JP3193426B2 - Exhaust gas purification device - Google Patents

Exhaust gas purification device

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JP3193426B2
JP3193426B2 JP33550291A JP33550291A JP3193426B2 JP 3193426 B2 JP3193426 B2 JP 3193426B2 JP 33550291 A JP33550291 A JP 33550291A JP 33550291 A JP33550291 A JP 33550291A JP 3193426 B2 JP3193426 B2 JP 3193426B2
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honeycomb
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、一般に自動車の排気ガ
スの浄化手段として排気管の途中に介装される、排気ガ
ス浄化用触媒を担持するための触媒担持母体を主要な構
成要素とする排気ガス浄化装置に関する。更に詳しく
は、本発明は、この種の触媒担持母体を使用した排気ガ
ス浄化装置の大きな欠点、即ちエンジン始動時(コール
ドスタート時)の排気ガスの低浄化率の問題を大幅に改
善することができる加熱手段を組込んだ排気ガス浄化装
置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention has a main component of a catalyst supporting base for supporting an exhaust gas purifying catalyst, which is generally provided in the middle of an exhaust pipe as means for purifying exhaust gas of an automobile. The present invention relates to an exhaust gas purification device. More specifically, the present invention can significantly improve a major drawback of an exhaust gas purifying apparatus using such a catalyst-carrying matrix, that is, a problem of a low exhaust gas purification rate at the time of engine start (cold start). The present invention relates to an exhaust gas purifying device incorporating a heating means capable of being used.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の排気ガス浄化装置の主要
な構成部材である触媒担持母体として、コージェライト
などのセラミックス材を用いたセラミックス製のモノリ
スタイプのものと、金属(メタル)製のモノリスタイプ
のものが知られている。特に最近においては、機械的強
度、耐久性、通気抵抗、浄化効率(装置の小型化)など
の側面から金属製モノリスタイプのものが盛んに研究開
発されている。なお、以下の説明においては、説明の便
宜のために後者の金属製モノリスタイプのものを主とし
て説明する。金属製モノリスタイプの排気ガス浄化装置
は、一般に耐熱性の薄肉鋼板からの平板状帯材と前記薄
肉鋼板を波形成形した波板状帯材とを、相互に当接部を
有するように重積し、これを一括渦巻状に巻回積層する
か、あるいは階層状に重積して製作した軸方向に排気ガ
ス通路のための多数の網目状通気孔路(以下、セルとも
いう。)を有するハニカム状積層体(以下、ハニカム体
という。)と、前記ハニカム体を填装し固着するための
両端が開口した筒状の金属製ケースから構成されてい
る。
2. Description of the Related Art Heretofore, as a catalyst supporting base which is a main component of this type of exhaust gas purifying apparatus, there are a ceramic monolith type using a ceramic material such as cordierite and a metal monolith type. Monolith type is known. Particularly in recent years, metal monolith type devices have been actively researched and developed in terms of mechanical strength, durability, air flow resistance, purification efficiency (miniaturization of the device) and the like. In the following description, the latter metal monolith type is mainly described for convenience of description. In general, a metal monolith type exhaust gas purifying apparatus stacks a flat strip made of a heat-resistant thin steel sheet and a corrugated strip formed by corrugating the thin steel sheet so as to have an abutting portion. A plurality of mesh-shaped vent passages (hereinafter also referred to as cells) for exhaust gas passages in the axial direction, which are formed by spirally winding and laminating them in a lump or by laminating them in a layered manner. The honeycomb structure includes a honeycomb-shaped laminate (hereinafter, referred to as a honeycomb body) and a cylindrical metal case having both ends opened for loading and fixing the honeycomb body.

【0003】そして、前記ハニカム体と金属製ケースと
は、排気ガス自体の高温度及び排気ガスと浄化用触媒と
の発熱反応による高い温度雰囲気下で生起する熱膨脹や
熱的応力に耐えるように、また自動車走行時の激しい振
動に耐え得るようにろう接または溶接などにより強固に
固着される。なお、ハニカム体を構成する平板状帯材と
波板状帯材の当接部は種々の方法により固着されること
はいうまでもないことである。
[0003] The honeycomb body and the metal case are designed to withstand thermal expansion and thermal stress generated under a high temperature of the exhaust gas itself and a high temperature atmosphere due to an exothermic reaction between the exhaust gas and the purification catalyst. In addition, it is firmly fixed by brazing or welding so as to withstand severe vibrations when the automobile is running. It goes without saying that the contact portions between the flat band material and the corrugated band material constituting the honeycomb body are fixed by various methods.

【0004】この種の排気ガス浄化装置における大きな
問題は、次の点にある。即ち、エンジン始動時(コール
ドスタート時)において、金属製ハニカム体の壁面に担
持された、Pt,Pd,Rhなどの排気ガス浄化用触媒
が、排気ガスと効率的に接触反応を起こす最適な温度条
件に達していないことであり、エンジンから排出される
CO(一酸化炭素)やHC(炭化水素化合物)などの有
害な物質のほとんどが浄化されずに大気中に放出されて
しまうという点にある。
A major problem in this type of exhaust gas purifying apparatus is as follows. That is, at the time of starting the engine (at the time of cold start), the optimum temperature at which the exhaust gas purifying catalyst such as Pt, Pd, and Rh supported on the wall surface of the metallic honeycomb body causes an efficient contact reaction with the exhaust gas. The condition is not reached, and most of the harmful substances such as CO (carbon monoxide) and HC (hydrocarbon compounds) emitted from the engine are released to the atmosphere without being purified. .

【0005】前記したエンジン始動時(コールドスター
ト時)の問題点を解決するために種々の提案がなされて
いる。例えば、(i) 実開昭63−67609号には、
セラミックス製モノリスタイプを主触媒として使用した
コンバータにおいて、該主触媒の排気ガス上流側の近接
部位に、予めハニカム状に製作したメタル担体にアルミ
ナをコートし、かつ通電可能とされたメタルモノリス触
媒を配設する方式、(ii) 実開平2−94316号に
は、触媒本体の外周部に遠赤外線ヒータを配設する方
式、(iii) 実開平3−10022号には、モノリスタ
イプの触媒の前面(排気ガスの上流側)に加熱ヒータ、
更に該ヒータの前面に排気ガスを整流するための整流板
を配設する方式、などが提案されている。しかしなが
ら、これら従来の提案のものは、ヒータ機能を果たすハ
ニカム体を十分に高く昇温させて触媒反応を効率的に行
なわしめなければならないという要請からみて、昇温温
度が不十分であったり、解決のためにコストアップを強
いられたりして十分に満足のいくものではない。
Various proposals have been made to solve the problems at the time of starting the engine (at the time of cold start). For example, (i) in Japanese Utility Model Laid-Open No. 63-67609,
In a converter using a ceramic monolith type as the main catalyst, a metal carrier manufactured in advance in a honeycomb shape is coated with alumina on a portion adjacent to the exhaust gas upstream side of the main catalyst, and a metal monolith catalyst which can be energized is used. (Ii) Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-94316 discloses a method in which a far-infrared heater is provided on the outer peripheral portion of the catalyst body. (Iii) Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 3-10022 discloses a front face of a monolith type catalyst. Heater (upstream of exhaust gas)
Further, a method has been proposed in which a rectifying plate for rectifying exhaust gas is disposed in front of the heater. However, in these conventional proposals, in view of the demand that the temperature of the honeycomb body performing the heater function must be raised sufficiently high to efficiently perform the catalytic reaction, the temperature rise temperature is insufficient, They are not fully satisfactory, forcing them to raise costs for a solution.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする問題点】本発明は、前記した
従来のハニカム体にみられる問題点を解決すべくなされ
たものである。本発明者らは、コールドスタート時にハ
ニカム体の温度、特にハニカム体の内部全体を十分にか
つ急速に高い温度に昇温させる技術について種々、検討
を加えた。特に、従来技術において説明した前記実開昭
63−67609号などに提案されているタイプの通電
発熱式排気ガス浄化装置において、主触媒担持母体の前
部に配設されるプレヒータ機能を有するハニカム体の改
良について、鋭意、検討を加えた。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the conventional honeycomb body. The present inventors have made various studies on a technique for sufficiently and rapidly raising the temperature of the honeycomb body, particularly the entire inside of the honeycomb body, to a high temperature at the time of a cold start. In particular, in an energizing and heating type exhaust gas purifying apparatus of the type proposed in Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 63-67609 described in the prior art, a honeycomb body having a pre-heater function disposed in front of a main catalyst supporting base body. We have studied diligently about the improvement of.

