JP2631248B2 - 互いにつながれた複数個のディスクを備えるハニカム状の本体 - Google Patents
互いにつながれた複数個のディスクを備えるハニカム状の本体Info
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- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
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- F01N3/2013—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means
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- F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
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- H05B3/10—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description
【発明の詳細な説明】 この発明は、その中を流体が軸に沿って流れることが
でき、その流体はその中の多数のチャネルを通って流れ
るような、ハニカム状の本体に関する。
でき、その流体はその中の多数のチャネルを通って流れ
るような、ハニカム状の本体に関する。
そのようなハニカム状の本体には流体の反応可能な成
分の触媒転換のために意図された、触媒のためのキャリ
ア本体としての種々の利用がある。触媒を伴うハニカム
状の本体のための応用の重要な分野の１つは、内燃機
関、特に自動車のエンジンからの排気ガスの触媒による
洗浄である。その目的のため、触媒で被覆されたハニカ
ム状の本体がエンジンの排気システム内に取付けられ、
エンジンの動作の間に生じた排気ガスがそれらを通って
流れる。
分の触媒転換のために意図された、触媒のためのキャリ
ア本体としての種々の利用がある。触媒を伴うハニカム
状の本体のための応用の重要な分野の１つは、内燃機
関、特に自動車のエンジンからの排気ガスの触媒による
洗浄である。その目的のため、触媒で被覆されたハニカ
ム状の本体がエンジンの排気システム内に取付けられ、
エンジンの動作の間に生じた排気ガスがそれらを通って
流れる。
ハニカム状の本体はセラミック複合品またはメタルシ
ートから生産される。メタルのハニカム状の本体を形成
するには、少なくともそのいくらかは波形にされ、折曲
げられ、または構成された（structured）何層ものメタ
ルシートが層にされ、積重ねられ、螺旋状に巻かれ、ま
たはそのほかの方法で絡み合わせられる。これについて
の可能な方法がヨーロッパ特許第0 223 058 B1号、第0
245 736 B1号、第0 245 737 B1号、および第0 245 738
B1号、米国特許第4,753,981号および第4,822,766号、国
際出願第WO 89/10470 A1号、第WO 89/10471 A1号、第WO
90/03220 A1号および第WO 90/12951 A1号、ならびにド
イツ特許出願第39 03 879 A1号、およびドイツ実用新案
第89 08 738 U1号で説明されている。
ートから生産される。メタルのハニカム状の本体を形成
するには、少なくともそのいくらかは波形にされ、折曲
げられ、または構成された（structured）何層ものメタ
ルシートが層にされ、積重ねられ、螺旋状に巻かれ、ま
たはそのほかの方法で絡み合わせられる。これについて
の可能な方法がヨーロッパ特許第0 223 058 B1号、第0
245 736 B1号、第0 245 737 B1号、および第0 245 738
B1号、米国特許第4,753,981号および第4,822,766号、国
際出願第WO 89/10470 A1号、第WO 89/10471 A1号、第WO
90/03220 A1号および第WO 90/12951 A1号、ならびにド
イツ特許出願第39 03 879 A1号、およびドイツ実用新案
第89 08 738 U1号で説明されている。
そのまわりを流れる流体の反応可能な成分を転換する
ための触媒は、典型的には特定の触媒と触媒されるべき
反応とに特有なある限界の温度、すなわちいわゆる「ラ
イト−オフ温度」を超えるまではその触媒効果を発揮し
ない。典型的な内燃機関の排気ガス中の汚染物を転換す
るように意図された触媒にとって、ライト−オフ温度は
一般的にはほぼ摂氏数百度である。したがってそのよう
な触媒が活性化するには、加熱されなければならない。
自動車の排気システムでは、これは通常、触媒で被覆さ
れたハニカム状の本体を通ってガスが流れることでなさ
れるが、触媒効果はエンジンが始動させられてからある
程度遅れてしか起きない。この遅れを排除するまたは減
じるために、触媒またはそれを運ぶハニカム状の本体を
電気で予熱することが、既に知られており、第WO 89/10
470 A1号、第WO 89/10471 A1号、第WO 90/03220 A1号、
および第WO 90/12951 A1号、ならびにドイツ特許出願第
39 03/879 A1号およびドイツ実用新案第89 08 738 U1号
は、この点についての教示を提供する。メタルのハニカ
ム状の本体を形成する層は、経路が形成されてハニカム
状の本体を通る電流が導かれるように電気的に相互接続
され、さらに電流供給リードもハニカム状の本体に装備
されて、そこにたとえば自動車のバッテリのような電流
源が適切な開閉装置および線を経由して接続されるよう
にする。自動車の排気システムで用いるための典型的な
サイズおよび構造のハニカム状の本体は、十分に短い時
間で加熱するために数百ワットから４キロワットより上
までの加熱容量を必要とするので、乗用車には普通であ
る12ボルトの電圧を有する搭載型の電気回路網は、ハニ
カム状の本体を加熱するために400Aにおよぶ電流を備え
なければならないだろう。ハニカム状の本体の電気抵抗
は、利用可能な電圧とそこに加えられるべき加熱容量と
に対応していなければならない。しかしながら典型的な
タイプのメタルのハニカム状の本体は、多くて1000分の
１オームの数倍の電気抵抗しか有しておらず、そのよう
なハニカム状の本体がおよそ12ボルトの電圧を有する電
圧源から1000Aに及ぶ電流を引出すとすれば、これは典
型的な自動車のバッテリが事実上耐えられないほどの過
大の負担をかけられるということを意味する。引用した
先行技術文献から、所与の外形的な寸法についてハニカ
ム状の本体の電気抵抗を増大させるための設備が既に知
られている。たとえば、電気によって加熱可能なハニカ
ム状の本体は、層の間のギャップおよび／または電気的
な絶縁分割によって分離させられ、それによりハニカム
状の本体を通って延びる適切なレベルの電気抵抗を有す
る電流経路が生じるようにしてもよい。触媒のコーティ
ングを有するハニカム状の本体を１つだけ使うのではな
く、むしろそのようなハニカム状の本体を２つ使用し、
電気で加熱できる小さい方のハニカム状の本体を、直接
は加熱されない大きい方のハニカム状の本体の前に置
き、双方のハニカム状の本体は実質的に同じ直径を有す
るが、小さい方のハニカム状の本体は大きい方のハニカ
ム状の本体よりも実質的に短いようにすることも、既に
提案されている。寸法を決めたために、小さい方のハニ
カム状の本体で、大きい方のハニカム状の本体と比べて
著しく高い電気抵抗が既に達成でき、特に小さい方のハ
ニカム状の本体は、電圧源の歪みが制限されていれば、
十分迅速にハニカム状の本体に位置付けられた触媒のラ
イト−オフ温度より上の温度になるように設計できる。
小さい方のハニカム状の本体を通る排気ガスの流れに続
いて起きる典型的な発熱を伴う触媒反応は、排気ガスの
加熱をもたらし、したがって、大きい方のハニカム状の
本体の加熱を促進し、その大きい方のハニカム状の本体
が最終的には触媒コンバータの主要な負担を引受ける。
ドイツ実用新案第89 08 738 U1号では、電気によって加
熱されたハニカム状の本体を生産するために意図された
メタルプレートは、その抵抗率を高め、比較的高い電気
抵抗を有するハニカム状の本体を得るために、穴を開け
られてもよい。第WO 90/12951 A1号はハニカム状の本体
内に機械的に装填できる絶縁材として選択できる物を示
している。
ための触媒は、典型的には特定の触媒と触媒されるべき
反応とに特有なある限界の温度、すなわちいわゆる「ラ
イト−オフ温度」を超えるまではその触媒効果を発揮し
ない。典型的な内燃機関の排気ガス中の汚染物を転換す
