JP3208020B2 - 電気加熱式触媒装置用金属担体 - Google Patents
電気加熱式触媒装置用金属担体Info
- Publication number
- JP3208020B2 JP3208020B2 JP23877994A JP23877994A JP3208020B2 JP 3208020 B2 JP3208020 B2 JP 3208020B2 JP 23877994 A JP23877994 A JP 23877994A JP 23877994 A JP23877994 A JP 23877994A JP 3208020 B2 JP3208020 B2 JP 3208020B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- honeycomb body
- outer cylinder
- plate
- metal carrier
- joined
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims description 44
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 37
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 37
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 41
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 20
- 238000005219 brazing Methods 0.000 claims description 19
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 13
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 3
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 claims description 2
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 11
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 8
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 7
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000615 nonconductor Substances 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の排気ガス浄
化装置に用いられるハニカム体をなす触媒装置用金属担
体に関し、特にロール状ハニカム体の熱応力による破
断、脱落の防止を考慮した電気加熱式触媒装置用金属担
体に関する。
化装置に用いられるハニカム体をなす触媒装置用金属担
体に関し、特にロール状ハニカム体の熱応力による破
断、脱落の防止を考慮した電気加熱式触媒装置用金属担
体に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の排気ガス浄化装置に用いられる触
媒装置用金属担体は、図3に示すように、薄い金属の平
板材31と波板材32の間にろう材を介在させて、平板
材31と波板材32を重ねて中心からロール状に巻き込
んでハニカム体34を形成し、高真空炉を使用してろう
材を溶融させ、板材の接触部分において接合を行ってい
た。ろう材にはNi基ろう材を用い、かつ平板材と波板
材にはフェライト系ステンレス材料が使用されていた。
そのようにして形成されたハニカム体34を金属製外筒
33内に収容したものが触媒装置用金属担体30として
知られている。(例えば特開昭56−4373号公
報)。
媒装置用金属担体は、図3に示すように、薄い金属の平
板材31と波板材32の間にろう材を介在させて、平板
材31と波板材32を重ねて中心からロール状に巻き込
んでハニカム体34を形成し、高真空炉を使用してろう
材を溶融させ、板材の接触部分において接合を行ってい
た。ろう材にはNi基ろう材を用い、かつ平板材と波板
材にはフェライト系ステンレス材料が使用されていた。
そのようにして形成されたハニカム体34を金属製外筒
33内に収容したものが触媒装置用金属担体30として
知られている。(例えば特開昭56−4373号公
報)。
【0003】ハニカム体34のハニカム通路表面には触
媒担持層が形成され、その触媒担持層に貴金属触媒が担