【0007】その結果、本発明者らは、 (i) 従来技術として説明した実開昭63−67609
号などに提案されているように、予め耐熱性の薄肉金属
板製の平板状帯材と波板状帯材を当接させるように重積
してハニカム体を製作し、次いでこれにアルミナを被覆
処理してプレヒータとするものに対して(なお、前記従
来技術においてアルミナでコーティングするのは、形成
されるコーティング層に排気ガスの浄化用触媒を担持さ
せるためであると認められる。)、 (ii)(a) 耐熱性で薄肉金属板製の平板状帯材と波板状帯
材を用いて所望の幅(軸方向の厚さ)を有する複数のハ
ニカム体(H1 〜Hn )を構成し、(b) 該各ハニカム体
の中心部に、電極材(B)を配設し、かつ(c) 各ハニカ
ム体を所望の間隔をもって配置するとともに、外部の電
源部に対して最長の通電経路となるように相互に接続し
てヒータ機能を有するハニカム体(H)を構成した場
合、通電時に抵抗が大きくなるために抵抗加熱による発
熱量が大きくなること、そしてこれがエンジン始動時
(コールドスタート時)の排気ガス浄化に極めて有効で
あることを見い出し、本発明を完成するに至った。
As a result, the present inventors have found that (i) Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 63-67609 described as the prior art.
No., etc., a honeycomb body is manufactured by stacking a heat-resistant thin metal plate flat band material and a corrugated band material in advance so as to be in contact with each other, and then alumina is added thereto. In the case of a preheater obtained by performing a coating process (it is recognized that the coating with alumina in the above-described conventional technique is for supporting a catalyst for purifying exhaust gas on a formed coating layer). ii) (a) A plurality of honeycomb bodies (H1 to Hn) having a desired width (thickness in the axial direction) are formed by using a heat-resistant, thin metal sheet flat band and a corrugated band. (B) arranging an electrode material (B) at the center of each honeycomb body, and (c) arranging each honeycomb body at a desired interval, and providing a longest current supply path to an external power supply section. To form a honeycomb body (H) having a heater function. In this case, it was found that the amount of heat generated by resistance heating increased due to the increase in resistance when energized, and that this was extremely effective for exhaust gas purification at the time of engine start (cold start). Reached.

【0008】即ち、前記(i) の場合、ハニカム体を構成
する薄肉金属板製の平板状帯材と波板状帯材が当接関係
にあるため、例えばハニカム体のセンター部と外周部に
電極端子をもつ巻回タイプで円筒状のハニカム体におい
ては、通電により電気は該当接部を通じて容易にハニカ
ム体のセンター部から半径方向に最短距離を通って流れ
てしまうために(ヒータとしての抵抗値が小さいこと)
十分な抵抗加熱を得ることができないこと、これに対し
前記(ii)の場合、電気はハニカム体のセンター部から半
径方向に流れるが、ハニカム体が複数のもので構成され
ていることから十分に長い通電経路がとれるために十分
な抵抗加熱を得ることができ、これによりハニカム体は
十分に高い温度に昇温されること、かつ各ハニカム体の
センター部に電極材(B)を配設していることから各ハ
ニカム体の内部は均一に昇温されること、更に各ハニカ
ム体間の空隙部において排気ガスが乱流化されるために
排気ガスがより均一に予熱され、これが排気ガス浄化に
極めて有効であることが見い出された。本発明は、前記
知見をベースとしたヒータ特性に優れた通電発熱式排気
ガス浄化装置を提供しようとするものである。
That is, in the case of the above (i), since the flat band member made of a thin metal plate and the corrugated band member constituting the honeycomb body are in contact with each other, for example, the center portion and the outer peripheral portion of the honeycomb body are in contact with each other. In a wound type cylindrical honeycomb body having electrode terminals, electricity flows easily from the center of the honeycomb body to the center portion of the honeycomb body through a shortest distance in a radial direction through energization (the resistance as a heater). Small value)
Insufficient resistance heating cannot be obtained, whereas in the case of (ii), electricity flows in the radial direction from the center of the honeycomb body, but it is sufficient because the honeycomb body is constituted by a plurality of honeycomb bodies. Sufficient resistance heating can be obtained because a long current path can be taken, whereby the honeycomb body is heated to a sufficiently high temperature, and the electrode material (B) is disposed at the center of each honeycomb body. Therefore, the inside of each honeycomb body is uniformly heated, and furthermore, the exhaust gas is preheated more uniformly because the exhaust gas is turbulent in the gaps between the honeycomb bodies, thereby purifying the exhaust gas. Was found to be extremely effective. An object of the present invention is to provide an energized heat generation type exhaust gas purifying apparatus having excellent heater characteristics based on the above findings.

【0009】[0009]

【問題点を解決するための手段】本発明を概説すれば、
本発明は、金属製ケース内の排気ガス流の上流側に複数
のハニカム体(第1ハニカム体H1 〜第nハニカム体H
n )で構成されるヒータ機能を有するハニカム体
(H)、及び下流側に主触媒担持母体(M)を配設して
なる排気ガスを浄化するための排気ガス浄化装置(A)
において、前記ヒータ機能を有するハニカム体(H)を
構成する各ハニカム体(H1 〜Hn )が、(i)耐熱性で
薄肉金属板製の平板状帯材と波板状帯材を相互に当接す
るように重積して製作され、かつ、その中心部に電極材
(B)を有するものであり、(ii) 所望の間隔をもって
配設されたものであり、かつ、(iii) 外部の電源部に
対し最長の通電経路をとるように、相互に通電接続され
たものであること、を特徴とする排気ガス浄化装置に関
するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In summary of the present invention,
According to the present invention, a plurality of honeycomb bodies (first honeycomb body H1 to n-th honeycomb body H) are provided upstream of an exhaust gas flow in a metal case.
n) An exhaust gas purifying device (A) for purifying exhaust gas comprising a honeycomb body (H) having a heater function and a main catalyst supporting base (M) disposed downstream.
In the above, each of the honeycomb bodies (H1 to Hn) constituting the honeycomb body (H) having the heater function is composed of (i) a heat-resistant, thin metal plate-shaped flat strip and a corrugated strip. It is manufactured by stacking so as to be in contact with each other, and has an electrode material (B) at the center thereof, (ii) arranged at a desired interval, and (iii) an external power source. The exhaust gas purifying apparatus is characterized in that the parts are connected to each other so as to take the longest energizing path to the part.

