幾分小さくする
と有利である。
本発明の他の一実施態様においては、加熱要素は流れ
通路の外に配置されている接続端子を備えることが推奨
される。
支持体の横断面および深さにわたって分布された多数
の加熱要素を採用すると、支持体の特に良好で一様な加
熱が達成される。電気加熱要素が自己絶縁形に形成され
ているので、特別な絶縁対策は不要である。
本発明の他の実施態様において、加熱要素は液体が貫
流でき加熱可能でありその外周部分が支持体に結合され
ている管を有している。従ってその加熱要素は同時に例
えば冷却水などを加熱するために使用できる。その管の
中に少なくとも一つの電気加熱線が付設されていると有
利である。この場合管は排気ガス流に対して直角にある
いは流れ方向に配置することができる。
本発明のすべての実施態様において、支持体の横断面
および／又は深さにわたって分布配置された多数の加熱
要素が採用されると有利である。
本発明の他の特徴および利点は図面に示されている実
施例から明らかである。以下においてこの実施例につい
て説明するが、本発明はこれに限定されるものではな
い。
第１図は本発明の第一の実施例の概略縦断面図、 第２図は第１図におけるII−II線に沿った断面図、 第３図は第１図および第２図における実施例の支持体
を製造する方法を説明するための概略図、 第４図は第１図〜第３図における実施例の加熱要素、 第５図は星形巻回技術で作られた支持体を備えた他の
実施例の概略図、 第６図は支持体の板金に対して直角に配置された加熱
要素を備えた本発明の他の実施例、 第７図は第６図における部分VIIの拡大詳細図、 第８図は平板だけで作られた支持体の第７図に相応し
た図、 第９図は第６図における矢印IXの方向から見た図、 第10図は液体が貫流できる管を備えた本発明の他の実
施例の第６図に相応した概略断面図、 第11図は同心的に位置する熱交換器管を備えた他の実
施例の断面図である。
第１図、第５図、第６図および第10図に概略的に示さ
れている排気ガス用触媒体は、乗用車の内燃機関から出
た排気ガスを転換ないしは触媒的に再燃焼するために使
用される。排気ガス用触媒体に組み込まれた加熱要素に
よって、内燃機関の始動過程において排気ガスを転換す
る際の効率を高める必要がある。その加熱要素は支持体
をその触媒被膜と共に加熱し、これによって排気ガス用
触媒体は急速にその運転温度に達する。
第１図に概略縦断面図で示されている排気ガス用触媒
体（10）は、横断面円形の支持体（13）を収容する特殊
鋼で作られた円筒状の外被ハウジング（12）を有してい
る。
第２図から明らかなように、支持体（13）はスパイラ
ル状に巻回された平板（14）から成っており、その巻回
層は互いに間隔を隔てて配置されている。平板（14）の
巻回層の間隔は、相対する巻回層の間に配置されている
波板（16）によって確保されている。支持体（13）の平
板（14）並びに波板（16）は耐熱性で耐食性の板金から
作られている。
支持体（13）の上述した構造によって排気ガスが貫流
できる中間室（15）付きの構造物が形成され、この構造
物は矢印（26と28）の方向に流れる排気ガスで貫流され
る。この場合排気ガスは支持体（13）の前方端面（17）
でその中に入り込み、後方端面（19）でそこから出る。
支持体（13）を貫流する間に排気ガスの転換が行われ
る。
支持体（13）の中にその横断面に分布して多数の加熱
要素（18、20、22、24）が設けられている。これらの加
熱要素は原理的には同様に構成されている。このような
加熱要素の一つ（18）が第４図に拡大して示されてい
る。加熱要素（18）および他のすべての加熱要素は、互
いに間隔を隔てて配置された二つの接続端子（56と58）
の間にスパイラル状に付設されている加熱コイル（50）
を有している。加熱コイル（50）は円筒状の外被管（5
4）に対して絶縁層（52）で絶縁されている。この場合
例えば圧縮された砂層が利用される。円筒状の外被管
（54）の接続端子（56、58）に対する絶縁は、外被管
（54）の両側端面に配置されているセラミックス絶縁体
（60、62）によって行われている。
第１図から明らかなように加熱要素（18、20、22、2
4）の長さは、少なくとも接続端子（56、58）が支持体