持されて排気ガス浄化触媒の役目をなす。そして内燃機
関の排気通路に配設されて排気ガス中にHC,CO,N
Oxなどを浄化する。なお限られた容積中にできるだけ
多くのハニカム通路面積を確保する必要から、平板およ
び波板の厚さは強度を維持できる範囲内でできるだけ薄
くなっている。
媒担持層が形成され、その触媒担持層に貴金属触媒が担
持されて排気ガス浄化触媒の役目をなす。そして内燃機
関の排気通路に配設されて排気ガス中にHC,CO,N
Oxなどを浄化する。なお限られた容積中にできるだけ
多くのハニカム通路面積を確保する必要から、平板およ
び波板の厚さは強度を維持できる範囲内でできるだけ薄
くなっている。
【0004】上述した触媒担持層に担持された貴金属触
媒は、或る程度の高温環境下で触媒反応が促進されるの
で、触媒装置はできるだけ高温の排気ガスに曝されるよ
うに内燃機関の排気弁の近くに設けられている。
媒は、或る程度の高温環境下で触媒反応が促進されるの
で、触媒装置はできるだけ高温の排気ガスに曝されるよ
うに内燃機関の排気弁の近くに設けられている。
【0005】しかしながら、内燃機関の始動時には排気
ガスの温度が低いため、このような触媒装置でも触媒反
応が充分に行われず、そのため排気ガス中のHC,C
O,NOxなどを浄化する能力が不充分となる。この欠
点を除くため電気加熱式触媒装置用金属担体が開示され
ており、図4にその軸に直角な断面の略図を示す。
ガスの温度が低いため、このような触媒装置でも触媒反
応が充分に行われず、そのため排気ガス中のHC,C
O,NOxなどを浄化する能力が不充分となる。この欠
点を除くため電気加熱式触媒装置用金属担体が開示され
ており、図4にその軸に直角な断面の略図を示す。
【0006】図4において、触媒担持層が施された平板
材と波板材が複数枚重ねられた複数層53が、渦巻状に
巻かれてハニカム体52を形成し、隣接する複数層53
の間には隙間54が介在し、隙間を保つため複数層53
の中には棒状の支持体57が複数個配設されている。ハ
ニカム体52の外側面は電気絶縁層55を介して外筒5
6によって覆われている。外筒56を貫通して2個の導
体接続部A,Bが、ハニカム体の複数層53の渦巻の両
端部A1 ,B1 とぞれぞれ電気的に接続されている。導
体接続部A,Bに接続された電源で、機関の始動時にハ
ニカム体52をジュール熱によって加熱し、ハニカム体
を通過する低温の排気ガスの触媒反応が容易に行われる
ようになっている。
材と波板材が複数枚重ねられた複数層53が、渦巻状に
巻かれてハニカム体52を形成し、隣接する複数層53
の間には隙間54が介在し、隙間を保つため複数層53
の中には棒状の支持体57が複数個配設されている。ハ
ニカム体52の外側面は電気絶縁層55を介して外筒5
6によって覆われている。外筒56を貫通して2個の導
体接続部A,Bが、ハニカム体の複数層53の渦巻の両
端部A1 ,B1 とぞれぞれ電気的に接続されている。導
体接続部A,Bに接続された電源で、機関の始動時にハ
ニカム体52をジュール熱によって加熱し、ハニカム体
を通過する低温の排気ガスの触媒反応が容易に行われる
ようになっている。
【0007】また別の例として、波板材と平板材とを各
1枚ずつ重ねてロール状に巻いてハニカム体を形成し、
ロールの各層の間に電気絶縁物を挿入して各層間を絶縁
し、巻き初めと巻き終わりに設けられた導体接続部に電
源を接続して、両板材の全長を抵抗体としたものもあ
る。
1枚ずつ重ねてロール状に巻いてハニカム体を形成し、
ロールの各層の間に電気絶縁物を挿入して各層間を絶縁
し、巻き初めと巻き終わりに設けられた導体接続部に電
源を接続して、両板材の全長を抵抗体としたものもあ
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述した図3に示す従
来のハニカム体をなす触媒装置用金属担体においては、
ハニカム体を通過する排気ガスの流速がハニカム体の外
層部より内層部に至るほど大きく、したがってハニカム
体では高温の排気ガスとの接触、触媒反応による発熱お
よび外筒からの熱放散により、内層部ほど高温で外層部
ほど低温となる温度分布を生じる。この温度分布によ
り、温度の高いハニカム体の内層部の膨張・収縮量が、
温度の低い外層部の膨張・収縮量より大となるため、内
層部と外層部との間に熱応力が発生する。この熱応力
は、ハニカム体の膨張・収縮のたびに繰り返されるが、
図3に示すように、すべての平板材31と波板材32と
がろう材を介して一体のろう付け構造となっているため
熱応力を逃がすことができず、長期間の使用により平板
材31と波板材32との接合箇所が破断するという欠点
がある。
来のハニカム体をなす触媒装置用金属担体においては、
ハニカム体を通過する排気ガスの流速がハニカム体の外