【0010】以下、本発明の技術的構成及び実施態様に
ついて、図面を参照して説明する。なお、本発明は図示
のものに限定されないことはいうまでもないことであ
る。
Hereinafter, a technical configuration and an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. It goes without saying that the present invention is not limited to the illustrated one.

【0011】図1は、本発明の第一実施例の排気ガス浄
化装置(A)の斜視図である。図2は、図1に示される
本発明の第一実施例の排気ガス浄化装置(A)の一部を
省略した断面図である。図1〜図2に示されるように、
本発明の排気ガス浄化装置(A)は、ヒータ機能を有す
るハニカム体(H)、主触媒担持母体(M)及び前記ハ
ニカム体(H)と主触媒担持母体(M)を収容し、かつ
固着するための金属製ケース(C)という三つの主要な
構成要素から構成されるものである。更に、本発明の排
気ガス浄化装置(A)において、前記ヒータ機能を有す
るハニカム体(H)を通電発熱させるために前記ヒータ
機能を有するハニカム体(H)は、外部に設置された電
源部(6) に接続される。そして、本発明の排気ガス浄化
装置(A)において、ヒータ機能を有するハニカム体
(H)と主触媒担持母体(M)は、排気ガス流(F)
(図2参照)に対し、上流側にヒータ機能を有するハニ
カム体(H)、下流側に主触媒担持母体(M)が金属製
ケース(C)内に配設され、固着される。
FIG. 1 is a perspective view of an exhaust gas purifying apparatus (A) according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view in which a part of the exhaust gas purifying apparatus (A) of the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is omitted. As shown in FIGS. 1-2,
An exhaust gas purifying apparatus (A) of the present invention contains a honeycomb body (H) having a heater function, a main catalyst supporting base (M), and the honeycomb body (H) and the main catalyst supporting base (M), and is fixed. And a metal case (C). Further, in the exhaust gas purifying apparatus (A) of the present invention, the honeycomb body (H) having the heater function for energizing and generating heat in the honeycomb body (H) having the heater function includes a power supply unit ( 6) Connected to. In the exhaust gas purifying apparatus (A) according to the present invention, the honeycomb body (H) having a heater function and the main catalyst supporting base (M) form an exhaust gas flow (F).
In contrast to (see FIG. 2), a honeycomb body (H) having a heater function on the upstream side and a main catalyst supporting base (M) on the downstream side are disposed and fixed in a metal case (C).

【0012】まず、本発明のヒータ機能を有するハニカ
ム体(H)の構成について説明する。本発明のヒータ機
能を有するハニカム体(H)は、図2に示されるように
所望の幅(L)をもつ複数のハニカム体(H1 〜Hn )
(図2の場合にはn=3の例が示されているが、本発明
はこれに限定されない。)を所望の間隔(D)をおいて
配設されて構成される。前記各ハニカム体(H1 〜Hn
)の幅(L)及びハニカム体間の間隔(D)は適宜に
決めればよいが、効果の観点や製作面の容易性などか
ら、Lが5〜100 mm,Dが1〜100 mmが好ましい。そし
て、各ハニカム体(H1 〜Hn )の中心部には各ハニカ
ム体の軸方向に電極材(B=B1 〜Bn )が配設され
る。
First, the configuration of the honeycomb body (H) having a heater function of the present invention will be described. As shown in FIG. 2, the honeycomb body (H) having a heater function according to the present invention includes a plurality of honeycomb bodies (H1 to Hn) having a desired width (L).
(In the case of FIG. 2, an example in which n = 3 is shown, but the present invention is not limited to this.) And is arranged at a desired interval (D). Each of the honeycomb bodies (H1 to Hn)
The width (L) and the distance (D) between the honeycomb bodies may be determined as appropriate, but from the viewpoint of the effect and the easiness of the manufacturing surface, it is preferable that L is 5 to 100 mm and D is 1 to 100 mm. . An electrode material (B = B1 to Bn) is disposed at the center of each honeycomb body (H1 to Hn) in the axial direction of each honeycomb body.

【0013】本発明において、各ハニカム体(H1 〜H
n )の構造は任意のものであってよく図1には、巻回タ
イプのハニカム体(H1 )が示されている。この種の巻
回タイプのハニカム体(H1 )は、耐熱性で薄肉金属板
製の平板状帯材(1) 波板状帯材(2) を相互に当接するよ
うに重積し、これを一括渦巻状に巻回積層して製作され
る。この巻回形成により、排気ガスの通路となる多数の
網目状通気孔路(セル)(3)が自動的に形成される。
In the present invention, each of the honeycomb bodies (H1 to H
The structure of n) may be arbitrary, and FIG. 1 shows a wound type honeycomb body (H1). This type of wound type honeycomb body (H1) is formed by laminating a heat-resistant, thin metal plate-shaped flat strip (1) and a corrugated strip (2) so as to abut each other. It is manufactured by winding and laminating in a spiral. By this winding, a large number of mesh-shaped vent passages (cells) (3) serving as exhaust gas passages are automatically formed.

【0014】本発明において、ヒータ機能を有するハニ
カム体(H)を構成する各ハニカム体(H1 〜Hn )
は、前記した巻回タイプのものに限定されず、前記した
組合せの材料を相互に当接するように階層状に重積して
製作した階層タイプのものであってもよい。また、前記
巻回タイプの変形例として、巻回成形後に中心部に大き
な空洞が形成されるようにし、該空洞部を圧潰し、断面
形状がレーストラック形状のハニカム体としてもよい。
更に、前記した組合わせの材料を相互に当接させたもの
(以下、浄化エレメントという。)を中心にみたとき、
各浄化エレメントがハニカム体の中心点から放射状に配
設された構造の放射状ハニカム体であったり、各浄化エ
レメントが略S字状カーブに変曲された構造のS字状ハ
ニカム体であったりしてもよい。なお、これら各種構造
のハニカム体は、メタル製の主触媒担持母体(M)と同
じものであり、その具体的な製法については主触媒担持
母体(M)のところで説明する。
In the present invention, each of the honeycomb bodies (H1 to Hn) constituting the honeycomb body (H) having a heater function.
Is not limited to the above-mentioned wound type, but may be a layered type manufactured by stacking materials of the above-mentioned combination in a layered manner so as to abut each other. Further, as a modified example of the winding type, a large cavity may be formed in the center after the winding molding, and the cavity may be crushed to form a race track-shaped honeycomb body in cross section.
Further, when focusing on a material in which the above-mentioned materials of the combination are in contact with each other (hereinafter, referred to as a purifying element),
Each purifying element may be a radial honeycomb body having a structure arranged radially from a center point of the honeycomb body, or each purifying element may be an S-shaped honeycomb body having a structure in which the purifying elements are bent into a substantially S-shaped curve. You may. The honeycomb bodies having these various structures are the same as the main catalyst supporting base (M) made of metal, and the specific manufacturing method thereof will be described in the description of the main catalyst supporting base (M).