るように意図された触媒にとって、ライト−オフ温度は
一般的にはほぼ摂氏数百度である。したがってそのよう
な触媒が活性化するには、加熱されなければならない。
自動車の排気システムでは、これは通常、触媒で被覆さ
れたハニカム状の本体を通ってガスが流れることでなさ
れるが、触媒効果はエンジンが始動させられてからある
程度遅れてしか起きない。この遅れを排除するまたは減
じるために、触媒またはそれを運ぶハニカム状の本体を
電気で予熱することが、既に知られており、第WO 89/10
470 A1号、第WO 89/10471 A1号、第WO 90/03220 A1号、
および第WO 90/12951 A1号、ならびにドイツ特許出願第
39 03/879 A1号およびドイツ実用新案第89 08 738 U1号
は、この点についての教示を提供する。メタルのハニカ
ム状の本体を形成する層は、経路が形成されてハニカム
状の本体を通る電流が導かれるように電気的に相互接続
され、さらに電流供給リードもハニカム状の本体に装備
されて、そこにたとえば自動車のバッテリのような電流
源が適切な開閉装置および線を経由して接続されるよう
にする。自動車の排気システムで用いるための典型的な
サイズおよび構造のハニカム状の本体は、十分に短い時
間で加熱するために数百ワットから４キロワットより上
までの加熱容量を必要とするので、乗用車には普通であ
る12ボルトの電圧を有する搭載型の電気回路網は、ハニ
カム状の本体を加熱するために400Aにおよぶ電流を備え
なければならないだろう。ハニカム状の本体の電気抵抗
は、利用可能な電圧とそこに加えられるべき加熱容量と
に対応していなければならない。しかしながら典型的な
タイプのメタルのハニカム状の本体は、多くて1000分の
１オームの数倍の電気抵抗しか有しておらず、そのよう
なハニカム状の本体がおよそ12ボルトの電圧を有する電
圧源から1000Aに及ぶ電流を引出すとすれば、これは典
型的な自動車のバッテリが事実上耐えられないほどの過
大の負担をかけられるということを意味する。引用した
先行技術文献から、所与の外形的な寸法についてハニカ
ム状の本体の電気抵抗を増大させるための設備が既に知
られている。たとえば、電気によって加熱可能なハニカ
ム状の本体は、層の間のギャップおよび／または電気的
な絶縁分割によって分離させられ、それによりハニカム
状の本体を通って延びる適切なレベルの電気抵抗を有す
る電流経路が生じるようにしてもよい。触媒のコーティ
ングを有するハニカム状の本体を１つだけ使うのではな
く、むしろそのようなハニカム状の本体を２つ使用し、
電気で加熱できる小さい方のハニカム状の本体を、直接
は加熱されない大きい方のハニカム状の本体の前に置
き、双方のハニカム状の本体は実質的に同じ直径を有す
るが、小さい方のハニカム状の本体は大きい方のハニカ
ム状の本体よりも実質的に短いようにすることも、既に
提案されている。寸法を決めたために、小さい方のハニ
カム状の本体で、大きい方のハニカム状の本体と比べて
著しく高い電気抵抗が既に達成でき、特に小さい方のハ
ニカム状の本体は、電圧源の歪みが制限されていれば、
十分迅速にハニカム状の本体に位置付けられた触媒のラ
イト−オフ温度より上の温度になるように設計できる。
小さい方のハニカム状の本体を通る排気ガスの流れに続
いて起きる典型的な発熱を伴う触媒反応は、排気ガスの
加熱をもたらし、したがって、大きい方のハニカム状の
本体の加熱を促進し、その大きい方のハニカム状の本体
が最終的には触媒コンバータの主要な負担を引受ける。
ドイツ実用新案第89 08 738 U1号では、電気によって加
熱されたハニカム状の本体を生産するために意図された
メタルプレートは、その抵抗率を高め、比較的高い電気
抵抗を有するハニカム状の本体を得るために、穴を開け
られてもよい。第WO 90/12951 A1号はハニカム状の本体
内に機械的に装填できる絶縁材として選択できる物を示
している。
小さいハニカム状の本体と大きいハニカム状の本体と
を有し、小さい方のハニカム状の本体は排気システム内
で大きい方のハニカム状の本体の上流に配置される、既
述の配列は、個別に加熱されない場合でも同様に有利で
ある。小さい方のハニカム状の本体は本質的に大きい方
のハニカム状の本体より低い熱容量を有しており、ゆえ
に排気ガスのような熱い流体がそれを通って流れた場合
比較的早く暖まる。したがって、小さい方のハニカム状
の本体では、触媒反応も迅速に効果を示し、かつ発せら
れた熱で大きい方のハニカム状の本体の加熱を促進す
る。
を有し、小さい方のハニカム状の本体は排気システム内
で大きい方のハニカム状の本体の上流に配置される、既
述の配列は、個別に加熱されない場合でも同様に有利で
ある。小さい方のハニカム状の本体は本質的に大きい方
のハニカム状の本体より低い熱容量を有しており、ゆえ
に排気ガスのような熱い流体がそれを通って流れた場合
比較的早く暖まる。したがって、小さい方のハニカム状
の本体では、触媒反応も迅速に効果を示し、かつ発せら
れた熱で大きい方のハニカム状の本体の加熱を促進す
る。
小さい方のハニカム状の本体を電気によって加熱する
こととその熱容量の大きさをいかに決めるかということ
とのどちらについて考えても、小さい方のハニカム状の
本体の大きさを小さく保つことになるが、これは当然、
その小さい方のハニカム状の本体が、そこに位置付けら
れた触媒が活性化された後、その中を流れる流体に適切
な加熱を施して大きい方のハニカム状の本体の加熱を促
進するという、二次的な条件をともなう。この二次的な
条件から見ても、この２点についての考えは小さい方の
ハニカム状の本体の機械的安定性のための要求におそら
く反するだろう。特に自動車の排気システムでは、激し
い脈動が起こってハニカム状の本体はかなりの機械の歪
みを被ることになる。これがハニカム状の本体に対して
強度の点で厳しい要求がなされなければならない理由で
ある。
こととその熱容量の大きさをいかに決めるかということ
とのどちらについて考えても、小さい方のハニカム状の
本体の大きさを小さく保つことになるが、これは当然、
その小さい方のハニカム状の本体が、そこに位置付けら
れた触媒が活性化された後、その中を流れる流体に適切
な加熱を施して大きい方のハニカム状の本体の加熱を促
進するという、二次的な条件をともなう。この二次的な
条件から見ても、この２点についての考えは小さい方の
ハニカム状の本体の機械的安定性のための要求におそら
く反するだろう。特に自動車の排気システムでは、激し
い脈動が起こってハニカム状の本体はかなりの機械の歪
みを被ることになる。これがハニカム状の本体に対して
強度の点で厳しい要求がなされなければならない理由で
ある。
この発明の目的は、複数個のハニカム状の本体による
配列に用いうる方法が最大限に活用され、なおかつ特に
上述した強度の問題が起こらないようにし、特に電気加
熱によるかよらないかにかかわらず予備加熱の性能を最
大限に活用するという視点から、特に実質的により大き
な設計上の自由が達成されるようなハニカム状の本体を
開示することである。
配列に用いうる方法が最大限に活用され、なおかつ特に
上述した強度の問題が起こらないようにし、特に電気加
熱によるかよらないかにかかわらず予備加熱の性能を最
大限に活用するという視点から、特に実質的により大き
な設計上の自由が達成されるようなハニカム状の本体を
開示することである。
この目的は、 ａ）それを通って流体が軸に沿って流れることができ、
その流体はハニカム状の本体の中の多数のチャネルを通
って流れ、 ｂ）互いに間隔をあけられ、軸に関して交互に配置さ
れ、かつその各々がチャネルを有する、少なくとも２つ
のディスクを有し、 ｃ）軸の近くに配置される少なくとも１つのサポートを
有し、それによってディスク５）が互いにつながれるよ
うに支持する、 ハニカム状の本体によるこの発明に従って達成され
る。
その流体はハニカム状の本体の中の多数のチャネルを通
って流れ、 ｂ）互いに間隔をあけられ、軸に関して交互に配置さ
れ、かつその各々がチャネルを有する、少なくとも２つ
のディスクを有し、 ｃ）軸の近くに配置される少なくとも１つのサポートを
有し、それによってディスク５）が互いにつながれるよ
うに支持する、 ハニカム状の本体によるこの発明に従って達成され
る。
この発明によれば、ハニカム状の本体のディスクは軸
の近くに配置された少なくとも１つのサポートまたはそ
のような複数個のサポートの配列によって互いにつなが
れ（braced）、ディスクの互いの接続は、ハニカム状の
本体のディスクが機械の歪みを協働的に防ぐので、機械
的負荷能力を増大させることができる。
の近くに配置された少なくとも１つのサポートまたはそ
のような複数個のサポートの配列によって互いにつなが