層部より内層部に至るほど大きく、したがってハニカム
体では高温の排気ガスとの接触、触媒反応による発熱お
よび外筒からの熱放散により、内層部ほど高温で外層部
ほど低温となる温度分布を生じる。この温度分布によ
り、温度の高いハニカム体の内層部の膨張・収縮量が、
温度の低い外層部の膨張・収縮量より大となるため、内
層部と外層部との間に熱応力が発生する。この熱応力
は、ハニカム体の膨張・収縮のたびに繰り返されるが、
図3に示すように、すべての平板材31と波板材32と
がろう材を介して一体のろう付け構造となっているため
熱応力を逃がすことができず、長期間の使用により平板
材31と波板材32との接合箇所が破断するという欠点
がある。
【0009】また、図4に示すような従来の電気加熱式
触媒装置用金属担体においては、平板材および波板材を
複数枚重ねた複数層を渦巻状に巻いてハニカム体を形成
し、隣接する複数層の間に隙間を設けて絶縁し、隙間を
保持するため複数層の中には棒状の支持体が配設されて
いるので、複数層の平板材および波板材の両端部に電気
的に接続された導体接続部を設けて、不図示の電源に接
続して電圧を加え加熱する場合、複数層が並列の抵抗体
となるので電気抵抗が少なく、ハニカム体全体を加熱す
るのに大電流を消費するという欠点があり、そのため電
源に至る導線が焼損するなどの欠点があるほか、複数層
を支持体によって保持して隙間を設ける方法は、振動に
弱いという欠点も有る。
触媒装置用金属担体においては、平板材および波板材を
複数枚重ねた複数層を渦巻状に巻いてハニカム体を形成
し、隣接する複数層の間に隙間を設けて絶縁し、隙間を
保持するため複数層の中には棒状の支持体が配設されて
いるので、複数層の平板材および波板材の両端部に電気
的に接続された導体接続部を設けて、不図示の電源に接
続して電圧を加え加熱する場合、複数層が並列の抵抗体
となるので電気抵抗が少なく、ハニカム体全体を加熱す
るのに大電流を消費するという欠点があり、そのため電
源に至る導線が焼損するなどの欠点があるほか、複数層
を支持体によって保持して隙間を設ける方法は、振動に
弱いという欠点も有る。
【0010】また別の従来例の、平板材と波板材を1枚
ずつ重ねてロール状に巻いてハニカム体を形成し、ロー
ル状の各層の間に電気絶縁物を挿入して各層間を絶縁し
て板材の全長を電気抵抗体とし、巻き始めと巻き終わり
にそれぞれ電源を接続してハニカム体全体を加熱するも
のは、絶縁物を挿入する工程が複雑になるためコスト高
になるという欠点がある。
ずつ重ねてロール状に巻いてハニカム体を形成し、ロー
ル状の各層の間に電気絶縁物を挿入して各層間を絶縁し
て板材の全長を電気抵抗体とし、巻き始めと巻き終わり
にそれぞれ電源を接続してハニカム体全体を加熱するも
のは、絶縁物を挿入する工程が複雑になるためコスト高
になるという欠点がある。
【0011】本発明の目的は、熱応力によって板材およ
び板材の接触部分が破断を生ずることなく、したがって
耐久性があり、かつ空気通路密度が大で触媒効率が高
く、さらに機関始動時における触媒効率を高めるための
電気加熱方式を用い、製作容易でかつ少電流で所要の温
度に加熱することができるハニカム体をなす電気加熱式
触媒装置用金属担体を提供することにある。
び板材の接触部分が破断を生ずることなく、したがって
耐久性があり、かつ空気通路密度が大で触媒効率が高
く、さらに機関始動時における触媒効率を高めるための
電気加熱方式を用い、製作容易でかつ少電流で所要の温
度に加熱することができるハニカム体をなす電気加熱式
触媒装置用金属担体を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の電気加熱式触媒
装置用金属担体は、帯状をなす薄い平坦な金属板からな
りかつ触媒担持層を有する平板材と、帯状をなす薄い金
属板に波状の凹凸が連続的に折り曲げ形成されかつ触媒
担持層を有する波板材と、表面が電気絶縁層で覆われ、
帯状をなす薄い電気抵抗体からなり、かつ長手方向両端
部に導体を接続するための導体接続部を有する通電箔と
を、重ね合わせてロール状に巻き回し、互いに接合する
ことなく多数の網目状空気通路を形成する第1のハニカ
ム体と、第1のハニカム体を覆って同軸に配設された円
筒状の外筒と、平坦な帯状をなす薄い金属板からなる平
板材に帯状をなす薄い金属板を折曲げて連続的な波形の
凹凸を形成した波板材が重なり合い互いに当接して、ロ
ール状に巻き回されて形成された多数の網目状空気通路
を備え、当接した部分がろう材によって接合され、第1
のハニカム体の軸方向の各々の側において第1のハニカ
ム体に接し、かつ外筒内において外筒に接合された、各
1個の第2のハニカム体とを有している。
装置用金属担体は、帯状をなす薄い平坦な金属板からな