【0015】本発明において、前記平板状帯材(1) とし
て、通常のメタルモノリスタイプの主触媒担持母体の製
作に使用されている帯材、例えばクロム鋼(クロム13〜
25%)、Fe−Cr 20%−Al 5% などの耐熱性のステ
ンレス鋼、あるいはこれに耐酸化性を改善するために希
土類を加えた耐熱性のステンレス鋼などの厚さ0.04mm〜
0.1 mmの帯材を使用する。また、波板状帯材(2) とし
て、前記平板状帯材(1)から所定の略正弦波もしくは台
形波を有するように波付加工したものが使用される。こ
のほか、ハニカム体の高温下の通電性を考慮してNi−
Cr合金、Ni−Cr−Fe合金、Ni−Cr−Al−
Fe合金なども使用される。本発明において、各ハニカ
ム体(H1 〜Hn )の中心部には、その軸方向に電極材
(B1 〜Bn )が配設される。このような電極材(B1
〜Bn )としては、前記した各ハニカム体(H1 〜Hn
)の構造にあわせて所望の形状のものが使用される。
例えば電極材(B1 〜Bn )として、ニッケルの線材、
棒材、または板材などが使用される。
In the present invention, as the flat band material (1), a band material used for producing a main body supporting a main catalyst of a usual metal monolith type, for example, chromium steel (chromium 13 to 13) is used.
25%), heat-resistant stainless steel such as Fe-Cr 20% -Al 5%, or heat-resistant stainless steel with rare earth added to improve oxidation resistance.
Use a 0.1 mm strip. Further, as the corrugated sheet material (2), a corrugated sheet material having a predetermined substantially sine wave or trapezoidal wave from the flat sheet material (1) is used. In addition, considering the electrical conductivity of the honeycomb body under high temperature, Ni-
Cr alloy, Ni-Cr-Fe alloy, Ni-Cr-Al-
An Fe alloy or the like is also used. In the present invention, electrode materials (B1 to Bn) are disposed in the axial direction at the center of each honeycomb body (H1 to Hn). Such an electrode material (B1
To Bn) are the above-mentioned honeycomb bodies (H1 to Hn).
A material having a desired shape is used in accordance with the structure of (1).
For example, as an electrode material (B1 to Bn), a nickel wire,
A bar or a plate is used.

【0016】次に、前記ヒータ機能を有するハニカム体
(H)と外部の電源部(6) の配線関係(通電接続の態
様)、即ち、各ハニカム体(H1〜Hn)と外部に設け
られた電源部(6)との配線関係について詳しく説明す
る。本発明は、前記した構造の複数のハニカム体(H1
〜Hn)と外部の電源部(6)とを配線するにあたり、
ハニカム体を昇温させるに十分な抵抗値が確保されるよ
うに、即ち最長の通電経路が確保されるように両者を配
線するものである。
Next, the wiring relationship between the honeycomb body (H) having the heater function and the external power supply section (6) (that is, the state of the energized connection), that is, the honeycomb bodies (H1 to Hn) are provided outside. The wiring relationship with the power supply unit (6) will be described in detail. The present invention provides a plurality of honeycomb bodies (H1
To Hn) and the external power supply (6),
The wiring is performed so that a resistance value sufficient to raise the temperature of the honeycomb body is secured, that is, a longest current supply path is secured.

【0017】複数のハニカム体(H1〜Hn)と外部の
電源部(6)との配線関係の一つの態様が図2に示され
ている。図2において、(4),(5)はリード線、
(6)は外部の電源部(バッテリ)を示す。なお、図示
されていないが、外部の電源部(6)から中心部に配設
された電極材(B1〜Bn)(以下、単に中心電極材B1
〜Bnということがある。)への電力供給は、タイマー
で時間を限っておこなってもよいし、あるいはハニカム
体の所望の部位に取付けたセンサー(熱電対など)によ
りハニカム体の温度や排気ガス温度を測定して所望のし
きい値でオン−オフさせるようにしてもよく、その態様
に何等の制限を受けるものではない。
FIG. 2 shows one embodiment of the wiring relationship between the plurality of honeycomb bodies (H1 to Hn) and the external power supply section (6). In FIG. 2, (4) and (5) are lead wires,
(6) indicates an external power supply unit (battery). Although not shown, an electrode material (B1 to Bn) (hereinafter simply referred to as a central electrode material B1) disposed at a central portion from an external power supply section (6).
To Bn. The power supply to the honeycomb body may be performed for a limited time by a timer, or the temperature of the honeycomb body or the exhaust gas temperature may be measured by a sensor (such as a thermocouple) attached to a desired portion of the honeycomb body. It may be turned on and off by a threshold value, and the mode is not limited at all.

【0018】図示されるように、外部の電源部(6)の
(+)極は、リード線(4)を介して第1ハニカム体
(H1)の中心部に配設された電極材(B1)に配線され
る。そして、第1ハニカム体(H1)と第2ハニカム体
(H2)は、夫々の中心電極材(B1,B2)が絶縁体
(I1)を介して当接しているため、電気は該電極材
(B1,B2)を通じて第2ハニカム体(H2)へは流れ
ない。本発明においては、最長の通電経路とすることが
要請されているので、図2では、第1ハニカム体(H
1)の最外周部と第2ハニカム体(H2)の最外周部をリ
ード線(4)で配線するようにしている。次に、第2ハ
ニカム体(H2)と第3ハニカム体(H3)は、夫々の中
心電極材(B2,B3)が当接するように配設される。こ
のため電気は第2ハニカム体(H2)の最外周部→第2
ハニカム体(H2)の中心電極材(B2)→第3ハニカム
体(H3)の中心電極材(B3)→第3ハニカム体(H
3)の最外周部という経路を通じて流れる。そして、第
3ハニカム体(H3)から外部の電源部(6)に配線さ
れるリード線(5)は、第3ハニカム体(H3)の最外
周部より導出される。以上の配線態様により外部の電源
部(6)より通電される電気エネルギーは、大きな抵抗
値のもとで抵抗加熱を生むことになり、各ハニカム体
(H1〜Hn)を十分に高い温度に昇温させることがで
きる。
As shown, the (+) pole of the external power supply (6) is connected to the electrode material (B1) disposed at the center of the first honeycomb body (H1) via the lead wire (4). ). Since the first honeycomb body (H1) and the second honeycomb body (H2) have their respective center electrode materials (B1, B2) in contact with each other via the insulator (I1), electricity is supplied to the electrode materials (H1). B1 and B2) do not flow to the second honeycomb body (H2). In the present invention, since the longest energization path is required, in FIG. 2, the first honeycomb body (H
The outermost peripheral portion of 1) and the outermost peripheral portion of the second honeycomb body (H2) are wired by lead wires (4). Next, the second honeycomb body (H2) and the third honeycomb body (H3) are arranged such that the respective center electrode materials (B2, B3) are in contact with each other. For this reason, electricity is transmitted from the outermost peripheral portion of the second honeycomb body (H2) to the second honeycomb body (H2).
The center electrode material (B2) of the honeycomb body (H2) → the center electrode material (B3) of the third honeycomb body (H3) → the third honeycomb body (H
It flows through the outermost route of 3). Then, a lead wire (5) wired from the third honeycomb body (H3) to the external power supply section (6) is led out from the outermost peripheral portion of the third honeycomb body (H3). The electric energy supplied from the external power supply section (6) by the above-described wiring mode causes resistance heating under a large resistance value, and raises the temperature of each honeycomb body (H1 to Hn) to a sufficiently high temperature. Can be warmed.