（13）の端面（17、19）より軸方向に突出するように寸
法づけられている。加熱要素（18、20、22、24）の接続
端子（56、58）は図示していない方式で自動車の電源
（34）に接続されている。従って加熱要素（18、20、2
2、24）は現在自動車で普通に用いられている12ボルト
の電圧で作動されるように電圧を印加される。
第１図の図面から明らかなように、加熱要素（18、2
0、22、24）の接続端子は排気ガス流の範囲に設けられ
ている。端面（17、19）の範囲に付設されている加熱要
素（18、20、22、24）の接続端子は図示されていない方
式で互いに結合され、それぞれ共通の電線（30、32）に
接続される。この場合第１図の実施例とは異なって外被
管（12）の導電性を利用することもできる。この場合電
線（32）は、電源（34）の一方の電極に接続されている
外被管（12）に接続される。
第２図から明らかなように、加熱要素（18、20、22、
24）は波板（16）の波形の中にはめ込まれている。これ
によって加熱要素（18、20、22、24）に対する特別な固
定処理は要らなくなり、支持体（13）の横断面内におけ
る加熱要素（18、20、22、24）の確実な固定が保証され
る。加熱要素（18、20、22、24）の直径は波板（16）の
波形に合わされているので、加熱要素の外被管（54）と
支持体の板金（14と16）との間の特に良好な面接触およ
び従って良好な熱伝達が保証される。なぜなら大きな熱
伝達面積が用立てられるからである。これは一方では支
持体（13）の非常に急速な加熱を生じ、他方では支持体
（13）の破損を引き起こすような点状の過熱を回避す
る。支持体（13）の全横断面にわたる一様な加熱は、横
断面にわたって分布された多数の加熱要素（18、20、2
2、24）によって達成される。
次に第３図を参照して第１図および第２図に示されて
いる排気ガス用触媒体の製造方法について説明する。支
持体（13）の帯状の平板（14）と帯状の波板（16）とを
スパイラル状に巻回することによって作られる。支持体
（13）を巻回する前に、所望の数の加熱要素（18、20）
が互いに間隔を隔てて波板（16）の波形の中にはめ込ま
れる。続いて支持体（13）を巻回する際、電気加熱要素
（18、20）は支持体（13）の構造物に固く組み込まれ
る。このような製造方法によれば、支持体（13）の構造
物に電気加熱要素を後から挿入する必要はなくなる。更
に特に固い結合および従って特に堅固な支持体（13）が
得られる。第４図に示されている円筒状の加熱要素は更
に支持体（13）の強度の増大に寄与する。
電気加熱要素（18、20、22、24）は自己絶縁形に形成
されているので、支持体（13）に別の絶縁処置を施す必
要はない。従って公知の構造様式において支持体（13）
の強度を低減するおそれのあった絶縁層は不要となる。
図示されていない実施例において、円筒状の加熱要素
の代わりに、波板（14）上に設置される平坦なあるいは
薄膜状の加熱要素が設けられる。この種の加熱要素は可
撓性を有しているので、これによっても支持体のスパイ
ラル状構造物を得ることができる。しかしまた図示され
ていないが層状に構成された支持体を作ることもでき
る。
第５図には本発明の他の実施例が概略的に示されてい
る。ここに示された排気ガス用触媒体（80）は図示され
ていない支持体を収容する円筒状の外被ハウジング（8
2）を有している。板金で作られた支持体は原理的に公
知の星形巻回技術（ドイツ連邦共和国特許第4016276号
公報参照）で作られている。この支持体は同様に互いに
間隔を隔てて配置された平板から成り、その場合、中間
室に波板が配置されている。排気ガス用触媒体を製造す
る際、支持体を巻回する前に第５図からその形状が明ら
かな予め成形された電気加熱要素（84）が板金積層体間
に入れられる。そのような形状に対して適した電気加熱
要素は原理的には市販されている。図面から明らかなよ
うにホース状の電気加熱要素は三次元的に蛇行した形状
をしている。加熱要素（84）の終端範囲に配置された電
気接続端子は自動車の電源（86）に接続されている。
本発明のこの実施例においても、自己絶縁形に作られ
た加熱要素（84）によって、支持体の強度を阻害してし
まうような他の絶縁処置は不要である。むしろ蛇行状の