りかつ触媒担持層を有する平板材と、帯状をなす薄い金
属板に波状の凹凸が連続的に折り曲げ形成されかつ触媒
担持層を有する波板材と、表面が電気絶縁層で覆われ、
帯状をなす薄い電気抵抗体からなり、かつ長手方向両端
部に導体を接続するための導体接続部を有する通電箔と
を、重ね合わせてロール状に巻き回し、互いに接合する
ことなく多数の網目状空気通路を形成する第1のハニカ
ム体と、第1のハニカム体を覆って同軸に配設された円
筒状の外筒と、平坦な帯状をなす薄い金属板からなる平
板材に帯状をなす薄い金属板を折曲げて連続的な波形の
凹凸を形成した波板材が重なり合い互いに当接して、ロ
ール状に巻き回されて形成された多数の網目状空気通路
を備え、当接した部分がろう材によって接合され、第1
のハニカム体の軸方向の各々の側において第1のハニカ
ム体に接し、かつ外筒内において外筒に接合された、各
1個の第2のハニカム体とを有している。
【0013】前記の電気加熱式触媒装置用金属担体は、
第1のハニカム体と第2のハニカム体との間に、所定の
軸方向間隙を有することが望ましく、また第1のハニカ
ム体の空気通路の密度が、第2のハニカム体の空気通路
の密度より大であることが好適である。
第1のハニカム体と第2のハニカム体との間に、所定の
軸方向間隙を有することが望ましく、また第1のハニカ
ム体の空気通路の密度が、第2のハニカム体の空気通路
の密度より大であることが好適である。
【0014】
【作用】第1のハニカム体は、あらかじめ触媒担持層を
施した板材を使用し、それら板材を接合せずに形成する
ため、密度の大きい空気通路を設けることができるので
触媒効率が向上するほか、板材間に熱応力が生じないの
で板材の接合部に亀裂が発生せず耐久性が向上する。ま
た、所要の電気抵抗値を有する通路箔を板材の間に巻き
回すため、通電によってハニカム体を容易に所要温度に
加熱することができ、かつ製作も容易となる。
施した板材を使用し、それら板材を接合せずに形成する
ため、密度の大きい空気通路を設けることができるので
触媒効率が向上するほか、板材間に熱応力が生じないの
で板材の接合部に亀裂が発生せず耐久性が向上する。ま
た、所要の電気抵抗値を有する通路箔を板材の間に巻き
回すため、通電によってハニカム体を容易に所要温度に
加熱することができ、かつ製作も容易となる。
【0015】ろう材によって接合された第2のハニカム
体は、第1のハニカム体の前後に配設されて第1のハニ
カム体のストッパとなる。触媒を担持しないため触媒反
応に伴う発熱がなく、したがって接合構造によって生ず
る熱歪みが緩和される。空気通路の密度を小さくするこ
とにより空気抵抗が減少しかつ排気ガスの第1のハニカ
ム体に対する整流効果を生じる。
体は、第1のハニカム体の前後に配設されて第1のハニ
カム体のストッパとなる。触媒を担持しないため触媒反
応に伴う発熱がなく、したがって接合構造によって生ず
る熱歪みが緩和される。空気通路の密度を小さくするこ
とにより空気抵抗が減少しかつ排気ガスの第1のハニカ
ム体に対する整流効果を生じる。
【0016】第1のハニカム体と第2のハニカム体と間
に、所定の間隙を設けた場合には、乱流の発生を促して
第1のハニカム体における触媒効率が向上する。
に、所定の間隙を設けた場合には、乱流の発生を促して
第1のハニカム体における触媒効率が向上する。
【0017】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1は本発明の電気加熱式触媒装置用金属
担体の略図であって、図1(A)は縦断面略図、図1
(B)は外筒を除いた部分の分解斜視略図、図1(C)
は第1のハニカム体を構成する板材と通電箔の模式的斜
視図である。
て説明する。図1は本発明の電気加熱式触媒装置用金属
担体の略図であって、図1(A)は縦断面略図、図1
(B)は外筒を除いた部分の分解斜視略図、図1(C)
は第1のハニカム体を構成する板材と通電箔の模式的斜
視図である。
【0018】図1(A)において、金属担体10は、第
1のハニカム体11と、第1のハニカム体11の両端部
11a,11bに接して同軸に配設された各1個の第2
のハニカム体12とが、外筒3の中に収容されて形成さ
れる。
1のハニカム体11と、第1のハニカム体11の両端部
11a,11bに接して同軸に配設された各1個の第2
のハニカム体12とが、外筒3の中に収容されて形成さ
れる。
【0019】第1のハニカム体11は、図1(B),
(C)に示すように、帯状をなす薄い平坦な金属板で形
成されかつ両面に触媒担体層が施された平板材1と、帯
状をなす薄い金属板に波状の凹凸が連続的に折り曲げて
形成されかつ両面に触媒担体層が施された波板材2と、
表面が電気絶縁層4bで覆われた帯状をなす薄い電気抵