【0019】なお、図2において、各ハニカム体(H1
〜H3)は、金属製ケーシング(C)に対して絶縁材層
(I)により絶縁され、電気がケース(C)により漏電
しないようにされている。また、リード線(4,5)が
ケース(C)を貫通する部位を絶縁することはいうまで
もないことである。更にまた、各中心電極材(B1〜B
3)はハニカム体(H1〜H3)の一方の側面から突出さ
れて配設されているが、別に突出させなくてもよい。こ
のような場合、間隔(D)を設けるために所望のスペー
サー等を使用すればよい。
In FIG. 2, each honeycomb body (H1
To H3) are insulated from the metal casing (C) by the insulating material layer (I) so that electricity is not leaked by the case (C). Needless to say, the portions where the lead wires (4, 5) penetrate the case (C) are insulated. Furthermore, each center electrode material (B1-B
3) is provided so as to protrude from one side surface of the honeycomb body (H1 to H3), but does not have to protrude separately. In such a case, a desired spacer or the like may be used to provide the interval (D).

【0020】次に、図3により、複数のハニカム体(H
1〜H3)と外部の電源部(6)との配線関係の第二実施
態様を説明する。図2の第一の配線関係と大きく相違す
る点は、バッテリ(6)の(+)極に接続されたリード
線(4)が第1ハニカム体(H1)の最外周部に接続さ
れている点である。そして、電気は、第1ハニカム体
(H1)の最外周部→第1ハニカム体(H1)の中心電極
材(B1)→第2ハニカム体(H2)の最外周部→第2ハ
ニカム体(H2)の中心電極材(B2)→第3ハニカム体
(H3)の最外周部→第3ハニカム体(H3)の中心電極
材(B3)→バッテリ(6)の(−)極という通電経路
を流れる。
Next, referring to FIG. 3, a plurality of honeycomb bodies (H
A second embodiment of the wiring relationship between 1 to H3) and the external power supply section (6) will be described. A major difference from the first wiring relationship in FIG. 2 is that the lead wire (4) connected to the (+) pole of the battery (6) is connected to the outermost peripheral portion of the first honeycomb body (H1). Is a point. Then, electricity is applied to the outermost peripheral portion of the first honeycomb body (H1) → the center electrode material (B1) of the first honeycomb body (H1) → the outermost peripheral portion of the second honeycomb body (H2) → the second honeycomb body (H2). ) Of the third honeycomb body (H3) → the center electrode material (B3) of the third honeycomb body (H3) → the (−) pole of the battery (6). .

【0021】なお、図3においては、図2の第一実施態
様のものと比較して主触媒担持母体(M)が省略されて
いること、また、各ハニカム体(H1〜H3)が夫々金属
製のケーシング(C1〜C3)内で固着されている点が相
違している。図3の第二実施態様において、第1ハニカ
ム体(H1)の中心電極材(B1)は、第2ハニカム体の
中心電極材(B2)に対し絶縁体(I1)を介して当接し
ているが、変形例として該絶縁体(I1)を取除いても
構わない。また、図3には中心電極材(B1)から二本
のリード線が導出されている態様が示されているが、一
本であってもよい。このことは、中心電極材(B2)に
ついてもいえることである。
In FIG. 3, the main catalyst supporting base (M) is omitted as compared with the first embodiment of FIG. 2, and each of the honeycomb bodies (H1 to H3) is made of metal. In that they are fixed in casings (C1 to C3) made of the same. In the second embodiment of FIG. 3, the center electrode material (B1) of the first honeycomb body (H1) is in contact with the center electrode material (B2) of the second honeycomb body via an insulator (I1). However, as a modification, the insulator (I1) may be removed. FIG. 3 shows an embodiment in which two lead wires are led out from the center electrode material (B1), but may be one. This is also true for the center electrode material (B2).

【0022】図4により、複数のハニカム体(H1〜H
4)と外部の電源部(6) との配線関係の第三実施態様を
説明する。図4において、図を簡略にするために、排気
ガス浄化装置(A)を構成する金属製ケース(C)、主
触媒担持母体(M)、及び各ハニカム体(H1〜H4)の
外周部と金属製ケース(C)間に設けられる絶縁材層
(I)が省略されている。図4に示される第三実施態様
において、第1と第2ハニカム体(H1とH2)、及び第
3と第4ハニカム体(H3とH4)は、夫々の金属製ケー
ス(C1とC2)により導通されるようにしてある。ま
た、第2と第3ハニカム体(H2とH3)は、中心部に配
設された中心電極材(B2とB3)を直接当接させて導通
させるようにしている。図2〜図3のように中心電極材
の間に絶縁体(I1〜I2)を使用していない。
Referring to FIG. 4, a plurality of honeycomb bodies (H1 to H
A third embodiment of the wiring relationship between 4) and the external power supply unit (6) will be described. In FIG. 4, for simplicity of illustration, a metal case (C) constituting the exhaust gas purifying device (A), a main catalyst supporting base (M), and outer peripheral portions of the respective honeycomb bodies (H1 to H4) are shown. The insulating material layer (I) provided between the metal cases (C) is omitted. In the third embodiment shown in FIG. 4, the first and second honeycomb bodies (H1 and H2) and the third and fourth honeycomb bodies (H3 and H4) are formed by respective metal cases (C1 and C2). It is made conductive. Further, the second and third honeycomb bodies (H2 and H3) are brought into direct contact with the center electrode materials (B2 and B3) disposed at the central part to directly conduct. As shown in FIGS. 2 and 3, no insulator (I1 to I2) is used between the center electrode materials.