れ（braced）、ディスクの互いの接続は、ハニカム状の
本体のディスクが機械の歪みを協働的に防ぐので、機械
的負荷能力を増大させることができる。
この発明のハニカム状の本体は、好ましくは軸に関し
てほぼ軸対称、特に回転対称であるものとして設計さ
れ、有利には各ディスクは軸に対してほぼ垂直に整列さ
せられた２つの端面によって規定される。これらの設備
は、別個のものであっても組合わせられていてもハニカ
ム状の本体の合理的な製造と再利用とに寄与する。
てほぼ軸対称、特に回転対称であるものとして設計さ
れ、有利には各ディスクは軸に対してほぼ垂直に整列さ
せられた２つの端面によって規定される。これらの設備
は、別個のものであっても組合わせられていてもハニカ
ム状の本体の合理的な製造と再利用とに寄与する。
ハニカム状の本体に、第１のディスクと第２のディス
クとを、軸に平行な第１のディスクは薄く、好ましくは
実質的に軸に平行に規定された第２のディスクの厚さよ
り薄い厚さを有するように設けることは、特に有利であ
る。この発明によれば、第１のディスクは少なくとも１
つのサポートを介して第２のディスクにつながれ、それ
によって第１のディスクは低い熱容量と予め定められた
大きさの電気抵抗とを得るために可能な限り単独で設計
されることができ、要求される総合的な機械の強度は少
なくとも１つのサポートを介して第１のディスクを支持
する第２のディスクによって実質的に保証され得る。
クとを、軸に平行な第１のディスクは薄く、好ましくは
実質的に軸に平行に規定された第２のディスクの厚さよ
り薄い厚さを有するように設けることは、特に有利であ
る。この発明によれば、第１のディスクは少なくとも１
つのサポートを介して第２のディスクにつながれ、それ
によって第１のディスクは低い熱容量と予め定められた
大きさの電気抵抗とを得るために可能な限り単独で設計
されることができ、要求される総合的な機械の強度は少
なくとも１つのサポートを介して第１のディスクを支持
する第２のディスクによって実質的に保証され得る。
他のいかなる種類の実施例にも関連するハニカム状の
本体のさらなる好ましい特徴は、中で加熱のために電流
が通過する電流経路が形成され、かつ少なくとも１つの
電気的に絶縁性のサポートを介して第２のディスクにつ
ながれるような、少なくとも１つの部分的に導電性のあ
る第１のディスクを設けることである。このさらなる特
徴との関連で、ハニカム状の本体の機械的な強度は複数
個のディスクのうちの１つによって決定されてよく、一
方でほかのディスクは特別の強度の要求を考慮すること
なくほかの用途のために設計され得るという事実も利用
される。たとえば第１のディスクを主に電気的加熱の要
求に適合させ、かつその強度を保証するために、機械的
強度を決定する第２のディスクにつなぐこと、たとえば
セラミックのまたはセラミック成分を含む絶縁性のサポ
ートによってつなぐことも可能である。
本体のさらなる好ましい特徴は、中で加熱のために電流
が通過する電流経路が形成され、かつ少なくとも１つの
電気的に絶縁性のサポートを介して第２のディスクにつ
ながれるような、少なくとも１つの部分的に導電性のあ
る第１のディスクを設けることである。このさらなる特
徴との関連で、ハニカム状の本体の機械的な強度は複数
個のディスクのうちの１つによって決定されてよく、一
方でほかのディスクは特別の強度の要求を考慮すること
なくほかの用途のために設計され得るという事実も利用
される。たとえば第１のディスクを主に電気的加熱の要
求に適合させ、かつその強度を保証するために、機械的
強度を決定する第２のディスクにつなぐこと、たとえば
セラミックのまたはセラミック成分を含む絶縁性のサポ
ートによってつなぐことも可能である。
さらなる他の特徴について述べると、いかなる実施例
のハニカム状の本体も、各々が少なくとも部分的に導電
性があり、少なくとも１つの導電性があるサポートを介
して互いにつながれる２つのディスクを有し、ハニカム
状の本体の中では加熱の目的のために少なくとも１つの
電流経路が電流を通過させるために形成され、ディスク
とサポートとの双方はこの電流経路に組込まれる。この
特徴との関連で、導電性のサポートは電流を１つのディ
スクからもう１つのディスクに導くために利用され、こ
れは第１のディスクを囲むジャケット面でハニカム状の
本体に電流を送り、この電流を第２のディスクを囲むジ
ャケット面で再びタップを用いて取り出すために用い得
る方法を提供する。したがって電気で直接加熱できるハ
ニカム状の本体では、軸の近くの領域にある電気端子は
余分であろうし、さらにジャケット面の相互の電気的な
絶縁の副分割をなくすことも可能である、なぜならジャ
ケット面を機械的に十分にしっかりと組み立てることだ
けでも問題があるからである。この発明によれば、自動
車において望ましくかつ有利であるような大きさの電気
抵抗を有する、電気によって加熱可能なハニカム状の本
体は、非常に簡単な手段によって備え付けられ得る。
のハニカム状の本体も、各々が少なくとも部分的に導電
性があり、少なくとも１つの導電性があるサポートを介
して互いにつながれる２つのディスクを有し、ハニカム
状の本体の中では加熱の目的のために少なくとも１つの
電流経路が電流を通過させるために形成され、ディスク
とサポートとの双方はこの電流経路に組込まれる。この
特徴との関連で、導電性のサポートは電流を１つのディ
スクからもう１つのディスクに導くために利用され、こ
れは第１のディスクを囲むジャケット面でハニカム状の
本体に電流を送り、この電流を第２のディスクを囲むジ
ャケット面で再びタップを用いて取り出すために用い得
る方法を提供する。したがって電気で直接加熱できるハ
ニカム状の本体では、軸の近くの領域にある電気端子は
余分であろうし、さらにジャケット面の相互の電気的な
絶縁の副分割をなくすことも可能である、なぜならジャ
ケット面を機械的に十分にしっかりと組み立てることだ
けでも問題があるからである。この発明によれば、自動
車において望ましくかつ有利であるような大きさの電気
抵抗を有する、電気によって加熱可能なハニカム状の本
体は、非常に簡単な手段によって備え付けられ得る。
「少なくとも部分的に」導電性のあるディスクとは、
十分な程度の導電性があるが、たとえば電気抵抗を予め
定められた大きさに調整する目的のために、絶縁物およ
び／またはギャップが随意に導入されてよいようなディ
スクであると理解されたい。
十分な程度の導電性があるが、たとえば電気抵抗を予め
定められた大きさに調整する目的のために、絶縁物およ
び／またはギャップが随意に導入されてよいようなディ
スクであると理解されたい。
上述の実施例とともに有利に達成されるハニカム状の
本体のほかの有利な特徴は、ディスク内に位置付けられ
たチャネルのディスクごとに異なった平均断面積によっ
て特徴付けられる。たとえば、第１のより薄いディスク
には、第２のより薄いディスクの中のチャネルの断面積
より大きい断面積を有するチャネルがある。チャネルの
断面積が大きいということはディスクを形成するのに必
要な材料がより少ないので低い熱容量を意味し、かつチ
ャネル内に位置付けられた触媒の効果が限定されている
ことをも意味する。比較的大きな断面のチャネルを有す
るディスクはしたがって、小さい断面と十分な長さによ
って高い効果を与えるよう設計されたもう１つのディス
クの上流に配置するのに特によく適しており、大きい断
面積を有するディスク内の触媒の効果を減じると、消耗
が確実に減じられ、そのことは触媒の寿命を延ばすのに
実質的に貢献する。特に、第１の小さい方のディスクが
第２の大きい方のディスクの加熱を促進するのであるな
ら、第１のディスクに位置付けられた触媒が早く消耗し
てしまうと第２のディスクのさらなる加熱がこの消耗で
直接に減じられるので、非常に望ましくない。この発明
で達成される設計上の自由は、特に大きい方のディスク
上流に位置付けられた小さい方のディスクの触媒の効果
を制限し、小さい方のディスクではそれを通って流れる
流体に含まれる変換可能な成分のうち約４分の１以下し
か変換されないようにすることを可能にする。これによ
り触媒の長期にわたる効果を確実にすることができる。
本体のほかの有利な特徴は、ディスク内に位置付けられ
たチャネルのディスクごとに異なった平均断面積によっ
て特徴付けられる。たとえば、第１のより薄いディスク
には、第２のより薄いディスクの中のチャネルの断面積
より大きい断面積を有するチャネルがある。チャネルの
断面積が大きいということはディスクを形成するのに必
要な材料がより少ないので低い熱容量を意味し、かつチ
ャネル内に位置付けられた触媒の効果が限定されている
ことをも意味する。比較的大きな断面のチャネルを有す
るディスクはしたがって、小さい断面と十分な長さによ