抗体4aからなる通電箔4とを、ろう材を用いずに重ね
合わせてロール状に巻き回して形成したものである。通
電箔4の長手方向両端部には、電気抵抗体4aから延び
る導体接続部4c,4dがそれぞれ設けられており、平
板材1、波板材2および通電箔4がハニカム体11を形
成したとき、導体接続部4dはハニカム体11の中心部
に位置し、導体接続部4cはハニカム体11の最外側に
位置している。ハニカム体11が外筒3の中へ収容され
たとき、導体接続部4cはハニカム体の半径方向外方へ
折り曲げられて、外筒3に設けられた孔部5から外方に
突出している。
(C)に示すように、帯状をなす薄い平坦な金属板で形
成されかつ両面に触媒担体層が施された平板材1と、帯
状をなす薄い金属板に波状の凹凸が連続的に折り曲げて
形成されかつ両面に触媒担体層が施された波板材2と、
表面が電気絶縁層4bで覆われた帯状をなす薄い電気抵
抗体4aからなる通電箔4とを、ろう材を用いずに重ね
合わせてロール状に巻き回して形成したものである。通
電箔4の長手方向両端部には、電気抵抗体4aから延び
る導体接続部4c,4dがそれぞれ設けられており、平
板材1、波板材2および通電箔4がハニカム体11を形
成したとき、導体接続部4dはハニカム体11の中心部
に位置し、導体接続部4cはハニカム体11の最外側に
位置している。ハニカム体11が外筒3の中へ収容され
たとき、導体接続部4cはハニカム体の半径方向外方へ
折り曲げられて、外筒3に設けられた孔部5から外方に
突出している。
【0020】第2のハニカム体12は、平板材11 と波
板材21 とをろう材を介して重ね合わせてロール状に巻
き回して形成し、触媒担持層は施さない。
板材21 とをろう材を介して重ね合わせてロール状に巻
き回して形成し、触媒担持層は施さない。
【0021】波板材21 の波形の大きさとピッチは、波
板材2の波形よりも大とする。したがって第1のハニカ
ム体11の空気通路の密度は、第2のハニカム体12の
空気通路の密度より大となっている。
板材2の波形よりも大とする。したがって第1のハニカ
ム体11の空気通路の密度は、第2のハニカム体12の
空気通路の密度より大となっている。
【0022】外筒3は、第1のハニカム体11および第
1のハニカム体11の軸方向両端部11a,11bに接
して同軸に配列された第2のハニカム体12を収容する
円筒であって、外筒3に第1のハニカム体11を収容す
る場合には、外筒との間にろう材を挿入しないが、第2
のハニカム体12を収容する場合には外筒との間にろう
材が挿入される。外筒3の側面に設けられた孔部5は、
ハニカム体11の最外側から半径方向外方へ突出する導
体接続部4cを通過させるための孔である。
1のハニカム体11の軸方向両端部11a,11bに接
して同軸に配列された第2のハニカム体12を収容する
円筒であって、外筒3に第1のハニカム体11を収容す
る場合には、外筒との間にろう材を挿入しないが、第2
のハニカム体12を収容する場合には外筒との間にろう
材が挿入される。外筒3の側面に設けられた孔部5は、
ハニカム体11の最外側から半径方向外方へ突出する導
体接続部4cを通過させるための孔である。
【0023】外筒3に収容された第1のハニカム体11
および第2のハニカム体12からなる組立体を、通常の
ろう付け法によって接合して金属担体10が得られる。
外筒3と接合される第2のハニカム体12は、外筒3と
接合されていない第1のハニカム体11の軸方向の移動
に対してストッパの役目を果す。
および第2のハニカム体12からなる組立体を、通常の
ろう付け法によって接合して金属担体10が得られる。
外筒3と接合される第2のハニカム体12は、外筒3と
接合されていない第1のハニカム体11の軸方向の移動
に対してストッパの役目を果す。
【0024】第1のハニカム体11の両端部11a,1
1bと、第2のハニカム体12の端部12a,12bと
の間には、所定に隙間を設けることが必要で、この隙間
によって第1のハニカム体11の熱による軸方向伸びに
自由度を与えて応力を緩和するようにする。
1bと、第2のハニカム体12の端部12a,12bと
の間には、所定に隙間を設けることが必要で、この隙間
によって第1のハニカム体11の熱による軸方向伸びに
自由度を与えて応力を緩和するようにする。
【0025】外筒3の孔部5から外方に突出した導体接
続部4cおよび第1のハニカム体11の中心部に位置す
る導体接続部4dは、不図示の電源端子から延びる導体
6に接続されている。電源から導体6に通電すれば、電
気抵抗体4aを含む通電箔4が加熱され、したがって平
板材1および波板材2に施されている触媒担持層を所要
の温度に加熱することができる。
続部4cおよび第1のハニカム体11の中心部に位置す
る導体接続部4dは、不図示の電源端子から延びる導体