【0023】図5により、複数のハニカム体(H1〜H
4)と外部の電源部(6)との配線関係の第四実施態様
を説明する図5に示される第四実施態様において、第2
と第3ハニカム体(H2とH3)は、該ハニカム体の共通
の金属製ケース(C2)により導通されるようにしてあ
る。その他の点は、図4に示される第三実施態様のもの
と基本的には同じである。図5に示される第四実施態様
において、電気は、バッテリ(6)の(+)極→リード
線(4)→第1ハニカム体(H1)の最外周部に当接す
る金属製ケース(C2)→第1ハニカム体(H1)の最外
周部→第1ハニカム体(H1)の中心電極材(B1)→第
2ハニカム体の中心電極材(B2)→第2ハニカム体
(H2)の最外周部→第2及び第3ハニカム体(H2〜H
3)の最外周部に当接する金属製ケース(C2)→第3ハ
ニカム体(H3)の最外周部→第3ハニカム体(H3)の
中心電極材(B3)→第4ハニカム体の中心電極材(B
4)→第4ハニカム体(H4 )の最外周部→第4ハニカ
ム体(H4)の最外周部に当接する金属製ケース(C4)
→リード線(5)→バッテリ(6)の(−)極という通
電経路を流れる。これにより、十分な抵抗値が確保さ
れ、電気エネルギーを高い熱エネルギーに変換させるこ
とができる。
Referring to FIG. 5, a plurality of honeycomb bodies (H1 to H
The fourth embodiment shown in FIG. 5 for explaining the fourth embodiment of the wiring relationship between 4) and the external power supply section (6) will be described.
The third honeycomb body (H2 and H3) is made conductive by a common metal case (C2) of the honeycomb body. The other points are basically the same as those of the third embodiment shown in FIG. In the fourth embodiment shown in FIG. 5, electricity is supplied to the (+) pole of the battery (6) → the lead wire (4) → the metal case (C2) in contact with the outermost peripheral portion of the first honeycomb body (H1). → Outermost periphery of first honeycomb body (H1) → Center electrode material (B1) of first honeycomb body (H1) → Center electrode material (B2) of second honeycomb body → Outermost periphery of second honeycomb body (H2) Part → second and third honeycomb bodies (H2 to H
3) Metal case (C2) abutting on the outermost peripheral part → outermost peripheral part of third honeycomb body (H3) → center electrode material (B3) of third honeycomb body (H3) → center electrode of fourth honeycomb body Lumber (B
4) → the outermost peripheral portion of the fourth honeycomb body (H4) → a metal case (C4) which comes into contact with the outermost peripheral portion of the fourth honeycomb body (H4)
→ flows through the current path of the lead wire (5) → (−) pole of the battery (6). Thereby, a sufficient resistance value is secured, and electric energy can be converted into high heat energy.

【0024】本発明の排気ガス浄化装置(A)の主要な
構成要素である主触媒担持母体(M)は、セラミックス
製モノリスタイプのものであってもよく、あるいは金属
(メタル)製モノリスタイプのものであってもよい。こ
れらは、常法に従って製作すればよく、以下に金属(メ
タル)製モノリスタイプの製法を説明する。なお、前記
したヒータ機能を有するハニカム体(H)を構成する各
ハニカム体(H1 〜Hn )は、以下に説明する態様で製
作すればよい。
The main catalyst supporting base (M), which is a main component of the exhaust gas purifying apparatus (A) of the present invention, may be a ceramic monolith type or a metal monolith type. It may be something. These may be manufactured according to a conventional method, and a manufacturing method of a metal (metal) monolith type will be described below. Each of the honeycomb bodies (H1 to Hn) constituting the honeycomb body (H) having the heater function described above may be manufactured in the following manner.

【0025】図6に示される断面形状が円形の主触媒担
持母体(M)は、耐熱性で薄肉金属板製の平板状帯材
(1) と波板状帯材(2) を相互に当接するように重積し、
これを一括渦巻状に巻回積層して製作される。巻回積層
により排気ガスの通路となる多数の網目状通気孔路(セ
ル)(3) が自動的に形成される。
The main catalyst supporting base (M) having a circular cross section shown in FIG. 6 is a heat-resistant, flat metal strip made of a thin metal plate.
(1) and corrugated strip (2) are stacked so that they abut each other,
It is manufactured by winding and laminating this in a spiral. A large number of mesh-shaped vent holes (cells) (3) serving as exhaust gas passages are automatically formed by winding and laminating.

【0026】より具体的には、次のようにして製作すれ
ばよい。Fe−Cr 20%−Al 5% −Ce 0.02%の耐熱
鋼の厚さ0.04mm,幅50mmの薄肉鋼帯からなる平板状帯材
をフォーミングギアの間を通過させ、ピッチ幅(1.0mm),
波高(0.3mm) の波板状帯材とする。次いで、前記平板状
帯材と波板状帯材を相互に重積し、スリット入り巻回成
形棒のスリット部にその端部を挿入し、一括巻回積層し
て、例えば軸方向に多数の網目状通気孔路(セル密度 3
00cpsi) を有する外径70mmのメタル製主触媒担持母体
(M)とすればよい。
More specifically, it may be manufactured as follows. A flat strip made of a thin steel strip having a thickness of 0.04 mm and a width of 50 mm made of heat-resistant steel of Fe-Cr 20% -Al 5% -Ce 0.02% is passed between the forming gears to form a pitch width (1.0 mm).
A corrugated strip with a wave height (0.3 mm). Next, the flat band material and the corrugated band material are stacked one on top of the other, their ends are inserted into the slits of a slit-formed wound forming rod, and are collectively wound and laminated. Reticulated vents (cell density 3
(M) having a diameter of 70 mm and an outer diameter of 70 mm.

【0027】図7に示される断面形状が円形の主触媒担
持母体(M)は、耐熱性で薄肉金属板製の平板状帯材
(1) と波板状帯材(2) を相互に当接するように階層状に
重積して製作したものである。
The main catalyst carrier (M) having a circular cross section shown in FIG. 7 is a heat-resistant, flat metal strip made of a thin metal plate.
(1) and a corrugated strip (2) are stacked and stacked so that they abut each other.

【0028】図8に示される断面形状がレーストラック
形状(長円形)の主触媒担持母体(M)は、前記図6に
示される巻回タイプの変形例であり、巻回成形後に巻回
中心部に大径の空洞が形成されるようにし、次いで該空
洞部を圧潰し、断面形状をレーストラック形状にしたも
のである。
The main catalyst supporting base (M) shown in FIG. 8 having a race track (elliptical) cross section is a modified example of the winding type shown in FIG. A cavity having a large diameter is formed in the portion, and then the cavity is crushed to form a race track in cross section.

【0029】図9に示される断面形状が円形の主触媒担
持母体(M)は、耐熱性で薄肉金属板製の平板状帯材
(1) と波板状帯材(2) を当接させて浄化エレメント
(E)とし、該浄化エレメント(E)の所望の数を固定
軸(B)を起点として放射状に外延させて製作したもの
である。
The main catalyst supporting base (M) having a circular cross section shown in FIG. 9 is a heat-resistant, flat metal strip made of a thin metal plate.
(1) is brought into contact with the corrugated strip (2) to form a purifying element (E), and a desired number of purifying elements (E) are radially extended from the fixed shaft (B) as a starting point. Things.

【0030】図10に示される断面形状が円形の主触媒
担持母体(M)は、耐熱性で薄肉金属板製の平板状帯材
と波板状帯材を当接させて浄化エレメント(E)とし、
該浄化エレメント(E)を最外面が平板状帯材となるよ
うに階層状に重積するとともに、上下両最外面に設定さ
れた二つの固定点(S1,S2 )を中心に各浄化エレメン
ト(E)を逆向きに折曲げて、即ち各浄化エレメント
(E)を略S字状カーブに変曲させて製作したものであ
る。
The main catalyst carrier (M) having a circular cross section shown in FIG. 10 is a purification element (E) in which a flat plate made of a heat-resistant thin metal plate and a corrugated plate are brought into contact with each other. age,
The purifying elements (E) are stacked in layers so that the outermost surface becomes a flat strip, and each purifying element (E) is centered on two fixed points (S1, S2) set on the upper and lower outermost surfaces. It is manufactured by bending E) in the opposite direction, that is, by bending each purification element (E) into a substantially S-shaped curve.