って高い効果を与えるよう設計されたもう１つのディス
クの上流に配置するのに特によく適しており、大きい断
面積を有するディスク内の触媒の効果を減じると、消耗
が確実に減じられ、そのことは触媒の寿命を延ばすのに
実質的に貢献する。特に、第１の小さい方のディスクが
第２の大きい方のディスクの加熱を促進するのであるな
ら、第１のディスクに位置付けられた触媒が早く消耗し
てしまうと第２のディスクのさらなる加熱がこの消耗で
直接に減じられるので、非常に望ましくない。この発明
で達成される設計上の自由は、特に大きい方のディスク
上流に位置付けられた小さい方のディスクの触媒の効果
を制限し、小さい方のディスクではそれを通って流れる
流体に含まれる変換可能な成分のうち約４分の１以下し
か変換されないようにすることを可能にする。これによ
り触媒の長期にわたる効果を確実にすることができる。
ハニカム状の本体の中のサポートを設計するためには
いくつかの方法を用いることができる。ハニカム状の本
体の軸によって貫かれるように有利に配置される単一の
サポートが提供されてもよいし、その代わりに軸に関し
てほぼ対称に配置される複数個のサポートをハニカム状
の本体に設けることも好ましいだろう。
いくつかの方法を用いることができる。ハニカム状の本
体の軸によって貫かれるように有利に配置される単一の
サポートが提供されてもよいし、その代わりに軸に関し
てほぼ対称に配置される複数個のサポートをハニカム状
の本体に設けることも好ましいだろう。
ハニカム状の本体の中のサポートもハニカム状の本体
であってよい。すなわち、ハニカム状の本体のほかの構
成要素と同様にサポート自体の中にもチャネルが設けら
れていてもよい。
であってよい。すなわち、ハニカム状の本体のほかの構
成要素と同様にサポート自体の中にもチャネルが設けら
れていてもよい。
ハニカム状の本体の多くの部分に分かれた構造はたと
えば軸を取囲むグルーブによって決定されてもよく、そ
の場合サポートはグルーブによって境界を付けられたハ
ニカム状の本体の一部分であり、各ディスクはグルーブ
から離れたハニカム状の本体の一部分である。そのよう
なグルーブは適切なスリットのあるメタルシートを用い
てメタルのハニカム状の本体が作り出された場合、既に
形成されているだろう。グルーブはもとは一体であった
ハニカム状の本体に後で機械加工を施すことでも作られ
得る。このような後に行なう機械加工は、たとえばター
ニングまたはミリングの処理であってよい。
えば軸を取囲むグルーブによって決定されてもよく、そ
の場合サポートはグルーブによって境界を付けられたハ
ニカム状の本体の一部分であり、各ディスクはグルーブ
から離れたハニカム状の本体の一部分である。そのよう
なグルーブは適切なスリットのあるメタルシートを用い
てメタルのハニカム状の本体が作り出された場合、既に
形成されているだろう。グルーブはもとは一体であった
ハニカム状の本体に後で機械加工を施すことでも作られ
得る。このような後に行なう機械加工は、たとえばター
ニングまたはミリングの処理であってよい。
有利には、いかなる実施例のハニカム状の本体もメタ
ルで形成されており、各ディスクは螺旋形の態様に巻か
れた少なくとも１つの積重ねを少なくとも１枚のシート
とともに有し、それは特定的には少なくとも２枚の異な
って構成されたシート、好ましくは少なくとも１枚の滑
らかなシートと少なくとも１枚の波形にされたシートで
ある。先行技術の引用例から明らかであるメタルの構造
の利点を離れても、メタルシートから形成されたハニカ
ム状の本体は既に上述された特殊な実施例を達成するこ
とをも容易にする。特に、ハニカム状の本体のセグメン
トは異なった寸法にされてもよく、たとえばその断面積
が互いにずれているチャネルが様々なセグメント内に形
成されてもよい。さらに、メタルのハニカム状の本体は
もとは一体であったメタルのハニカム状の本体を単に後
で機械加工することによっても得られるだろう。
ルで形成されており、各ディスクは螺旋形の態様に巻か
れた少なくとも１つの積重ねを少なくとも１枚のシート
とともに有し、それは特定的には少なくとも２枚の異な
って構成されたシート、好ましくは少なくとも１枚の滑
らかなシートと少なくとも１枚の波形にされたシートで
ある。先行技術の引用例から明らかであるメタルの構造
の利点を離れても、メタルシートから形成されたハニカ
ム状の本体は既に上述された特殊な実施例を達成するこ
とをも容易にする。特に、ハニカム状の本体のセグメン
トは異なった寸法にされてもよく、たとえばその断面積
が互いにずれているチャネルが様々なセグメント内に形
成されてもよい。さらに、メタルのハニカム状の本体は
もとは一体であったメタルのハニカム状の本体を単に後
で機械加工することによっても得られるだろう。
メタルのセグメントを備えたハニカム状の本体内の少
なくとも１つのサポートも、有利には同様に実質的にメ
タルで形成され、サポートは単にメタルロッド、メタル
チューブ、または少なくとも１枚の随意に構成されたメ
タルシートを巻上げた特殊なハニカム状の本体であって
よい。
なくとも１つのサポートも、有利には同様に実質的にメ
タルで形成され、サポートは単にメタルロッド、メタル
チューブ、または少なくとも１枚の随意に構成されたメ
タルシートを巻上げた特殊なハニカム状の本体であって
よい。
好ましくは、サポートは各ディスクの構造に組入れら
れ、特に各ディスクは、少なくとも１枚のシートを含
む、サポートの周囲で折曲げられたおよび／または巻か
れた少なくとも１つの積重ねを有する。積重ねは２つの
間隔をあけられたサポートのまわりでそれ自体が知られ
ている態様でＳ字形に巻かれてよい。さらに、少なくと
も２つの間隔をあけられたサポートを備えるハニカム状
の本体では、各サポートはそのまわりで折曲げられた積
重ねを１つ割当てられ、すべての積重ねはサポートのま
わりに螺旋形の態様で巻かれてよい。
れ、特に各ディスクは、少なくとも１枚のシートを含
む、サポートの周囲で折曲げられたおよび／または巻か
れた少なくとも１つの積重ねを有する。積重ねは２つの
間隔をあけられたサポートのまわりでそれ自体が知られ
ている態様でＳ字形に巻かれてよい。さらに、少なくと
も２つの間隔をあけられたサポートを備えるハニカム状
の本体では、各サポートはそのまわりで折曲げられた積
重ねを１つ割当てられ、すべての積重ねはサポートのま
わりに螺旋形の態様で巻かれてよい。
既に述べたように、メタルのハニカム状の本体は電流
が通過するための少なくとも１つの電流経路がそのハニ
カム状の本体の中に形成される場合、直接の電気による
加熱にも特に適している。
が通過するための少なくとも１つの電流経路がそのハニ
カム状の本体の中に形成される場合、直接の電気による
加熱にも特に適している。
この発明による導電性のハニカム状の本体では、有利
には少なくとも１つのサポートが導電性にされ、各ディ
スクはほぼ軸方向に整列したジャケット面を与えられ、
各ジャケット面に電流を提供するおよび／または引出す
ための端子が提供されるが、これは各端子だけでなく導
電性のサポートも電流経路の中に位置付けられるように
なされる。したがって、２つのディスクを備えるハニカ
ム状の本体は各ジャケット面に１つの端子を有し、電流
はディスクのうち１つの中をジャケット面の端子からサ
ポートへ、サポートを通ってほかのディスクへ、そして
そこではサポートからジャケット面への流れ、そのジャ
ケット面にある端子で引出される。このようにしてこの
発明は、内部、特に軸の付近に端子が必要でない電気に
よって加熱可能なハニカム状の本体の形成を可能にす
る。したがって、この発明は電気によって加熱可能なハ
ニカム状の本体に対する電流の供給を実質的に単純化す
ることを可能にし、かつハニカム状の本体の軸の近くの
領域へ延びなければならない、おそらくは好ましくない
であろう電流供給リードの必要をなくすことができる。
には少なくとも１つのサポートが導電性にされ、各ディ
スクはほぼ軸方向に整列したジャケット面を与えられ、
各ジャケット面に電流を提供するおよび／または引出す
ための端子が提供されるが、これは各端子だけでなく導
電性のサポートも電流経路の中に位置付けられるように
なされる。したがって、２つのディスクを備えるハニカ
ム状の本体は各ジャケット面に１つの端子を有し、電流
はディスクのうち１つの中をジャケット面の端子からサ
ポートへ、サポートを通ってほかのディスクへ、そして
そこではサポートからジャケット面への流れ、そのジャ
ケット面にある端子で引出される。このようにしてこの
発明は、内部、特に軸の付近に端子が必要でない電気に
よって加熱可能なハニカム状の本体の形成を可能にす
る。したがって、この発明は電気によって加熱可能なハ
ニカム状の本体に対する電流の供給を実質的に単純化す