電気加熱要素（84）によって支持体の強度は一層高めら
れる。加熱要素（84）は排気ガス用触媒体（80）の全横
断面にわたって一様に分布されているので、急速且つ一
様な加熱が達成される。従って支持体における局部的な
過熱は生じない。
第６図は本発明の他の実施例を示している。ここに概
略的に垂直断面図で示されている排気ガス用触媒体（9
0）はほぼ断面正方形の流れ通路（91）を有している。
流れ通路（91）は交互に積層された多数の平板（92）と
波板（93）とから成る支持体（94）を収容している。支
持体（94）は流れ通路（91）の全横断面を充填している
が、これは第６図の図面には示されていない。支持体
（94）ないしその平板および波板（92、93）には、加熱
要素（95、97）を収容するために貫通口（96）が設けら
れている。原理的には第４図に示されている加熱要素
（18）と同じように形成されている加熱要素（95、97）
は支持体（94）の平板および波板（92、93）に対して直
角に配置されている。
支持体（94）の急速且つ一様な加熱を達成するため
に、多数の電気加熱要素がその横断面およびその深さに
わたって分布して配置されている。加熱要素（95、97）
に対する貫通口（96）は支持体（94）に熱交換器の場合
と同様に明けられている。第６図の部分VIIを拡大して
示している第７図から明らかなように、平板および波板
（92、93）は貫通口（98）の範囲を折り曲げて形成され
ている。従って電気加熱要素（97）の表面と平板および
波板（92、93）との間に大きな熱伝達面が存在すること
になる。
第８図は第７図と類似した図面において本発明の他の
実施例を示している。ここでは詳細に図示されていない
支持体は互いに間隔を隔てて配置された平板（92）から
成っている。これらの平板の間に例えば図示されていな
い突起による支持部が設けられる。同様に平板（92）の
終端範囲は加熱要素（99）に対する貫通口（100）の範
囲を折り曲げて形成されている。この場合も加熱要素
（99）の表面と支持体との間に特に大きな熱伝達面が得
られる。
第６図から明らかなように、横断面にわたって分布さ
れた電気加熱要素（95、97）はそれぞれ少なくとも一つ
の加熱コイル（101）を有しており、この加熱コイル（1
01）は加熱要素（95）の終端範囲に付設されている二つ
の接続端子（102、103）の間に配置されている。加熱コ
イル（101）は外被管（105）で包囲されている絶縁層
（104）の中に保持されている。加熱要素（95、97）の
円筒状の外被管（105）は耐食性の板金で作られてい
る。支持体（94）における貫通口（96、98）の直径は好
適には外被管（105）の外径よりも幾分小さく選択され
ている。これによって加熱要素（95、97）は支持体（9
4）に圧着される。金属製支持体を持つ排気ガス用触媒
体を製造するために必要なろう付け工程において、同時
に加熱要素（95、97）が貫通口（96、98）の範囲におい
て板金（92、93）に結合される。
図示されていない他の実施例においては、加熱要素に
対する開口は排気ガス用触媒体の支持体に腐食加工され
る。このような排気ガス用触媒体においても、その開口
横断面は加熱要素の外径よりも幾分小さく形成される。
第６図から明らかなように、加熱要素（95）の外被管
（105）は流れ通路に明けられている開口（106、107）
を貫通して導かれている。従って加熱要素（95、97）の
接続端子（102、103）は流れ通路（91）の外に位置して
いる。排気ガス用触媒体（90）の加熱要素の接続端子
（102、103）は図示されていない方式で電源特に自動車
の電源に接続されている。第６図および第９図において
支持体（94）の横断面および深さにわたって分布されて
いる電気加熱要素（95、97）は原理的に公知であり、市
販されている。加熱要素（95、97）の小さな外径は流れ
通路（91）の内部における流れ抵抗を小さくしている。
図示されていない内燃機関の排気ガスは矢印（108）の
方向に流れ通路（91）の中に流入し、そこから矢印（10
9）の方向に出る。この場合触媒被膜を備えた支持体（9
4）が貫流され、その際排気ガスは触媒的に再燃焼され
る。加熱要素（95、97）は支持体（94）を急速に加熱す