【0031】以上のようにして製作される各種構造の主
触媒担持母体(M)に、Pt,Pd,Rhなどの排気ガ
ス浄化用触媒を担持させるためには、通常の方法を採用
すればよい。例えば、まず、前記触媒をハニカム構造の
主触媒担持母体(M)の壁面に担持させるための触媒担
持層を形成する。これには、活性アルミナ(γ−Al2
3 )粉末とアルミナゾルを配合したスラリーをトップ
上面部し、これを600℃に加熱処理すればよい。次い
で、このようにして形成された触媒担持層に三元触媒な
どの触媒を担持させるために、含浸処理などの通常の方
法を採用して触媒成分を担持させればよい。
In order to carry a catalyst for purifying exhaust gas such as Pt, Pd, Rh or the like on the main catalyst carrying matrix (M) having various structures manufactured as described above, an ordinary method may be adopted. . For example, first, a catalyst supporting layer for supporting the catalyst on the wall surface of the main catalyst supporting base (M) having a honeycomb structure is formed. This includes activated alumina (γ-Al 2
A slurry containing O 3 ) powder and alumina sol may be placed on the top surface of the top and heated to 600 ° C. Next, in order to support a catalyst such as a three-way catalyst on the catalyst supporting layer formed in this manner, a catalyst component may be supported by a normal method such as impregnation.

【0032】本発明において、金属製ケース(C)は前
記ヒータ機能を有するハニカム体(H)と主触媒担持母
体(M)を内部に収容し固着するためのものであり、両
端が開口しているものであれば、その形状に何らの制約
を受けるものではない。例えば、図6〜図10に示され
る断面形状のもの、あるいは車体下部のスペースに適合
させるために、断面楕円形状や断面略三角形状の金属製
ケースを用いてもよい。金属製ケースの素材として、前
記主触媒担持母体と同種の耐熱鋼を用いてもよいし、耐
熱耐食性に富むものを用いてもよい。また、外側部分の
金属材料を内側部分より耐熱耐食性に富むものとした二
重構造のもの、具体的には内側部分にフェライト系ステ
ンレス鋼を、外側部分にオーステナイト系ステンレス鋼
を用いてもよい。
In the present invention, the metal case (C) is for accommodating and fixing the honeycomb body (H) having the heater function and the main catalyst supporting base (M) therein. If it is, there is no restriction on its shape. For example, a metal case having a cross-sectional shape shown in FIGS. 6 to 10 or a metal case having an elliptical cross-section or a substantially triangular cross-section may be used to fit the space under the vehicle body. As the material of the metal case, heat-resistant steel of the same type as that of the main catalyst supporting base may be used, or a material having high heat-resistant corrosion resistance may be used. Further, a double-layered structure in which the metal material of the outer portion has higher heat resistance and corrosion resistance than the inner portion, specifically, a ferritic stainless steel may be used for the inner portion and an austenitic stainless steel may be used for the outer portion.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明の排気ガス浄化装置は、金属製ケ
ース内において主触媒担持母体の上流側に、中心部に電
極材を有する複数のメタル製ハニカム体(H1 〜Hn )
からなるヒータ機能を有するハニカム体(H)を配設し
たものである。そして、前記ヒータ機能を有するハニカ
ム体(H)は、十分な抵抗加熱が得られるように外部の
電源部に対し通電経路が最長となるように配線接続され
る。従って、本発明においてはヒータ機能を有するハニ
カム体(H)を構成する各ハニカム体(H1 〜Hn )が
均一、かつ十分に高い温度に加熱昇温されるため、排気
ガス処理において特に問題となるコールドスタート時の
排気ガス浄化能力を大幅に改善することができる。ま
た、該ハニカム体それ自体がヒータとなるため別途にヒ
ータ材を製作し、配設しなくてよい。更に、ヒータ機能
を有するハニカム体(H)を構成する各ハニカム体(H
1 〜Hn )が、所望の間隔をもって配設されるため、該
空間部において排気ガスが乱流化される。そして、該乱
流化により主触媒担持母体に流入する排気ガスがより均
一な温度に加熱されるため、排気ガスの浄化効率を改善
することができる。
According to the exhaust gas purifying apparatus of the present invention, a plurality of metal honeycomb bodies (H1 to Hn) having an electrode material in the center thereof are provided on the upstream side of the main catalyst supporting base in the metal case.
And a honeycomb body (H) having a heater function. The honeycomb body (H) having the heater function is connected to the external power supply unit by wiring so as to have the longest energizing path so that sufficient resistance heating is obtained. Therefore, in the present invention, each of the honeycomb bodies (H1 to Hn) constituting the honeycomb body (H) having the heater function is heated to a uniform and sufficiently high temperature, which is a particular problem in the exhaust gas treatment. Exhaust gas purification capacity at cold start can be greatly improved. Further, since the honeycomb body itself becomes a heater, it is not necessary to separately manufacture and arrange a heater material. Further, each of the honeycomb bodies (H) constituting the honeycomb body (H) having a heater function.
1 to Hn) are arranged at desired intervals, so that exhaust gas is turbulent in the space. Then, the exhaust gas flowing into the main catalyst carrier is heated to a more uniform temperature by the turbulence, so that the purification efficiency of the exhaust gas can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の排気ガス浄化装置(A)の斜視図で
ある。
FIG. 1 is a perspective view of an exhaust gas purification device (A) of the present invention.

【図2】 図1の縦断面図であり、特に本発明のヒータ
機能を有するハニカム体(H)部の第一実施態様を示
す。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of FIG. 1, particularly showing a first embodiment of a honeycomb body (H) having a heater function of the present invention.

【図3】 本発明のヒータ機能を有するハニカム体
(H)部の第二実施態様を示す。
FIG. 3 shows a second embodiment of the honeycomb body (H) having a heater function of the present invention.

【図4】 本発明のヒータ機能を有するハニカム体
(H)部の第三実施態様を示す。
FIG. 4 shows a third embodiment of the honeycomb body (H) having a heater function of the present invention.

【図5】 本発明のヒータ機能を有するハニカム体
(H)部の第四実施態様を示す。
FIG. 5 shows a fourth embodiment of the honeycomb body (H) having a heater function of the present invention.

【図6】 本発明の主触媒担持母体(M)の第一実施態
様の断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a first embodiment of the main catalyst supporting base (M) of the present invention.

【図7】 本発明の主触媒担持母体(M)の第二実施態
様の断面図である。
FIG. 7 is a sectional view of a second embodiment of the main catalyst supporting base (M) of the present invention.

【図8】 本発明の主触媒担持母体(M)の第三実施態
様の断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view of a third embodiment of the main catalyst supporting base (M) of the present invention.

【図9】 本発明の主触媒担持母体(M)の第四実施態
様の断面図である。
FIG. 9 is a sectional view of a fourth embodiment of the main catalyst supporting base (M) of the present invention.