ることを可能にし、かつハニカム状の本体の軸の近くの
領域へ延びなければならない、おそらくは好ましくない
であろう電流供給リードの必要をなくすことができる。
導電性のサポートのほかに、絶縁性のサポートをハニ
カム状の本体に設けてもよく、このためにセラミック複
合品のロッドなどを使うことができ、同様にメタル−セ
ラミック混合材料も使われてもよい。メタル−セラミッ
ク混合材料としては、たとえばセラミックで被覆された
メタルロッドが可能であり、他の選択肢として、セラミ
ック層は絶縁を維持する一方で部分的にメタルシースを
有していてもよい。セラミックのコーティングとメタル
シースとを有するこのようなメタルロッドはおそらく、
３つまたはそれ以上のディスクを有するこの発明による
ハニカム状の本体の中の複雑な電流経路を形成するのに
役立つであろうし、これはいくつかの状況では専門化さ
れた応用との関連で有利であろう。絶縁性のサポートは
ハニカム状の本体の１つのディスクからもう１つのディ
スクに突出する絶縁層であってもよく、各ディスク内で
２つの積重ねを互いから絶縁する。このようにして、特
に非常にしっかりしたハニカム状の本体が形成される。
カム状の本体に設けてもよく、このためにセラミック複
合品のロッドなどを使うことができ、同様にメタル−セ
ラミック混合材料も使われてもよい。メタル−セラミッ
ク混合材料としては、たとえばセラミックで被覆された
メタルロッドが可能であり、他の選択肢として、セラミ
ック層は絶縁を維持する一方で部分的にメタルシースを
有していてもよい。セラミックのコーティングとメタル
シースとを有するこのようなメタルロッドはおそらく、
３つまたはそれ以上のディスクを有するこの発明による
ハニカム状の本体の中の複雑な電流経路を形成するのに
役立つであろうし、これはいくつかの状況では専門化さ
れた応用との関連で有利であろう。絶縁性のサポートは
ハニカム状の本体の１つのディスクからもう１つのディ
スクに突出する絶縁層であってもよく、各ディスク内で
２つの積重ねを互いから絶縁する。このようにして、特
に非常にしっかりしたハニカム状の本体が形成される。
この発明の特殊なさらなる特徴では、導電性のハニカ
ム状の本体の少なくとも１つのディスクが少なくとも２
つの積重ねを含み、それらは互いに絶縁され、そのそれ
ぞれは電流経路の中に位置付けられた１つの導電性のサ
ポートのまわりで折曲げられかつ巻かれる。このように
して、２つの積重ねは電気的に直列に接続され、これは
ハニカム状の本体の電気抵抗を増大させるのに有益であ
る。２つの積重ねを直列に接続することはサポートによ
ってなされ得、そのサポートはサポートがその中にまた
はその上に固定されているハニカム状の本体のさらなる
ディスクによって互いに電気的に接続するようにされ得
る。最も簡単な場合には、これは第２のディスクに絶縁
層を全く持たないことによって達成されるが、しかしな
がら、導電性のサポートのまわりで折曲げられかつ巻か
れ、互いに絶縁された積重ねから第２のディスクを第１
のディスクのように形成し、それぞれが第２のディスク
のジャケット面で２つの積重ねを互いに接続する電気接
続を提供することも可能である。このようにして、全て
の積重ね、すべての導電性のサポート、およびジャケッ
ト面のすべての電気接続が電気的に直列に接続でき、２
つの対応する端子でこのハニカム状の本体は電圧源に接
続され得る。
ム状の本体の少なくとも１つのディスクが少なくとも２
つの積重ねを含み、それらは互いに絶縁され、そのそれ
ぞれは電流経路の中に位置付けられた１つの導電性のサ
ポートのまわりで折曲げられかつ巻かれる。このように
して、２つの積重ねは電気的に直列に接続され、これは
ハニカム状の本体の電気抵抗を増大させるのに有益であ
る。２つの積重ねを直列に接続することはサポートによ
ってなされ得、そのサポートはサポートがその中にまた
はその上に固定されているハニカム状の本体のさらなる
ディスクによって互いに電気的に接続するようにされ得
る。最も簡単な場合には、これは第２のディスクに絶縁
層を全く持たないことによって達成されるが、しかしな
がら、導電性のサポートのまわりで折曲げられかつ巻か
れ、互いに絶縁された積重ねから第２のディスクを第１
のディスクのように形成し、それぞれが第２のディスク
のジャケット面で２つの積重ねを互いに接続する電気接
続を提供することも可能である。このようにして、全て
の積重ね、すべての導電性のサポート、およびジャケッ
ト面のすべての電気接続が電気的に直列に接続でき、２
つの対応する端子でこのハニカム状の本体は電圧源に接
続され得る。
ハニカム状の本体の中の絶縁層としては、たとえばセ
ラミックファイバで形成されるマットなどのセラミック
の絶縁層が特に適切である。ディスク内の２つの積重ね
の間にエアギャップを保証する、間隔をあけられたセラ
ミックのスペーサも、考えられる。
ラミックファイバで形成されるマットなどのセラミック
の絶縁層が特に適切である。ディスク内の２つの積重ね
の間にエアギャップを保証する、間隔をあけられたセラ
ミックのスペーサも、考えられる。
この発明のさらなる説明は図面で示される例示的な実
施例によって提供される。図面は、この発明の特定の特
徴をより明確にするため、部分的に概略的にされおよび
／またはわずかに歪曲されている。以下のものが詳細に
示されている。
施例によって提供される。図面は、この発明の特定の特
徴をより明確にするため、部分的に概略的にされおよび
／またはわずかに歪曲されている。以下のものが詳細に
示されている。
図１はこの発明によるハニカム状の本体の縦断面図で
あり、 図２は図１に示されるハニカム状の本体のディスクの
１つの断面図であり、 図３はディスクの特殊な実施例であり、 図４は図３に示されるディスクの形成に関する略図で
あり、 図５はこの発明によるハニカム状の本体のさらなる実
施例の縦断面図であり、 図６はハニカム状の本体の中の電流経路の略図であ
り、 図７は電流経路の異なった実施例の略図であり、 図８はディスクの特殊な実施例の断面図であり、 図９はハニカム状の本体のさらなる実施例の縦断面図
である。
あり、 図２は図１に示されるハニカム状の本体のディスクの
１つの断面図であり、 図３はディスクの特殊な実施例であり、 図４は図３に示されるディスクの形成に関する略図で
あり、 図５はこの発明によるハニカム状の本体のさらなる実
施例の縦断面図であり、 図６はハニカム状の本体の中の電流経路の略図であ
り、 図７は電流経路の異なった実施例の略図であり、 図８はディスクの特殊な実施例の断面図であり、 図９はハニカム状の本体のさらなる実施例の縦断面図
である。
図１は第１のディスク４および第２のディスク５、な
らびに第１のディスク４と第２のディスク５とを互いに
つなぐ２つのサポート６から形成される、ハニカム状の
本体１を示す。ハニカム状の本体１は軸２を有し、それ
に関して可能な限り回転対称に実施される。各ディスク
４および５は軸方向に向いたジャケット面14と軸２に垂
直方向に向けられた２つの端面８とによって規定され
る。各ディスク４および５は１つのジャケットチューブ
20に挿入される。各ジャケットチューブ20には１つの端
子15が位置付けられ、その端子15によって、それを加熱
するための電流が、たとえばメタルでできている導電性
のハニカム状の本体１を通過させられ得る。電気による
加熱は、第２のディスクよりも薄くしたがって第２のデ
ィスクより著しく高い電気抵抗を有する第１のディスク
４の中で主に起こる。内燃機関の排気システムでは、ハ
ニカム状の本体１は有利にはエンジンからくる排気ガス
がまず第１のディスク４を通って流れその後第２のディ
スク５を通って流れるように配置される。第１のディス
ク４の中の触媒は電気による加熱で非常に迅速に活性化
され得、したがって、第２のディスク５に流れ出す排気
ガスを加熱することでこの第２のディスク５の促進され
た加熱に寄与する。
らびに第１のディスク４と第２のディスク５とを互いに
つなぐ２つのサポート６から形成される、ハニカム状の
本体１を示す。ハニカム状の本体１は軸２を有し、それ
に関して可能な限り回転対称に実施される。各ディスク
４および５は軸方向に向いたジャケット面14と軸２に垂
直方向に向けられた２つの端面８とによって規定され
る。各ディスク４および５は１つのジャケットチューブ
20に挿入される。各ジャケットチューブ20には１つの端
子15が位置付けられ、その端子15によって、それを加熱
するための電流が、たとえばメタルでできている導電性
のハニカム状の本体１を通過させられ得る。電気による
加熱は、第２のディスクよりも薄くしたがって第２のデ
ィスクより著しく高い電気抵抗を有する第１のディスク
４の中で主に起こる。内燃機関の排気システムでは、ハ
ニカム状の本体１は有利にはエンジンからくる排気ガス
がまず第１のディスク４を通って流れその後第２のディ
スク５を通って流れるように配置される。第１のディス
ク４の中の触媒は電気による加熱で非常に迅速に活性化
され得、したがって、第２のディスク５に流れ出す排気
ガスを加熱することでこの第２のディスク５の促進され
た加熱に寄与する。
図２は図１で示されたハニカム状の本体１の第１のデ
ィスク４の断面図を示す。第１のディスク４は２つのサ
ポート６のまわりでＳ字状に絡み合せられた滑らかなシ
ート11および波形にされたシート12を層にした積重ね10
を含む。チャネル３は滑らかなシート11と波形にされた
シート12とによって形成され、これらのチャネルを通っ
て触媒によって変換可能な成分を有する排気ガスまたは
何らかのほかの流体が流れることができる。各滑らかな
シート11の各々と波形にされたシート12の各々とはジャ
ケット面14でとぎれ、そこでジャケットチューブ20に、
特定的には固くはんだ付けすることによって、つながれ
る。端子15は電流を供給するまたは引出すのに役立ち、
この電流はサポート６へまたはサポート６から第１のデ
ィスク４を通過し、これらのサポート６は電流をハニカ
ム状の本体のもう１つのディスクに運ぶ。
ィスク４の断面図を示す。第１のディスク４は２つのサ
ポート６のまわりでＳ字状に絡み合せられた滑らかなシ
ート11および波形にされたシート12を層にした積重ね10
を含む。チャネル３は滑らかなシート11と波形にされた
シート12とによって形成され、これらのチャネルを通っ
て触媒によって変換可能な成分を有する排気ガスまたは
何らかのほかの流体が流れることができる。各滑らかな
シート11の各々と波形にされたシート12の各々とはジャ
ケット面14でとぎれ、そこでジャケットチューブ20に、
特定的には固くはんだ付けすることによって、つながれ
る。端子15は電流を供給するまたは引出すのに役立ち、
この電流はサポート６へまたはサポート６から第１のデ
ィスク４を通過し、これらのサポート６は電流をハニカ
ム状の本体のもう１つのディスクに運ぶ。
図３は、ここではＳ字状に絡み合せられた積重ね10か
らなる図２で示された第１のディスク４の変形を非常に
概略的かつ単純化された形式で示す。図３では、ディス
ク４に絶縁層16が設けられ、それは電流がジャケット面
14からサポート６へ放射状に流れることを妨げ、したが
ってディスク４の効果的な電気抵抗を増大させる。絶縁
層16はサポート６のうちの１つから始まって上に重なる
積重ね10の巻きの間に挿入される。もう１つのサポート
６から始まって上に重なる積重ね10の巻きの間に分割線
21が示されており、通常は絶縁層16の両方のサポートか
ら始まるように提供することは必要ではないのだが、こ
の選択肢も排除されてはいない。
らなる図２で示された第１のディスク４の変形を非常に
概略的かつ単純化された形式で示す。図３では、ディス
ク４に絶縁層16が設けられ、それは電流がジャケット面
14からサポート６へ放射状に流れることを妨げ、したが
ってディスク４の効果的な電気抵抗を増大させる。絶縁
層16はサポート６のうちの１つから始まって上に重なる
積重ね10の巻きの間に挿入される。もう１つのサポート
６から始まって上に重なる積重ね10の巻きの間に分割線
21が示されており、通常は絶縁層16の両方のサポートか
ら始まるように提供することは必要ではないのだが、こ
の選択肢も排除されてはいない。
図４は図３で示されたディスクがどのように滑らかな
シート11と波形にされたシート12とからなる積重ね10を
Ｓ字状に絡み合せることによって形成され得るかを表わ
し、積重ね10は２つのサポート６の間に掛けられこれら
のサポート６のまわりに巻かれる。絶縁層16が積重ね10
の上に見られるが、これは積重ね10の１枚のシート11に
対するセラミックのコーティングであってもよいし、積
重ね10の上に置かれたセラミックファイバのマットなど
でもよい。
シート11と波形にされたシート12とからなる積重ね10を
Ｓ字状に絡み合せることによって形成され得るかを表わ
し、積重ね10は２つのサポート６の間に掛けられこれら
のサポート６のまわりに巻かれる。絶縁層16が積重ね10
の上に見られるが、これは積重ね10の１枚のシート11に
対するセラミックのコーティングであってもよいし、積
重ね10の上に置かれたセラミックファイバのマットなど
でもよい。
図５はこの発明の別の実施例によるハニカム状の本体
１の縦断面図である。ハニカム状の本体１の２つのディ
スク４および５がハニカム状の本体１の軸２に対してほ
ぼ垂直にされたグルーブ９によって互いから分離され
る。ハニカム状の本体１は図２および図３で示されるよ
うに絶縁層16を挿入された絡み合っている積重ね10で形
成される。グルーブ９はハニカム状の本体１およびハニ
カム状の本体１を取囲むジャケットチューブ20の中を逆
上るように（retroactively）されてよい。サポート６
はグルーブ９によって境界を定められるハニカム状の本
体１の領域であるものとして意図されており、ディスク
４および５はハニカム状の本体１のグルーブ９から離れ
た領域である。
１の縦断面図である。ハニカム状の本体１の２つのディ
スク４および５がハニカム状の本体１の軸２に対してほ
ぼ垂直にされたグルーブ９によって互いから分離され
る。ハニカム状の本体１は図２および図３で示されるよ
うに絶縁層16を挿入された絡み合っている積重ね10で形
成される。グルーブ９はハニカム状の本体１およびハニ
カム状の本体１を取囲むジャケットチューブ20の中を逆
上るように（retroactively）されてよい。サポート６
はグルーブ９によって境界を定められるハニカム状の本
体１の領域であるものとして意図されており、ディスク
４および５はハニカム状の本体１のグルーブ９から離れ
た領域である。
非常に概略的な図６および図７はこの発明によるハニ
カム状の本体を通って電流が進む電流経路13の進路を示
す。どちらの場合にも、２つのディスク４および５が提
案されている。４および５の各ディスクで、電流経路13
はジャケット面14から導電性のサポート６へ、このサポ
ート６を通って４および５の対のもう１つのディスク
へ、さらにそこから少なくとも１つの積重ね10を経由し
てジャケット面14に戻るように進む。図６では電流の供
給および引出しは端子15で起こり、その双方は第１のデ
ィスク４に配置され、第２のディスク５は主に２つのサ
ポート６の間の接続を確立する働きをする。示されてい
る例では、この接続は第２のディスク５の中の積重ね10
を経由して、および電気接続17を経由してなされてお
り、それはそこにあるジャケット面14の中に認められ、
そのような接続17はハニカム状の本体が中に位置付けら
れている排気システムのほかの構成要素からはいくつか
の状況下にあっては絶縁されなければならないメタルの
ジャケットチューブであってもよい。図６では、第１の
ディスク４と第２のディスク５との双方の加熱が達成さ
れ得る。第２のディスク５の加熱が望まれていない場
合、そこに絶縁層がなければそこにある２つのサポート
６の間の接続はディスク５全体によって形成されてよ
く、そうすればいくつかの状況下では別個の電気接続17
は省略されてよい。図７では、第１のディスク４の電流
は端子15に送られ、ジャケット面14から積重ね10とサポ
ート６とを通って第２のディスク５へ運ばれ、そこの積
重ね10を通過し、そこのジャケット面14において端子15
に再び取込まれる。図７はしたがってこの発明によるハ
ニカム状の本体の中の電流経路13を形成する最も簡単な
可能性を示すものであり、この可能な方法は図１でも同
様に実現されている（しかしながら、その場合は電気的
に並列に接続された２つのサポート６が提供される）。
カム状の本体を通って電流が進む電流経路13の進路を示
す。どちらの場合にも、２つのディスク４および５が提
案されている。４および５の各ディスクで、電流経路13
はジャケット面14から導電性のサポート６へ、このサポ
ート６を通って４および５の対のもう１つのディスク
へ、さらにそこから少なくとも１つの積重ね10を経由し
てジャケット面14に戻るように進む。図６では電流の供
給および引出しは端子15で起こり、その双方は第１のデ
ィスク４に配置され、第２のディスク５は主に２つのサ
ポート６の間の接続を確立する働きをする。示されてい
る例では、この接続は第２のディスク５の中の積重ね10
を経由して、および電気接続17を経由してなされてお
り、それはそこにあるジャケット面14の中に認められ、
そのような接続17はハニカム状の本体が中に位置付けら
れている排気システムのほかの構成要素からはいくつか
の状況下にあっては絶縁されなければならないメタルの
ジャケットチューブであってもよい。図６では、第１の
ディスク４と第２のディスク５との双方の加熱が達成さ
れ得る。第２のディスク５の加熱が望まれていない場
合、そこに絶縁層がなければそこにある２つのサポート
６の間の接続はディスク５全体によって形成されてよ
く、そうすればいくつかの状況下では別個の電気接続17
は省略されてよい。図７では、第１のディスク４の電流
は端子15に送られ、ジャケット面14から積重ね10とサポ
ート６とを通って第２のディスク５へ運ばれ、そこの積
重ね10を通過し、そこのジャケット面14において端子15
に再び取込まれる。図７はしたがってこの発明によるハ
ニカム状の本体の中の電流経路13を形成する最も簡単な
可能性を示すものであり、この可能な方法は図１でも同
様に実現されている（しかしながら、その場合は電気的
に並列に接続された２つのサポート６が提供される）。
図８は３つの積重ね101、102および103を備え、その
各々がそれぞれサポート61、62および63のまわりで折曲
げられ、それらは３つのサポート61、62、および63の回
りでうずまき状の態様で絡み合せられるような、ハニカ
ム状の本体のディスク４を示す。３つの積重ね101、102
および103は絶縁層16によって互いに絶縁される。積重
ね101、102および103の配列はメタルジャケットチュー
ブ20の中に位置付けられるが、このジャケットチューブ
20はしかしながら完全ではなく、ジャケットチューブ20
を経由して２つの積重ね102と103とは互いに接続される
が第３の積重ね101からは分離されるように２つの絶縁
ピース18が挿入されている。ジャケットチューブ20の積
重ね101に接続される部分は端子15を有し、それによっ
てたとえば電流が送られ得る。ディスク４は全く同じも
のである図示されていない第２のディスクに接続され
る。電流は以下のように運ばれる。端子15において電流
が送り込まれ、それは積重ね101に流れ込み、そこから
サポート61を通って第２のディスクに流れ込む。同じよ
うに絶縁層によって副分割されているに違いないこのデ
ィスクの中で、電流はたとえばサポート62に供給され、
それを通過し、このようにして積重ね102に到達する。
この積重ねから、電流はジャケットチューブ20によって
提供された接続を経由して積重ね103に入り、そこから
サポート63に進む。このサポート63を通って、電流は第
２のディスクに戻るように流れ、そこでさらなる端子に
引出されるだろう。実際、３つの積重ね101、102および
103はこのようにして電気的に直列に接続されており、
その結果比較的高い電気抵抗がもたらされている。この
種の高い電気抵抗は加熱の目的のためには有利であるこ
とがよく知られている。
各々がそれぞれサポート61、62および63のまわりで折曲
げられ、それらは３つのサポート61、62、および63の回
りでうずまき状の態様で絡み合せられるような、ハニカ
ム状の本体のディスク４を示す。３つの積重ね101、102
および103は絶縁層16によって互いに絶縁される。積重
ね101、102および103の配列はメタルジャケットチュー
ブ20の中に位置付けられるが、このジャケットチューブ
20はしかしながら完全ではなく、ジャケットチューブ20
を経由して２つの積重ね102と103とは互いに接続される
が第３の積重ね101からは分離されるように２つの絶縁
ピース18が挿入されている。ジャケットチューブ20の積
重ね101に接続される部分は端子15を有し、それによっ
てたとえば電流が送られ得る。ディスク４は全く同じも
のである図示されていない第２のディスクに接続され
る。電流は以下のように運ばれる。端子15において電流
が送り込まれ、それは積重ね101に流れ込み、そこから
サポート61を通って第２のディスクに流れ込む。同じよ
うに絶縁層によって副分割されているに違いないこのデ
ィスクの中で、電流はたとえばサポート62に供給され、
それを通過し、このようにして積重ね102に到達する。
この積重ねから、電流はジャケットチューブ20によって
提供された接続を経由して積重ね103に入り、そこから
サポート63に進む。このサポート63を通って、電流は第
２のディスクに戻るように流れ、そこでさらなる端子に
引出されるだろう。実際、３つの積重ね101、102および
103はこのようにして電気的に直列に接続されており、
その結果比較的高い電気抵抗がもたらされている。この
種の高い電気抵抗は加熱の目的のためには有利であるこ
とがよく知られている。
図９はこの発明のハニカム状の本体１のためのさらな
る例示的な実施例を示す。ハニカム状の本体１は軸２に
関して交互に配置される２つのディスク４および５を有
する。４および５の双方のディスクはメタルシートまた
は導電性のセラミックによって形成されるべきである。
ディスク４および５を互いにつなぐには、導電性のサポ
ート６と２つの絶縁性のサポート７とが提供され、６お
よび７のすべてのサポートはたとえばしっかりとはんだ
付けすることによってディスク４および５につながれ
る。４および５の各ディスクはジャケットチューブ20の
中に囲い込まれ、各ジャケットチューブ20は電流を供給
するまたは引出すための端子15を１つ有する。
る例示的な実施例を示す。ハニカム状の本体１は軸２に
関して交互に配置される２つのディスク４および５を有
する。４および５の双方のディスクはメタルシートまた
は導電性のセラミックによって形成されるべきである。
ディスク４および５を互いにつなぐには、導電性のサポ
ート６と２つの絶縁性のサポート７とが提供され、６お
よび７のすべてのサポートはたとえばしっかりとはんだ
付けすることによってディスク４および５につながれ
る。４および５の各ディスクはジャケットチューブ20の
中に囲い込まれ、各ジャケットチューブ20は電流を供給
するまたは引出すための端子15を１つ有する。
この発明は、それを通って流体が軸に沿って流れるこ
とができ、その流体はハニカム状の本体の中の多数のチ
ャネルを通って流れるようなハニカム状の本体に関す
る。ハニカム状の本体は少なくとも２つのディスクを有
し、それらは互いに間隔をあけられ、軸に関して交互に
配置され、そのそれぞれがチャネルを有する。この発明
によれば、軸の近くに配置される少なくとも１つのサポ
ートが提供され、それによってディスクは互いに接続さ
れかつ互いにつながれる。この発明は第１のディスク
を、それを通って流れる排気ガスまたはそれを通過する
電流による迅速な加熱能力のために、および／または第
２のディスクのおよびサポートの適切な設計によってハ
ニカム状の本体の機械的な強度を実質的に確実にするた
めに、設計することを可能にする。この発明のハニカム
状の本体は、たとえば自動車の中にあるような内燃機関
の排気ガスシステム内の触媒のためのキャリアとしての
使用に特に適している。
とができ、その流体はハニカム状の本体の中の多数のチ
ャネルを通って流れるようなハニカム状の本体に関す
る。ハニカム状の本体は少なくとも２つのディスクを有
し、それらは互いに間隔をあけられ、軸に関して交互に
配置され、そのそれぞれがチャネルを有する。この発明
によれば、軸の近くに配置される少なくとも１つのサポ
ートが提供され、それによってディスクは互いに接続さ
れかつ互いにつながれる。この発明は第１のディスク
を、それを通って流れる排気ガスまたはそれを通過する
電流による迅速な加熱能力のために、および／または第
２のディスクのおよびサポートの適切な設計によってハ
ニカム状の本体の機械的な強度を実質的に確実にするた
めに、設計することを可能にする。この発明のハニカム
状の本体は、たとえば自動車の中にあるような内燃機関
の排気ガスシステム内の触媒のためのキャリアとしての
使用に特に適している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スバルス，ヘルムート ドイツ連邦共和国、ベー−5060 ベルギ ッシュ・グラドバッハ、１、リードベー ク、11 (56)参考文献 実開 昭63−140116（ＪＰ，Ｕ)
Claims (21)
- 【請求項１】触媒を保持するメタルのハニカム状の本体
（１）であって、 ａ）それを通って流体が軸（２）に沿って流れることが
でき、その流体はハニカム状の本体（１）の中の多数の
通路（３）を通って流れ、 ｂ）互いに間隔をあけられ、かつ軸（２）に関して交互
に配置される少なくとも２つのディスク（４、５）を有
し、その各々は通路（３）を有し、さらに ｃ）軸（２）の近くに配置され、それによってディスク
（４、５）が互いにつながるように支持され、かつその
少なくとも１つは形の上で管状または棒状である、少な
くとも１つのサポート（６、７、61、62、63）を有し、
流体の流れる第１のディスク（４）の熱容量は次のディ