るので、支持体（94）はその触媒被膜と一緒に急速にそ
の運転温度に達する。従って内燃機関の始動過程におい
ても高い転換効率が得られる。
この排気ガス用触媒体（90）は、加熱要素（95、97）
と支持体（94）との間の熱伝達が良好である他に、製造
が簡単であるという特徴を有する。支持体（94）におけ
る加熱要素用の開口は公知のように熱交換器を製造する
場合と同じようにして支持体（94）に明けられる。
第10図は本発明の他の実施例を示している。ここに概
略的な垂直断面図で示した排気ガス用触媒体（115）
は、互いに間隔を隔てて配置された平板（117）とそれ
らの間に位置する図示していない波板とから成っている
触媒被膜用の支持体（116）を有している。支持体（11
6）の内部に管（118）が配置されており、この管（11
8）はその管壁に付設された加熱コイル（119）によって
電気加熱できる。図示されていない電源特に自動車の電
源に接続されている加熱コイル（119）の接続端子（12
1、122）は流れ通路（120）の外に配置されている。管
（118）は流れ通路（120）に対して垂直に位置してい
る。管（118）の周囲から、支持体（116）の互いに間隔
を隔てて配置された平板および波板（117）が垂直に突
出している。
流れ通路（120）の内部において排気ガスは矢印（12
3、124）の方向に流れる。この場合排気ガスは支持体
（116）に設けられた触媒被膜によって転換される。排
気ガス用触媒体（115）ないしその触媒被膜は加熱要素
（119）によって急速にその運転温度に達する。従って
この排気ガス用触媒体の場合も始動過程において高い効
率が得られる。
加熱要素（119）の管（118）の内部で例えば冷却水あ
るいは他の車両用液が加熱される。この液体は矢印（12
5、126）の方向に管（118）を通して導かれる。
第11図は、中央の中空管（133）とこれに同心的に配
置された外被管（136）とから成る熱交換器（131）を示
している。中空管（133）と外被管（136）との間に波状
に形成された板金で構成されたリング体（135）が配置
されており、その波形は中空管（133）の周りにほぼ星
形に配置されている。中空管（133）の壁における中空
室の中に第10図の加熱コイル（119）のような加熱コイ
ル（134）が配置され、中空管（133）の内部室の中に星
形に波状にされた板金から成る他のリング体（132）が
配置されている。この実施例の場合も、中空管（133）
と外被管（136）との間の空間（130）は例えば排気ガス
で貫流される。この排気ガスはリング体（135）が触媒
で被覆されているときその表面で浄化される。中空管の
内部には第二の液体例えばエンジンの冷却液が案内され
温められる。そのリング体（132）は熱交換面積を増大
している。
上述した実施例によれば、本発明に基づく排気ガス用
触媒体の急速且つ一様な加熱を行うことができる。これ
によって特に急速に排気ガス用触媒体の高い効率が得ら
れる。ここで採用される自己絶縁形の加熱要素は他の絶
縁処理を不要とするので、支持体の大きな強度が達成さ
れる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フムポリーク、ボフミル ドイツ連邦共和国 デー−7140 ルート ヴイツヒスブルク オーデンハイムシユ トラーセ 19 (72)発明者 ロツホマール、カール ドイツ連邦共和国 デー−7143 フアイ ヒンゲン／エンツモーンヴエーク ５ (72)発明者 ライメート、トーマス ドイツ連邦共和国 デー−7150 コルン タール−ミユンヒンゲン ２ シユトウ ツトガルターシユトラーセ 79 (56)参考文献 特開 平５−59939（ＪＰ，Ａ)

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】板金層で構成され排気ガスが貫流できる構
    造物の形をし且つ触媒被膜を備えた支持体を有し、この
    支持体が排気ガスを案内する流れ通路の中に配置され、
    外部から電気式に加熱できるような特に内燃機関に対す
    る排気ガス用触媒体において、構造物の外側にこの構造
    物から電気絶縁された少なくとも一つの加熱要素（18、