【図10】 本発明の主触媒担持母体(M)の第五実施
態様の断面図である。
FIG. 10 is a sectional view of a fifth embodiment of the main catalyst-carrying mother body (M) of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A………排気ガス浄化装置 F………排気ガスの流れ方向 B,B1 ,B2 ……電極材 C………金属製ケース C1 ,C2 ………各ハニカム体の金属製ケース M………主触媒担持母体 1………平板状帯材 2………波板状帯材 3………セル(網目状通気孔路) 4,5………リード線 6………バッテリ A: Exhaust gas purifier F: Exhaust gas flow direction B, B1, B2: Electrode material C: Metal cases C1, C2: Metal cases of each honeycomb body M: Main catalyst-supporting base material 1 Flat band material 2 Corrugated band material 3 Cells (mesh-like vent holes) 4, 5 Lead wires 6 Battery

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01J 21/00 - 37/36 B01D 53/86 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B01J 21/00-37/36 B01D 53/86

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 金属製ケース内の排気ガス流の上流側に
複数のハニカム体(第1ハニカム体H1〜第nハニカム
体Hn)で構成されるヒータ機能を有するハニカム体
(H)、及び、下流側に主触媒担持母体(M)、を配設
してなる排気ガスを浄化するための排気ガス浄化装置
(A)において、 (i).前記ヒータ機能を有するハニカム体(H)の各ハニ
カム体(H1 〜Hn)は、耐熱性で薄肉金属板製の平板
状帯材と波板状帯材を相互に当接させ、これを巻回成形
して製作されるとともに、その中心部に中心電極材(B
=B1〜Bn)を有するもので構成され、 (ii).前記ヒータ機能を有するハニカム体(H)の各ハ
ニカム体(H1 〜Hn)は、所望の間隔をもって配設さ
れ、かつ、 (iii).前記ヒータ機能を有するハニカム体(H)の各ハ
ニカム体(H1 〜Hn)は、外部の電極部(6)に対す
る通電接続の態様が、 (iii)-1. 第1ハニカム体(H1)と外部の電極部(6)
の正(+)極との接続が、その中心電極材(B1)であ
る場合、第1ハニカム体(H1)内の中心電極材(B1)
から最外周部への通電経路に対して、第二ハニカム体
(H2)においては最外周部から中心電極材(B2)への
通電経路となるように通電接続され、それ以降の各ハニ
カム体(H3〜Hn)内の通電経路は前記第1ハニカム
体(H1)と第2ハニカム体(H2)の通電経路が交互に
実現されるように通電接続される態様、あるいは、 (iii)-2. 第1ハニカム体(H1)と外部の電極部(6)
の正(+)極との接続が、その最外周部である場合、第
1ハニカム体(H1)内の最外周部から中心電極材(B
1)への通電経路に対して、第2ハニカム体以降の各ハ
ニカム体(H2〜Hn)内においては同様に最外周部か
ら中心電極材(B2〜Bn)への通電経路が実現される
ように通電接続される態様、更にまた、 (iii)-3. 第1ハニカム体(H1)と外部の電極部(6)
の正(+)極との接続が、その最外部である場合、第1
ハニカム体(H1)内の最外周部から中心電極材(B1)
への通電経路に対して、第2ハニカム体(H2)内にお
いては中心電極材(B2)から最外周部への通電経路と
なるように通電接続され、それ以降の各ハニカム体(H
3〜Hn)内においては前記第1ハニカム体(H1)と第
2ハニカム体(H2)の通電経路が交互に実現されるよ
うに通電接続される態様、 のいずれか1つの態様で通電接続されるものである、 ことを特徴とする排気ガス浄化装置。
1. A honeycomb body (H) having a heater function comprising a plurality of honeycomb bodies (first honeycomb body H1 to n-th honeycomb body Hn) upstream of an exhaust gas flow in a metal case, and In an exhaust gas purifying apparatus (A) for purifying exhaust gas having a main catalyst supporting base (M) disposed downstream, (i) each honeycomb of the honeycomb body (H) having the heater function The body (H1 to Hn) is manufactured by winding a heat-resistant, thin metal sheet-shaped flat plate and a corrugated strip into contact with each other, and winding and forming the same. Electrode material (B
= B1 to Bn), and (ii) the honeycomb bodies (H1 to Hn) of the honeycomb body (H) having the heater function are arranged at desired intervals, and (iii). Each of the honeycomb bodies (H1 to Hn) of the honeycomb body (H) having the heater function has a mode of the current-carrying connection to the external electrode portion (6). (Iii) -1. External electrode part (6)
When the connection with the positive (+) pole of the first honeycomb body (B1) is the center electrode material (B1), the center electrode material (B1) in the first honeycomb body (H1).
The second honeycomb body (H2) is energized and connected to an energizing path from the outermost peripheral part to the center electrode material (B2) with respect to an energizing path from the outermost peripheral part to the outermost peripheral part. H3 to Hn) are energized and connected such that the energization paths of the first honeycomb body (H1) and the second honeycomb body (H2) are alternately realized, or (iii) -2. First honeycomb body (H1) and external electrode part (6)
When the connection with the positive (+) pole is the outermost peripheral portion, the center electrode material (B) starts from the outermost peripheral portion in the first honeycomb body (H1).
With respect to the energization path to 1), an energization path from the outermost peripheral portion to the center electrode material (B2 to Bn) is similarly realized in each of the honeycomb bodies (H2 to Hn) after the second honeycomb body. (Iii) -3. First honeycomb body (H1) and external electrode section (6)
If the connection to the positive (+) pole of
Central electrode material (B1) from the outermost periphery in the honeycomb body (H1)
In the second honeycomb body (H2), the power supply path is connected so as to be a power supply path from the center electrode material (B2) to the outermost peripheral portion.
3 to Hn), the first honeycomb body (H1) and the second honeycomb body (H2) are energized and connected so that energization paths are alternately realized. An exhaust gas purifying apparatus, characterized in that:
【請求項2】 各ハニカム体(H1〜Hn)の幅(ハニ
カム体の軸方向の厚さ)(L)が、5〜100mmであ
る請求項1に記載の排気ガス浄化装置。
2. The exhaust gas purifying apparatus according to claim 1, wherein a width (thickness in an axial direction of the honeycomb body) (L) of each of the honeycomb bodies (H1 to Hn) is 5 to 100 mm.
【請求項3】 各ハニカム体(H1〜Hn)の間隔
(D)が、1〜100mmである請求項1に記載の排気
ガス浄化装置。
3. The exhaust gas purifying apparatus according to claim 1, wherein a distance (D) between the honeycomb bodies (H1 to Hn) is 1 to 100 mm.
【請求項4】 各ハニカム体(H1〜Hn)が、夫々の
金属製ケース(C1〜Cn)内で固着されたものである
請求項1に記載の排気ガス浄化装置。
4. The exhaust gas purifying apparatus according to claim 1, wherein the honeycomb bodies (H1 to Hn) are fixed in respective metal cases (C1 to Cn).
【請求項5】 各ハニカム体(H1〜Hn)及び主触媒
担持母体(M)が、排気ガス浄化装置(A)を構成する
金属製ケース(C)内で固着されたものである請求項1
に記載の排気ガス浄化装置。
5. The honeycomb body (H1 to Hn) and the main catalyst supporting body (M) are fixed in a metal case (C) constituting an exhaust gas purification device (A).
An exhaust gas purifying apparatus according to claim 1.
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