6に接続されている。電源から導体6に通電すれば、電
気抵抗体4aを含む通電箔4が加熱され、したがって平
板材1および波板材2に施されている触媒担持層を所要
の温度に加熱することができる。
【0026】前述のごとく、第1のハニカム体11は、
あらかじめ触媒担持層を施した板材と、薄い通電箔とを
用い、ろう材を使用せずにハニカム体を形成するため、
空気通路の密度をろう材を使用する場合よりも大きくす
ることができるので触媒効率が向上するとともに、排気
ガスの熱および触媒反応による発熱による熱応力が緩和
されるので耐久性が向上する。第2のハニカム体12
は、ろう材によって接合されているが空気通路の密度が
小さく作られるので、排気ガスに対する通気抵抗が減少
しかつ整流作用があるため、第1のハニカム体の触媒効
率を向上させる。また触媒担持層を施さないため触媒反
応による発熱はなく、したがって熱応力が軽減されるた
め耐久性が向上する。
あらかじめ触媒担持層を施した板材と、薄い通電箔とを
用い、ろう材を使用せずにハニカム体を形成するため、
空気通路の密度をろう材を使用する場合よりも大きくす
ることができるので触媒効率が向上するとともに、排気
ガスの熱および触媒反応による発熱による熱応力が緩和
されるので耐久性が向上する。第2のハニカム体12
は、ろう材によって接合されているが空気通路の密度が
小さく作られるので、排気ガスに対する通気抵抗が減少
しかつ整流作用があるため、第1のハニカム体の触媒効
率を向上させる。また触媒担持層を施さないため触媒反
応による発熱はなく、したがって熱応力が軽減されるた
め耐久性が向上する。
【0027】図2は、本発明の別の実施例の縦断面略図
である。図2において金属担体20は、図1に示す第1
のハニカム体11と第2のハニカム体12とが隙間7を
隔てて外筒31 内に配設されている。外筒31 は、第1
のハニカム体11とはろう材によって接合されないが、
第2のハニカム体12とは接合されている。第2のハニ
カム体12が第1のハニカム体11に対するストッパの
役目を果すように、第1のハニカム体11の両端部11
a,11bと、第2のハニカム体12の端部12a,1
2bとの間にスペーサ15を設ける。スペーサの形状
は、格子状・渦巻状など通気抵抗が少なくかつ第1のハ
ニカム体11の軸方向の変位を防ぐことができるものが
好適である。スペーサ15と第1のハニカム体11の両
端部11a,11bとの間には、所定の隙間を設けて第
1のハニカム体11の熱膨張による軸方向の伸びに対し
自由度を与えることが必要である。
である。図2において金属担体20は、図1に示す第1
のハニカム体11と第2のハニカム体12とが隙間7を
隔てて外筒31 内に配設されている。外筒31 は、第1
のハニカム体11とはろう材によって接合されないが、
第2のハニカム体12とは接合されている。第2のハニ
カム体12が第1のハニカム体11に対するストッパの
役目を果すように、第1のハニカム体11の両端部11
a,11bと、第2のハニカム体12の端部12a,1
2bとの間にスペーサ15を設ける。スペーサの形状
は、格子状・渦巻状など通気抵抗が少なくかつ第1のハ
ニカム体11の軸方向の変位を防ぐことができるものが
好適である。スペーサ15と第1のハニカム体11の両
端部11a,11bとの間には、所定の隙間を設けて第
1のハニカム体11の熱膨張による軸方向の伸びに対し
自由度を与えることが必要である。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように本発明の電気加熱式
触媒装置用金属担体は、第1のハニカム体に触媒担持層
を施した板材を用い、ろう材を使用せずにロール状のハ
ニカム体を形成するため、空気通路の密度を大きくとる
ことができるので触媒効率が向上し、また板材同志を接
合しないので板材間において熱応力が発生せず耐久性が
向上するという効果がある。また、所要の電気抵抗値を
有する通電箔を板材の間に挟んで巻き回すため、製作容
易であり、かつ機関始動時に通電箔に通電することによ
り容易に第1のハニカム体を所要の温度に加熱すること
ができて、低温の排気ガスの触媒反応を促進させるとい
う効果を奏する。
触媒装置用金属担体は、第1のハニカム体に触媒担持層
を施した板材を用い、ろう材を使用せずにロール状のハ
ニカム体を形成するため、空気通路の密度を大きくとる
ことができるので触媒効率が向上し、また板材同志を接
合しないので板材間において熱応力が発生せず耐久性が
向上するという効果がある。また、所要の電気抵抗値を
有する通電箔を板材の間に挟んで巻き回すため、製作容
易であり、かつ機関始動時に通電箔に通電することによ
り容易に第1のハニカム体を所要の温度に加熱すること