    20、22、24、84、95、119、134）が設けられ、この加熱
    要素が支持体（13、94、116、131）の板金（14、92、11
    7、135）および／又はその被膜に熱的に密に接続され、
    少なくとも部分的にパターンを付けられた板金層（16）
    が設けられ、少なくとも一つの加熱要素（18、20）がこ
    の板金層（16）の形状に合わされていることを特徴とす
    る排気ガス用触媒体。
  2. 【請求項２】円筒状あるいは棒状の少なくとも一つの電
    気加熱要素（18、20、95）が設けられ、その直径が板金
    層（16）のパターンに合わされていることを特徴とする
    請求の範囲１記載の排気ガス用触媒体。
  3. 【請求項３】少なくとも部分的に波形にされた板金層
    （16）を備えた排気ガス触媒体において、少なくとも一
    つの棒状の加熱要素（18、20）が支持体（13）の波板
    （16）に保持されていることを特徴とする請求の範囲１
    又は２記載の排気ガス用触媒体。
  4. 【請求項４】波板（16）の波形が加熱要素（18、29）の
    直径に合わされていることを特徴とする請求の範囲３記
    載の排気ガス用触媒体。
  5. 【請求項５】支持体（13）が少なくとも一つのスパイラ
    ル状に巻回された平板（14）から成り、平板（14）の巻
    回層の間に貫流可能な波板層（16）が配置され、この波
    板層（16）の中に多数の棒状の加熱要素（18、20、22、
    24）が互いに間隔を隔てて挿入されていることを特徴と
    する請求の範囲１ないし４の１つに記載の排気ガス用触
    媒体。
  6. 【請求項６】少なくとも一つの電気加熱要素（18、20、
    22、24）の両側の接続端子（56、58）が支持体（13）の
    端面（17、19）から引き出され、電圧源（34）に接続さ
    れていることを特徴とする請求の範囲２ないし５の１つ
    に記載の排気ガス用触媒体。
  7. 【請求項７】多数の電気加熱要素（18、20、22、24）の
    両側端面（17、19）に付設されている接続端子（56、5
    8）が互いに接続され、その少なくとも一つの接続端子
    群が支持体（13）の外被ハウジング（12）を貫通して導
    かれている電線（30、32）を備えていることを特徴とす
    る請求の範囲６記載の排気ガス用触媒体。
  8. 【請求項８】耐食性のパターンを付けられた板金（14、
    16）から構成された支持体が巻回され、巻付けられある
    いは重ね合わされる請求の範囲５ないし７の１つに記載
    の排気ガス用触媒体を製造する方法において、巻回、巻
    付けないし重ね合わせの工程の前に、パターンを付けら
    れた板金（16）の形状に合わされた複数個の加熱要素
    （18、20、22、24）が互いに間隔を隔ててパターンを付
    けられた板金（16）の中にはめ込まれ、続いて支持体
    （13）が巻回され、巻付けられあるいは重ね合わされる
    ことを特徴とする排気ガス用触媒体の製造方法。
  9. 【請求項９】平坦な可撓性の加熱要素が支持体を巻回す
    る際にパターンを付けられた板金（14、16）と一緒に巻
    き込まれることを特徴とする請求の範囲８記載の方法。
  10. 【請求項１０】支持体が星形巻回技術で配置された板金
    から成り、支持体の中に、予め成形され支持体の貫流構
    造物に合わされた形状をした加熱要素（84）がはめ込ま
    れていることを特徴とする請求の範囲１記載の排気ガス
    用触媒体。
  11. 【請求項１１】加熱要素（84）が三次元的な蛇行形状の
    構造物の形をしていることを特徴とする請求の範囲10記
    載の排気ガス用触媒体。
  12. 【請求項１２】複数個の加熱要素が、支持体の横断面お
    よび／又は深さにわたって分布して配置して設けられて
    いることを特徴とする請求の範囲１ないし７、10、11の
    １つに記載の排気ガス用触媒体。
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