スク（５）よりも小さい、ハニカム状の本体（１）。 - 【請求項２】軸（２）に関してほぼ軸対称である、請求
項１に記載のハニカム状の本体（１）。 - 【請求項３】各ディスク（４、５）は軸（２）に対して
ほぼ垂直に整列させられる２つの端面（８）によって規
定される、請求項１または２に記載のハニカム状の本体
（１）。 - 【請求項４】前記第１の（４）および第２のディスク
（５）の各々は軸（２）に対して平行に厚みを有し、第
２のディスク（５）の厚みは第１のディスク（４）の厚
みより大きい、請求項１〜３のうち１つに記載のハニカ
ム状の本体（１）。 - 【請求項５】加熱のために電流が通過するように中に電
流経路（13）が形成され、少なくとも１つの絶縁性のサ
ポート（７）を介して第２のディスク（５）につながれ
る、少なくとも部分的に導電性の第１のディスク（４）
を備える、請求項１〜４のうち１つに記載のハニカム状
の本体（１）。 - 【請求項６】少なくとも１つの導電性のサポート（６）
を介して互いにつながれ、かつ各々が少なくとも部分的
に導電性である２つのディスク（４、５）を有し、その
ハニカム状の本体（１）の中には電流を通過させて加熱
するために少なくとも１つの電流経路（13）が形成さ
れ、ディスク（４、５）とサポート（６）とはこの電流
経路（13）の中に組入れられる、請求項１〜５のうち１
つに記載のハニカム状の本体（１）。 - 【請求項７】ａ）各ディスク（４、５）はディスク
（４、５）の通路（３）の軸（２）に対し垂直に位置付
けられる断面積の平均値に対応する平均断面積を備え、 ｂ）第１のディスク（４）に割当てられた平均断面積は
第２のディスク（５）に割当てられた平均断面積より大
きい、請求項１〜６のうち１つに記載のハニカム状の本
体（１）。 - 【請求項８】軸（２）はサポート（６、７、61、62、6
3）を貫通する、請求項１〜７のうち１つに記載のハニ
カム状の本体（１）。 - 【請求項９】軸（２）に関してほぼ対称に配置される、
複数個のサポート（６、７、61、62、63）を有する、請
求項１〜８のうち１つに記載のハニカム状の本体
（１）。 - 【請求項１０】各ディスク（４、５）は螺旋形の態様で
巻かれた少なくとも１つの積重ね（10、101、102、10
3）を有し、その積重ねは少なくとも１つのメタルシー
ト（11、12）を有する、請求項１〜９のうち１つに記載
のハニカム状の本体（１）。 - 【請求項１１】各ディスク（４、５）は螺旋形の態様で
巻かれた少なくとも１つの積重ね（10、101、102、10
3）を有し、その積重ねは少なくとも１つの滑らかなメ
タルシート（11）と少なくとも１つの波形にされたメタ
ルシート（12）とを有する、請求項１〜９のうち１つに
記載のハニカム状の本体（１）。 - 【請求項１２】各ディスク（４、５）はサポート（６、
７、61、62、63）のまわりで折曲げられおよび／または
巻かれる少なくとも１つの積重ね（10、101、102、10
3）を有する、請求項10に記載のハニカム状の本体
（１）。 - 【請求項１３】少なくとも２つの間隔をあけられたサポ
ート（６、７、61、62、63）を有し、各ディスク（４、
５）はそのサポート（６、７、61、62、63）のまわりで
Ｓ字状に巻かれた積重ね（10、101、102、103）を有す
る、請求項12に記載のハニカム状の本体（１）。 - 【請求項１４】少なくとも２つの間隔をあけられたサポ
ート（６、７、61、62、63）を有し、各ディスク（４、
５）の中で各サポート（６、７、61、62、63）はそのま
わりで折曲げられた１つの積重ね（10、101、102、10
3）を割当てられ、すべての積重ね（10、101、102、10
3）は螺旋形の態様で巻かれる、請求項11に記載のハニ
カム状の本体（１）。 - 【請求項１５】少なくとも１つの電流経路（13）が電流
を通過させてハニカム状の本体（１）を加熱するために
形成される、請求項10ないし13のうち１つに記載のハニ
カム状の本体（１）。 - 【請求項１６】ａ）各ディスク（４、５）はほぼ軸方向
に整列させられたジャケット面（14）によって規定さ
れ、 ｂ）少なくとも１つのサポート（６、61、62、63）は導
電性であり、 ｃ）各ジャケット面（14）には電流を供給するおよび／
または引出すための１つの端子（15）が存在し、 ｄ）各端子（15）と導電性のサポート（６、61、62、6
3）は電流経路（13）の中に位置付けられる、請求項15
に記載のハニカム状の本体（１）。 - 【請求項１７】２つのディスク（４、５）の間に少なく
とも１つの導電性のサポート（６、61、62、63）と少な
くとも１つの絶縁性のサポート（７）とを有し、導電性
のサポート（６、61、62、63）は電流経路（13）の中に
位置付けられる、請求項15または16に記載のハニカム状
の本体（１）。 - 【請求項１８】少なくとも１つのディスク（４）は、互
いに絶縁され、かつ各々が電流経路（13）の中に位置付
けられた導電性のサポート（６、61、62、63）のまわり
で折曲げられかつ巻かれた少なくとも２つの積重ね（1
0、101、102、103）を含む、請求項15ないし17のうち１
つに記載のハニカム状の本体（１）。 - 【請求項１９】積重ね（10、101、102、103）は少なく
とも１つの絶縁層（16）、特定的にはセラミックの絶縁
層（16）によって互いに絶縁される、請求項18に記載の
ハニカム状の本体（１）。 - 【請求項２０】ａ）各ディスク（４、５）は、互いに絶
縁され、かつ各々が導電性のサポート（６、61、62、6
3）のまわりで折曲げられかつ巻かれた少なくとも２つ
の積重ね（10、101、102、103）を含み、 ｂ）各導電性のサポート（６、61、62、63）は第１のデ
ィスク（４）の中の１つの積重ね（10、101、102、10
3）を第２のディスク（５）の中の１つの積重ね（10、1
01、102、103）につなぎ、 ｃ）各ディスク（４、５）のジャケット面（14）では２
つの積重ね（10、101、102、103）の間に少なくとも１
つの電気接続（17）が配置され、 ｄ）すべての積重ね（10、101、102、103）、すべての
導電性のサポート（６、61、62、63）、およびすべての
電気接続（17）は電気的に直列に接続される、請求項18
または19に記載のハニカム状の本体（１）。 - 【請求項２１】軸（２）に関してほぼ回転対称である、
請求項１に記載のハニカム状の本体（１）。
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4102890.2 | 1991-01-31 | ||
| DE4102890A DE4102890A1 (de) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | Wabenkoerper mit inhomogener elektrischer beheizung |
| DE4111712A DE4111712A1 (de) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | Elektrisch leitfaehiger wabenkoerper |
| DE4111712.3 | 1991-04-10 | ||
| DE9113928U DE9113928U1 (ja) | 1991-11-08 | 1991-11-08 | |
| DE9113928.7U | 1991-11-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05509037A JPH05509037A (ja) | 1993-12-16 |
| JP2631248B2 true JP2631248B2 (ja) | 1997-07-16 |
Family
ID=27202146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4503045A Expired - Lifetime JP2631248B2 (ja) | 1991-01-31 | 1992-01-29 | 互いにつながれた複数個のディスクを備えるハニカム状の本体 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0569403B1 (ja) |
| JP (1) | JP2631248B2 (ja) |
| DE (1) | DE59202462D1 (ja) |
| ES (1) | ES2072751T3 (ja) |
| RU (1) | RU2083282C1 (ja) |
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