ができて、低温の排気ガスの触媒反応を促進させるとい
う効果を奏する。
【0029】さらに、ろう材により一体に接合された第
2のハニカム体が、外筒と接合されて第1のハニカム体
の両端部においてストッパの役目を果すので、第1のハ
ニカム体は外筒内において熱応力を受けることなく保持
されるという効果があり、また第2のハニカム体の空気
通路の密度を小さくすることによって、排気ガスの通気
抵抗を減ずるとともに整流作用があるため、第1のハニ
カム体の触媒効率を向上させる。第2のハニカム体は触
媒担持層を施されないので、触媒反応によって生じる発
熱が無く、したがって熱応力が軽減されるので耐久性の
向上に効果を奏する。
2のハニカム体が、外筒と接合されて第1のハニカム体
の両端部においてストッパの役目を果すので、第1のハ
ニカム体は外筒内において熱応力を受けることなく保持
されるという効果があり、また第2のハニカム体の空気
通路の密度を小さくすることによって、排気ガスの通気
抵抗を減ずるとともに整流作用があるため、第1のハニ
カム体の触媒効率を向上させる。第2のハニカム体は触
媒担持層を施されないので、触媒反応によって生じる発
熱が無く、したがって熱応力が軽減されるので耐久性の
向上に効果を奏する。
【0030】また第1のハニカム体と第2のハニカム体
の間に、所定の間隙を設けた場合には、乱流の発生が促
されて第1のハニカム体の触媒効率が向上するという効
果がある。
の間に、所定の間隙を設けた場合には、乱流の発生が促
されて第1のハニカム体の触媒効率が向上するという効
果がある。
【図1】本発明の電気加熱式触媒装置用金属担体の略図
であって、図1(A)は縦断面略図、図1(B)は外筒
を除いた部分の分解斜視図、図1(C)は第1のハニカ
ム体を構成する板材と通電箔の模式的斜視図である。
であって、図1(A)は縦断面略図、図1(B)は外筒
を除いた部分の分解斜視図、図1(C)は第1のハニカ
ム体を構成する板材と通電箔の模式的斜視図である。
【図2】本発明の別の実施例の縦断面略図である。
【図3】従来の技術による触媒装置用金属担体の斜視略
図である。
図である。
【図4】従来の技術による電気加熱式触媒装置用金属担
体の、軸に直角な断面略図である。
体の、軸に直角な断面略図である。
1,11 ,31 平板材 2,21 ,32 波板材 3,31 ,33,56 外筒 4 通電箔 4a 電気抵抗体 4b,55 電気絶縁層 4c,4d,A,B 導体接続部 5 孔部 6 導体 7 間隙 10,20,30 金属担体 11 第1のハニカム体 11a,11b,12a,12b 端部 12 第2のハニカム体 34,52 ハニカム体 53 複数層 54 隙間 57 支持体 A1 ,B1 渦巻の端部
───────────────────────────────────────────────────── 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 - 38/74 B01D 53/86 B01D 53/94 F01N 3/28
Claims (3)
- 【請求項1】 帯状をなす薄い平坦な金属板からなりか
つ触媒担持層を有する平板材と、帯状をなす薄い金属板
に波状の凹凸が連続的に折り曲げ形成されかつ触媒担持
層を有する波板材と、表面が電気絶縁層で覆われ、帯状
をなす薄い電気抵抗体からなり、かつ長手方向両端部に
導体を接続するための導体接続部を有する通電箔とを、
重ね合わせてロール状に巻き回し、互いに接合すること
なく多数の網目状空気通路を形成する第1のハニカム体
と、 第1のハニカム体を覆って同軸に配設された円筒状の外
筒と、 平坦な帯状をなす薄い金属板からなる平板材と、帯状を
なす薄い金属板を折曲げて連続的な波形の凹凸を形成し
た波板材とが、重なり合い互いに当接して、ロール状に
巻き回されて形成された多数の網目状空気通路を備え、
前記当接した部分がろう材によって接合され、前記第1
のハニカム体の軸方向の各々の側において前記第1のハ
ニカム体に接し、かつ前記外筒内において該外筒に接合
された、各1個の第2のハニカム体とを有する、電気加
熱式触媒装置用金属担体。 - 【請求項2】 前記第1のハニカム体と前記第2のハニ
カム体との間に、所定の軸方向間隙を有する、請求項1
記載の電気加熱式触媒装置用金属担体。 - 【請求項3】 前記第1のハニカム体の空気通路の密度
が、前記第2のハニカム体の空気通路の密度より大であ
る、請求項1または2に記載の電気加熱式触媒装置用金
属担体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23877994A JP3208020B2 (ja) | 1994-10-03 | 1994-10-03 | 電気加熱式触媒装置用金属担体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23877994A JP3208020B2 (ja) | 1994-10-03 | 1994-10-03 | 電気加熱式触媒装置用金属担体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08103663A JPH08103663A (ja) | 1996-04-23 |
JP3208020B2 true JP3208020B2 (ja) | 2001-09-10 |
Family
ID=17035160
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23877994A Expired - Fee Related JP3208020B2 (ja) | 1994-10-03 | 1994-10-03 | 電気加熱式触媒装置用金属担体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3208020B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5072340B2 (ja) * | 2006-12-13 | 2012-11-14 | 株式会社キャタラー | 排ガス浄化触媒用メタル担体 |
DE102016214489A1 (de) | 2016-08-04 | 2018-02-08 | Continental Automotive Gmbh | Metallische Folie mit aufgebrachtem flächigem elektrischem Leiter und unter Verwendung der Folie hergestellter Wabenkörper |
-
1994
- 1994-10-03 JP JP23877994A patent/JP3208020B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08103663A (ja) | 1996-04-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0490222A1 (en) | Structure for electrically heatable catalytic core | |
JPH08103664A (ja) | ハニカム体およびこのハニカム体よりなる触媒担体を有する触媒コンバータ | |
JPH04284852A (ja) | 触媒コンバーター用触媒コア | |
JP4166832B2 (ja) | 特に排気ガス触媒用の断熱体付きハニカム体 | |
JPH07328452A (ja) | 触媒装置用金属担体 | |
JPH11253814A (ja) | 電気加熱式触媒装置用メタル担体 | |
US5852274A (en) | Electrically heatable catalytic converter | |
JP3208020B2 (ja) | 電気加熱式触媒装置用金属担体 | |
JP3340865B2 (ja) | 電気加熱式触媒装置用メタル担体 | |
JP3464557B2 (ja) | 電気加熱式触媒装置用メタル担体およびその製造方法 | |
JPH08284652A (ja) | 電気加熱式触媒の構造 | |
JPH09220481A (ja) | 電気加熱式触媒装置用メタル担体 | |
JP3119280B2 (ja) | 加熱式ハニカム構造体 | |
JP3340860B2 (ja) | 電気加熱式触媒装置用メタル担体 | |
JPH03245851A (ja) | 触媒コンバータのメタル担体およびその製造方法 | |
JPH08100642A (ja) | 電気加熱式触媒装置用メタル担体 | |
JPH07328453A (ja) | 自己発熱型ハニカムコンバータ | |
JPH0889812A (ja) | 電気加熱式触媒装置用メタル担体 | |
JPH08299804A (ja) | 電気加熱式触媒装置用メタル担体 | |
JPH083729A (ja) | 電気加熱式触媒装置用メタル担体 | |
JP3193426B2 (ja) | 排気ガス浄化装置 | |
JPH08117609A (ja) | 電気加熱式触媒装置用メタル担体 | |
JP3269646B2 (ja) | 排気ガス浄化装置 | |
JP3260898B2 (ja) | 通電加熱式触媒コンバータ | |
JP3089444B2 (ja) | 電気加熱式ヒータ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |