JP3260898B2 - 通電加熱式触媒コンバータ - Google Patents
通電加熱式触媒コンバータInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエンジンから排出される
有害物質、例えば一酸化炭素（ＣＯ）、未燃炭化水素
（ＨＣ）、酸素酸化物等を炭酸ガス、酸素、あるいは水
分等に変換するために使用される通電加熱式触媒装置に
関する。
有害物質、例えば一酸化炭素（ＣＯ）、未燃炭化水素
（ＨＣ）、酸素酸化物等を炭酸ガス、酸素、あるいは水
分等に変換するために使用される通電加熱式触媒装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば米国特許第５，０７０，６９４号
に開示されているように、薄い金属箔（通常は波箔と平
箔から成る）と絶縁層とを互いに重ねて共に渦巻状に巻
回して形成した円筒状の触媒担体と、該触媒担体を収容
する円筒形の金属ケースと、前記金属箔を通電加熱する
電源供給手段とを備えた通電加熱式触媒装置は従来既に
知られている。
に開示されているように、薄い金属箔（通常は波箔と平
箔から成る）と絶縁層とを互いに重ねて共に渦巻状に巻
回して形成した円筒状の触媒担体と、該触媒担体を収容
する円筒形の金属ケースと、前記金属箔を通電加熱する
電源供給手段とを備えた通電加熱式触媒装置は従来既に
知られている。
【０００３】また、特表平３−５００９１１号公報に
は、金属箔と絶縁箔とを重ねて巻回して形成した円柱状
の触媒担体に通電して加熱せしめる通電加熱式触媒装置
において、絶縁層は触媒担体外周まで延び、触媒担体を
円筒状ケース内に挿入して触媒担体の外周をケースに接
合せしめるようにした通電加熱式触媒装置が開示されて
いる。
は、金属箔と絶縁箔とを重ねて巻回して形成した円柱状
の触媒担体に通電して加熱せしめる通電加熱式触媒装置
において、絶縁層は触媒担体外周まで延び、触媒担体を
円筒状ケース内に挿入して触媒担体の外周をケースに接
合せしめるようにした通電加熱式触媒装置が開示されて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】排ガス規制強化に対応
するためには、エンジン始動時のＨＣ，ＣＯを浄化する
必要があり、そのためには、触媒担体を短時間に触媒活
性化温度に昇温させなければならない。しかしながら、
担体の外周部まで絶縁層が延びて電流路が形成され、担
体全体を通電加熱しようとする触媒担体においては、例
えば、１００cc程度の小さな容量を１０秒以内に４００
℃まで通電加熱しようとすると、２〜３kW以上の大きな
電力が必要になり、既存のバッテリーを含めた電源系の
大型化が必須となり、重量およびコストアップや燃費悪
化を避けられないという問題がある。
するためには、エンジン始動時のＨＣ，ＣＯを浄化する
必要があり、そのためには、触媒担体を短時間に触媒活
性化温度に昇温させなければならない。しかしながら、
担体の外周部まで絶縁層が延びて電流路が形成され、担
体全体を通電加熱しようとする触媒担体においては、例
えば、１００cc程度の小さな容量を１０秒以内に４００
℃まで通電加熱しようとすると、２〜３kW以上の大きな
電力が必要になり、既存のバッテリーを含めた電源系の
大型化が必須となり、重量およびコストアップや燃費悪
化を避けられないという問題がある。
【０００５】そこで、本発明は十分な耐久性、特に熱応
力に対する耐久性を有すると共に、消費電力を低減する
ことのできる通電加熱式触媒装置を提供することを課題
とする。
力に対する耐久性を有すると共に、消費電力を低減する
ことのできる通電加熱式触媒装置を提供することを課題
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明の第一の特徴によれば、エンジンから排出され
る有害物質、例えば一酸化炭素、未燃炭化水素、窒素酸
化物等を二酸化炭素、窒素、水等に変換する通電加熱式
触媒コンバータにおいて、少なくとも１枚の金属箔及び
少なくとも１枚の絶縁層を共に渦巻き状に巻回して渦巻
き状の電路を形成し、外周部は前記絶縁層を介在させず
に前記金属箔のみが巻回されていて金属対金属で接触し
ている状態とした触媒担体と、該触媒担体の前記外周部
が直接接触するように該触媒担体を収容した金属ケース
と、前記触媒担体に電力を印加する手段とを具備した通
電加熱式触媒コンバータが提供される。
め本発明の第一の特徴によれば、エンジンから排出され
る有害物質、例えば一酸化炭素、未燃炭化水素、窒素酸
化物等を二酸化炭素、窒素、水等に変換する通電加熱式
触媒コンバータにおいて、少なくとも１枚の金属箔及び
少なくとも１枚の絶縁層を共に渦巻き状に巻回して渦巻
き状の電路を形成し、外周部は前記絶縁層を介在させず
に前記金属箔のみが巻回されていて金属対金属で接触し
ている状態とした触媒担体と、該触媒担体の前記外周部
が直接接触するように該触媒担体を収容した金属ケース
と、前記触媒担体に電力を印加する手段とを具備した通
電加熱式触媒コンバータが提供される。
【０００７】本発明の第二の特徴によれば、エンジンか
ら排出される有害物質、例えば一酸化炭素、未燃炭化水
素、窒素酸化物等を二酸化炭素、窒素、水等に変換する
通電加熱式触媒コンバータにおいて、ロッド状の中心電
極と、該電極の回りに共に渦巻き状に巻回されて渦巻き
状の電路を形成する少なくとも１枚の金属箔及び少なく
とも１枚の絶縁層と、から成る触媒担体を構成し、該触
媒担体は前記中心電極に隣接する中心領域を有し、該中
心領域では前記絶縁層の介在なしに金属箔のみが巻回さ
れ、金属対金属で接触している前記触媒担体と、前記触
媒担体の収容した金属ケースと、前記触媒担体に電力を
印加する手段とを具備した通電加熱式触媒コンバータが
提供される。
ら排出される有害物質、例えば一酸化炭素、未燃炭化水
素、窒素酸化物等を二酸化炭素、窒素、水等に変換する
通電加熱式触媒コンバータにおいて、ロッド状の中心電
極と、該電極の回りに共に渦巻き状に巻回されて渦巻き
状の電路を形成する少なくとも１枚の金属箔及び少なく
とも１枚の絶縁層と、から成る触媒担体を構成し、該触
媒担体は前記中心電極に隣接する中心領域を有し、該中
心領域では前記絶縁層の介在なしに金属箔のみが巻回さ
れ、金属対金属で接触している前記触媒担体と、前記触
媒担体の収容した金属ケースと、前記触媒担体に電力を
印加する手段とを具備した通電加熱式触媒コンバータが
提供される。
【０００８】また、本発明の第三の特徴によれば、エン
ジンから排出される有害物質、例えば一酸化炭素、未燃
炭化水素、窒素酸化物等を二酸化炭素、窒素、水等に変
換する通電加熱式触媒コンバータにおいて、ロッド状の
中心電極と、該電極の回りに共に渦巻き状に巻回されて
渦巻き状の電路を形成する少なくとも１枚の金属箔及び
少なくとも１枚の絶縁層と、から成る触媒担体を構成
し、該触媒担体の中心領域及び外周領域では前記絶縁層
の介在なしに金属箔のみが巻回され、金属対金属で接触
している前記触媒担体と、前記触媒担体の収容した金属
ケースと、前記触媒担体に電力を印加する手段とを具備
した通電加熱式触媒コンバータが提供される。
ジンから排出される有害物質、例えば一酸化炭素、未燃
炭化水素、窒素酸化物等を二酸化炭素、窒素、水等に変
換する通電加熱式触媒コンバータにおいて、ロッド状の
中心電極と、該電極の回りに共に渦巻き状に巻回されて
渦巻き状の電路を形成する少なくとも１枚の金属箔及び
少なくとも１枚の絶縁層と、から成る触媒担体を構成
し、該触媒担体の中心領域及び外周領域では前記絶縁層
の介在なしに金属箔のみが巻回され、金属対金属で接触
している前記触媒担体と、前記触媒担体の収容した金属
ケースと、前記触媒担体に電力を印加する手段とを具備
した通電加熱式触媒コンバータが提供される。
【０００９】
【作用】本発明の第一の特徴によれば、触媒担体外周部
には絶縁層が存在しない。このため、通電すると担体外
周部では、電流が分散して電気抵抗は非常に小さくな
り、ほとんど加熱しない。一方、担体中央部では、絶縁
層が介在して電流路が形成されている領域の電気抵抗が
大きく、この領域でバッテリーより供給される電力の大
部分が消費され、熱に変換される。したがって、絶縁層
の介在する領域、即ち、通電加熱領域を担体中央部に特
定することにより、熱容量が小さくなり、消費電力／熱
容量の比に比例して担体中央部を急速に加熱することが
できる。また、大きな繰り返し熱応力のかかる触媒担体
外周部の耐熱疲労特性が向上し、耐久性を確保すること
ができる。
には絶縁層が存在しない。このため、通電すると担体外
周部では、電流が分散して電気抵抗は非常に小さくな
り、ほとんど加熱しない。一方、担体中央部では、絶縁
層が介在して電流路が形成されている領域の電気抵抗が
大きく、この領域でバッテリーより供給される電力の大
部分が消費され、熱に変換される。したがって、絶縁層
の介在する領域、即ち、通電加熱領域を担体中央部に特
定することにより、熱容量が小さくなり、消費電力／熱
容量の比に比例して担体中央部を急速に加熱することが
できる。また、大きな繰り返し熱応力のかかる触媒担体
外周部の耐熱疲労特性が向上し、耐久性を確保すること
ができる。
【００１０】本発明の第二の特徴によれば、触媒担体の
中心電極近傍部には絶縁層が存在しない。このため、通
電すると中心電極近傍部では、電流が分散して電気抵抗
は非常に小さくなり、ほとんど加熱しない、一方、中心
電極近傍を除く担体円環部では、絶縁層が介在して電流
路が形成されている領域の電気抵抗が大きく、この領域
でバッテリーより供給される電力の大部分が消費され、
熱に変換される。したがって、絶縁層の介在する領域、
即ち、通電加熱領域を中心電極近傍を除く担体円環部に
特定することにより、通電加熱しようとする熱容量が小
さくなり、消費電力／熱容量の比に比例して担体円環部
を急速に加熱することができる。また、中心電極への熱
伝導による電力ロスを低減せしめることができる。
中心電極近傍部には絶縁層が存在しない。このため、通
電すると中心電極近傍部では、電流が分散して電気抵抗
は非常に小さくなり、ほとんど加熱しない、一方、中心
電極近傍を除く担体円環部では、絶縁層が介在して電流
路が形成されている領域の電気抵抗が大きく、この領域
でバッテリーより供給される電力の大部分が消費され、
熱に変換される。したがって、絶縁層の介在する領域、
即ち、通電加熱領域を中心電極近傍を除く担体円環部に
特定することにより、通電加熱しようとする熱容量が小
さくなり、消費電力／熱容量の比に比例して担体円環部
を急速に加熱することができる。また、中心電極への熱
伝導による電力ロスを低減せしめることができる。
【００１１】本発明の第三の特徴によれば、触媒担体外
周部及び中心部には絶縁層が存在しない。このため、通
電すると担体外周部及び中心部では、電流が分散して電
気抵抗は非常に小さくなり、ほとんど加熱しない。一
方、担体外周部と中心部との間の中間部では、絶縁層が
介在して電流路が形成され、電気抵抗が大きく、この領
域でバッテリーより供給される電力の大部分が消費さ
れ、熱に変換される。したがって、絶縁層の介在する領
域、即ち、通電加熱領域を担体中間部に特定することに
より、熱容量が小さくなり、消費電力／熱容量の比に比
例して担体中間部を急速に加熱することができる。ま
た、大きな繰り返し熱応力のかかる触媒担体外周部の耐
熱疲労特性が向上し、耐久性を確保することができる。
周部及び中心部には絶縁層が存在しない。このため、通
電すると担体外周部及び中心部では、電流が分散して電
気抵抗は非常に小さくなり、ほとんど加熱しない。一
方、担体外周部と中心部との間の中間部では、絶縁層が
介在して電流路が形成され、電気抵抗が大きく、この領
域でバッテリーより供給される電力の大部分が消費さ
れ、熱に変換される。したがって、絶縁層の介在する領
域、即ち、通電加熱領域を担体中間部に特定することに
より、熱容量が小さくなり、消費電力／熱容量の比に比
例して担体中間部を急速に加熱することができる。ま
た、大きな繰り返し熱応力のかかる触媒担体外周部の耐
熱疲労特性が向上し、耐久性を確保することができる。
【００１２】
【実施例】図１は本発明のハニカム構造の通電加熱式金
属触媒装置の第一実施例を示す。棒状の中心電極１は金
属棒から成り、正の電極を構成する。多数の薄い金属波
箔ないし波板２と多数の薄い金属平箔ないし平板３が交
互に配置されかつ中心電極１の一方の側に軸方向に結合
される。波箔２および平箔３は、例えば２０％Ｃｒ−５
％Ａｌ−７５％Ｆｅの組成を有し、その板厚は約５０μ
ｍである。
属触媒装置の第一実施例を示す。棒状の中心電極１は金
属棒から成り、正の電極を構成する。多数の薄い金属波
箔ないし波板２と多数の薄い金属平箔ないし平板３が交
互に配置されかつ中心電極１の一方の側に軸方向に結合
される。波箔２および平箔３は、例えば２０％Ｃｒ−５
％Ａｌ−７５％Ｆｅの組成を有し、その板厚は約５０μ
ｍである。
【００１３】前述のように、波箔２と平箔３とは交互に
配列されるが、１箇所だけ平箔が重複して配列される。
この２つの平箔の間に絶縁層４が配置される。各波箔２
および各平箔３の中心電極１からの長さは等しい。絶縁
層４の長さは波箔２および平箔３の長さより短かく、前
述の２つの平箔の外側端部には絶縁層４は介在せしめら
れず、金属対金属で接触している。
配列されるが、１箇所だけ平箔が重複して配列される。
この２つの平箔の間に絶縁層４が配置される。各波箔２
および各平箔３の中心電極１からの長さは等しい。絶縁
層４の長さは波箔２および平箔３の長さより短かく、前
述の２つの平箔の外側端部には絶縁層４は介在せしめら
れず、金属対金属で接触している。
【００１４】図２は前述の第一実施例の変形例を示す。
中心電極１の左右に対称となるように複数の波箔２と平
箔３とが交互に配列されかつ中心電極１の左右両側に軸
方向に結合される。ただし、左右各々の１箇所だけ平箔
が重複して配列され、この２つの平箔の間に絶縁層４が
配置される。触媒担体５の直径、長さやバッテリーを含
む電源系の供給電力、電圧などの使用条件に応じて、適
切な箔の枚数や絶縁層の長さを選択することができる。
中心電極１の左右に対称となるように複数の波箔２と平
箔３とが交互に配列されかつ中心電極１の左右両側に軸
方向に結合される。ただし、左右各々の１箇所だけ平箔
が重複して配列され、この２つの平箔の間に絶縁層４が
配置される。触媒担体５の直径、長さやバッテリーを含
む電源系の供給電力、電圧などの使用条件に応じて、適
切な箔の枚数や絶縁層の長さを選択することができる。
【００１５】中心電極１を中心として波箔２及び平箔３
を巻き回すことによって図１及び図２に示すようなハニ
カム構造の金属製触媒担体５が形成される。この触媒担
体５は金属製の円筒状ケース６内に挿入され、例えばロ
ー付けによってケース６に固定され、触媒担体５はケー
ス６と通電可能とされている。また、波箔２と平箔３を
含む金属箔同士は部分的に又は全領域にわたってロー付
けされている。ケース６には負電極７が接続されてい
る。
を巻き回すことによって図１及び図２に示すようなハニ
カム構造の金属製触媒担体５が形成される。この触媒担
体５は金属製の円筒状ケース６内に挿入され、例えばロ
ー付けによってケース６に固定され、触媒担体５はケー
ス６と通電可能とされている。また、波箔２と平箔３を
含む金属箔同士は部分的に又は全領域にわたってロー付
けされている。ケース６には負電極７が接続されてい
る。
【００１６】このように形成した触媒担体５に活性アル
ミナ等をコーティングし触媒成分である貴金属（例えば
Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｈ等）が担持されハニカム型の通電加熱
式触媒装置を得る。図１及び図２に示す通電加熱式触媒
装置は、排ガスが触媒担体５ないしケース６の軸線方向
に流れるように内燃機関又はタービンエンジンの排気通
路に配置され、通常、この通電加熱式触媒装置下流の排
気通路に、通電式ではない主触媒装置（図示せず）が配
置される。
ミナ等をコーティングし触媒成分である貴金属（例えば
Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｈ等）が担持されハニカム型の通電加熱
式触媒装置を得る。図１及び図２に示す通電加熱式触媒
装置は、排ガスが触媒担体５ないしケース６の軸線方向
に流れるように内燃機関又はタービンエンジンの排気通
路に配置され、通常、この通電加熱式触媒装置下流の排
気通路に、通電式ではない主触媒装置（図示せず）が配
置される。
【００１７】よく知られているように、触媒は活性化温
度以上にならないと排ガス浄化作用を奏することができ
ない。このため、機関冷間時においては通電加熱式触媒
装置に通電して加熱し、短時間で触媒を活性化温度以上
に昇温せしめて排ガス中の有害成分を浄化せしめるよう
にしている。前述のように、中心電極１からの絶縁層４
の長さは中心電極１からの波箔２および平箔３の長さよ
り短かく、前述の２つの平箔の外側端部には絶縁層４は
介在せしめられていないために、図１及び図２に示され
るように、触媒担体５の外周部では絶縁層４を介さず金
属箔のみが巻回されている。
度以上にならないと排ガス浄化作用を奏することができ
ない。このため、機関冷間時においては通電加熱式触媒
装置に通電して加熱し、短時間で触媒を活性化温度以上
に昇温せしめて排ガス中の有害成分を浄化せしめるよう
にしている。前述のように、中心電極１からの絶縁層４
の長さは中心電極１からの波箔２および平箔３の長さよ
り短かく、前述の２つの平箔の外側端部には絶縁層４は
介在せしめられていないために、図１及び図２に示され
るように、触媒担体５の外周部では絶縁層４を介さず金
属箔のみが巻回されている。
【００１８】従って、中心電極１と負電極７との間に電
圧を印加せしめると、電流は、図１及び図２において矢
印で示すように、絶縁層４によって形成された電流路を
渦巻き状に流れる。従って、絶縁層４の介在せしめられ
た領域では電流路が長くなるために電気抵抗値が大きく
なり、通電によって発熱する。一方、絶縁層４が介在せ
しめられない、触媒担体５の外周部では電気抵抗値は小
さくなり、このため通電してもほとんど発熱しない。
圧を印加せしめると、電流は、図１及び図２において矢
印で示すように、絶縁層４によって形成された電流路を
渦巻き状に流れる。従って、絶縁層４の介在せしめられ
た領域では電流路が長くなるために電気抵抗値が大きく
なり、通電によって発熱する。一方、絶縁層４が介在せ
しめられない、触媒担体５の外周部では電気抵抗値は小
さくなり、このため通電してもほとんど発熱しない。
【００１９】このように、図１及び図２の実施例では、
触媒担体５外周部には絶縁層４が存在しないため、大き
な繰り返し熱応力のかかる触媒担体外周部において相対
的に熱疲労特性の劣る絶縁層、および、絶縁層と金属箔
との接合部分が存在しないことと、触媒担体５の外周部
全体とケース６とを強固に接合することができ、斯くし
て触媒担体５の耐久性を向上せしめることができる。
触媒担体５外周部には絶縁層４が存在しないため、大き
な繰り返し熱応力のかかる触媒担体外周部において相対
的に熱疲労特性の劣る絶縁層、および、絶縁層と金属箔
との接合部分が存在しないことと、触媒担体５の外周部
全体とケース６とを強固に接合することができ、斯くし
て触媒担体５の耐久性を向上せしめることができる。
【００２０】図３は本発明のハニカム構造の通電加熱式
金属触媒装置の第二実施例を示す。第一実施例と同一又
は対応する部分は同一の番号で示し、詳しい説明は省略
する。第一実施例と同様、多数の波箔２と平箔３とは交
互に配列され、中心電極１の−側に軸方向に結合され
る。１箇所だけ２つの平箔が重複して配列される。この
２つの平箔の間に絶縁層４が配置される。各波箔２およ
び各平箔３の中心電極１からの長さは等しい。絶縁層４
の長さは波箔２および平箔３の長さより短かく、前述の
２つの平箔３ａおよび３ｂの内側端部及び外側端部では
絶縁層４は介在せしめられない。
金属触媒装置の第二実施例を示す。第一実施例と同一又
は対応する部分は同一の番号で示し、詳しい説明は省略
する。第一実施例と同様、多数の波箔２と平箔３とは交
互に配列され、中心電極１の−側に軸方向に結合され
る。１箇所だけ２つの平箔が重複して配列される。この
２つの平箔の間に絶縁層４が配置される。各波箔２およ
び各平箔３の中心電極１からの長さは等しい。絶縁層４
の長さは波箔２および平箔３の長さより短かく、前述の
２つの平箔３ａおよび３ｂの内側端部及び外側端部では
絶縁層４は介在せしめられない。
【００２１】第４図は第二実施例の変形例を示す。右側
の箔群と左側の箔群とは中心電極１に対して対称となる
ように配列され、左右各群の各々において、波箔２と平
箔３とは交互に配列されるが、１箇所だけ２つの平箔が
重複して配列される。この２つの平箔の間に絶縁層４が
配置される。第一実施例と同様、中心電極１を中心とし
て波箔２及び平箔３を巻き回すことによって図３及び図
４に示すようなハニカム構造の金属製触媒担体５が形成
され、この触媒担体５が金属製の円筒状ケース６内に挿
入されかつ固定される。
の箔群と左側の箔群とは中心電極１に対して対称となる
ように配列され、左右各群の各々において、波箔２と平
箔３とは交互に配列されるが、１箇所だけ２つの平箔が
重複して配列される。この２つの平箔の間に絶縁層４が
配置される。第一実施例と同様、中心電極１を中心とし
て波箔２及び平箔３を巻き回すことによって図３及び図
４に示すようなハニカム構造の金属製触媒担体５が形成
され、この触媒担体５が金属製の円筒状ケース６内に挿
入されかつ固定される。
【００２２】前述のように、絶縁層４の長さは波箔２お
よび平箔３の長さより短かく、２つの平箔の内側端部及
び外側端部には絶縁層４は介在せしめられていないため
に、図３及び４に示されるように、触媒担体５の中心部
および外周部では絶縁層４を介さず金属箔のみが巻回さ
れている。中心電極１と負電極７との間に電圧を印加せ
しめると、電流は、図３及び４において矢印で示すよう
に、絶縁層４によって形成された電流路を渦巻き状に流
れる。従って、絶縁層４の介在せしめられた中間領域で
は電流路が長くなるために電気抵抗値が大きくなり、通
電によって発熱する。一方、絶縁層４が介在せしめられ
ない、触媒担体５の中心部および外周部では電気抵抗値
は小さくなり、このため通電してもほとんど発熱しな
い。
よび平箔３の長さより短かく、２つの平箔の内側端部及
び外側端部には絶縁層４は介在せしめられていないため
に、図３及び４に示されるように、触媒担体５の中心部
および外周部では絶縁層４を介さず金属箔のみが巻回さ
れている。中心電極１と負電極７との間に電圧を印加せ
しめると、電流は、図３及び４において矢印で示すよう
に、絶縁層４によって形成された電流路を渦巻き状に流
れる。従って、絶縁層４の介在せしめられた中間領域で
は電流路が長くなるために電気抵抗値が大きくなり、通
電によって発熱する。一方、絶縁層４が介在せしめられ
ない、触媒担体５の中心部および外周部では電気抵抗値
は小さくなり、このため通電してもほとんど発熱しな
い。
【００２３】ところでこの触媒装置では、触媒担体５中
心部には中心電極１が配置されると共に、触媒担体５中
心部では波箔２の波形状が押しつぶされて流れ抵抗が増
大するために、触媒担体５の中心部近傍の排ガス流量は
比較的少なくなる。従って、触媒担体中心部を発熱せし
めても排ガスの浄化にほとんど寄与せず電力ロスを生ず
るという問題がある。
心部には中心電極１が配置されると共に、触媒担体５中
心部では波箔２の波形状が押しつぶされて流れ抵抗が増
大するために、触媒担体５の中心部近傍の排ガス流量は
比較的少なくなる。従って、触媒担体中心部を発熱せし
めても排ガスの浄化にほとんど寄与せず電力ロスを生ず
るという問題がある。
【００２４】本実施例では、触媒担体５の中心電極１近
傍部には絶縁層４が存在せず、これによって以下のよう
に触媒担体５の中心電極１近傍部での電力ロスを低減せ
しめることができる。すなわち、中心電極１と負電極７
との間に正負電圧を印加せしめると、電流は、図３及び
図４において矢印で示すように、絶縁層４によって形成
された電流路を渦巻き状に流れる。従って、絶縁層４の
介在せしめられた領域では電流路が長くなるために電気
抵抗値が大きくなり、通電によって発熱する。一方、絶
縁層４が介在せしめられない、触媒担体５の中心部では
電気抵抗値は小さくなり、このため通電してもほとんど
発熱しない。この結果、電力ロスを低減せしめることが
できる。
傍部には絶縁層４が存在せず、これによって以下のよう
に触媒担体５の中心電極１近傍部での電力ロスを低減せ
しめることができる。すなわち、中心電極１と負電極７
との間に正負電圧を印加せしめると、電流は、図３及び
図４において矢印で示すように、絶縁層４によって形成
された電流路を渦巻き状に流れる。従って、絶縁層４の
介在せしめられた領域では電流路が長くなるために電気
抵抗値が大きくなり、通電によって発熱する。一方、絶
縁層４が介在せしめられない、触媒担体５の中心部では
電気抵抗値は小さくなり、このため通電してもほとんど
発熱しない。この結果、電力ロスを低減せしめることが
できる。
【００２５】図５は本発明のハニカム構造の通電加熱式
金属触媒装置の第三実施例を示す。第一又は第二実施例
と同一又は対応する部分は同一の番号で示し、詳細な説
明は省略する。第一又は第二実施例と同様、多数の波箔
２と平箔３とは交互に配列され、中心電極１の−側に軸
方向に結合される。１箇所だけ２つの平箔が重複して配
列される。この２つの平箔の間に絶縁層４が配置され
る。各波箔２および各平箔３の中心電極１からの長さは
等しいが、絶縁層４の長さは波箔２および平箔３の長さ
より短かく、２つの平箔の内側端部には絶縁層４は介在
せしめられない。
金属触媒装置の第三実施例を示す。第一又は第二実施例
と同一又は対応する部分は同一の番号で示し、詳細な説
明は省略する。第一又は第二実施例と同様、多数の波箔
２と平箔３とは交互に配列され、中心電極１の−側に軸
方向に結合される。１箇所だけ２つの平箔が重複して配
列される。この２つの平箔の間に絶縁層４が配置され
る。各波箔２および各平箔３の中心電極１からの長さは
等しいが、絶縁層４の長さは波箔２および平箔３の長さ
より短かく、２つの平箔の内側端部には絶縁層４は介在
せしめられない。
【００２６】第６図は第三実施例の変形例を示す。右側
の箔群と左側の箔群とは中心電極１に対して対称となる
ように配列され、左右各群の各々において、波箔２と平
箔３とは交互に配列されるが、１箇所だけ２つの平箔が
重複して配列される。この２つの平箔の間に絶縁層４が
配置される。第一又は第二実施例と同様、中心電極１を
中心として波箔２及び平箔３を巻き回すことによって図
５及び図６に示すようなハニカム構造の金属製触媒担体
５が形成され、この触媒担体５が金属製の円筒状ケース
６内に挿入されかつ固定される。
の箔群と左側の箔群とは中心電極１に対して対称となる
ように配列され、左右各群の各々において、波箔２と平
箔３とは交互に配列されるが、１箇所だけ２つの平箔が
重複して配列される。この２つの平箔の間に絶縁層４が
配置される。第一又は第二実施例と同様、中心電極１を
中心として波箔２及び平箔３を巻き回すことによって図
５及び図６に示すようなハニカム構造の金属製触媒担体
５が形成され、この触媒担体５が金属製の円筒状ケース
６内に挿入されかつ固定される。
【００２７】前述のように、絶縁層４の長さは波箔２お
よび平箔３の長さより短かく、２つの平箔の内側端部に
は絶縁層４は介在せしめられていないために、図５及び
図６に示されるように、触媒担体５の中心部では絶縁層
４を介さず金属箔のみが巻回されている。中心電極１と
負電極７との間に電圧を印加せしめると、電流は、図５
及び図６において矢印で示すように、絶縁層４によって
形成された電流路を渦巻き状に流れる。従って、絶縁層
４の介在せしめられた外周領域では電流路が長くなるた
めに電気抵抗値が大きくなり、通電によって発熱する。
一方、絶縁層４が介在せしめられない、触媒担体５の中
心部では電気抵抗値は小さくなり、このため通電しても
ほとんど発熱しない。
よび平箔３の長さより短かく、２つの平箔の内側端部に
は絶縁層４は介在せしめられていないために、図５及び
図６に示されるように、触媒担体５の中心部では絶縁層
４を介さず金属箔のみが巻回されている。中心電極１と
負電極７との間に電圧を印加せしめると、電流は、図５
及び図６において矢印で示すように、絶縁層４によって
形成された電流路を渦巻き状に流れる。従って、絶縁層
４の介在せしめられた外周領域では電流路が長くなるた
めに電気抵抗値が大きくなり、通電によって発熱する。
一方、絶縁層４が介在せしめられない、触媒担体５の中
心部では電気抵抗値は小さくなり、このため通電しても
ほとんど発熱しない。
【００２８】第二実施例の場合と同様、触媒担体５の中
心部は絶縁層４がなく、従って、前述と同様、触媒担体
５を加熱するために必要な電力量を低減せしめることが
できかつ触媒担体５の絶縁層４介在領域を迅速に昇温せ
しめることができる。以上、添付図面を参照して数種類
の実施例について詳細に説明したが、本発明は上記の実
施例に限定されるものではなく、本発明の精神ないし範
囲内において種々の形態、変形、修正等が可能であるこ
とに留意すべきである。例えば、上述の実施例では、絶
縁層４を２つの平箔の間に挿入する場合について述べた
が、絶縁層４は２つの波箔間、又は波箔と平箔との間に
挿入することもできる。
心部は絶縁層４がなく、従って、前述と同様、触媒担体
５を加熱するために必要な電力量を低減せしめることが
できかつ触媒担体５の絶縁層４介在領域を迅速に昇温せ
しめることができる。以上、添付図面を参照して数種類
の実施例について詳細に説明したが、本発明は上記の実
施例に限定されるものではなく、本発明の精神ないし範
囲内において種々の形態、変形、修正等が可能であるこ
とに留意すべきである。例えば、上述の実施例では、絶
縁層４を２つの平箔の間に挿入する場合について述べた
が、絶縁層４は２つの波箔間、又は波箔と平箔との間に
挿入することもできる。
【００２９】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明では、触
媒担体５の一部だけを電気的に加熱するようにしている
ために、触媒担体５を加熱するために必要な電力量を大
幅に低減せしめることができると共に触媒担体５の絶縁
層４介在領域を迅速に昇温せしめることができる。
媒担体５の一部だけを電気的に加熱するようにしている
ために、触媒担体５を加熱するために必要な電力量を大
幅に低減せしめることができると共に触媒担体５の絶縁
層４介在領域を迅速に昇温せしめることができる。
【図１】本発明の通電加熱式触媒装置の第一実施例の平
面図である。
面図である。
【図２】図１に示した第一実施例の変形例を示す平面図
である。
である。
【図３】本発明の通電加熱式触媒装置の第二実施例の平
面図である。
面図である。
【図４】図３に示した第二実施例の変形例を示す平面図
である。
である。
【図５】本発明の通電加熱式触媒装置の第三実施例の平
面図である。
面図である。
【図６】図５に示した第三実施例の変形例を示す平面図
である。
である。
１…中心電極 ２…波箔 ３…平箔 ４…絶縁層 ５…触媒担体 ６…ケース ７…負電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−179939（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−168946（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−288036（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01J 21/00 - 38/74 B01D 53/86 F01N 3/20
Claims (3)
- 【請求項１】 エンジンから排出される一酸化炭素、未
燃炭化水素、窒素酸化物を二酸化炭素、窒素、水に変換
する通電加熱式触媒コンバータにおいて、 少なくとも１枚の金属箔及び少なくとも１枚の絶縁層を
共に渦巻き状に巻回して渦巻き状の電路を形成し、外周
部は前記絶縁層を介在させずに前記金属箔のみが巻回さ
れていて金属対金属で接触している状態とした触媒担体
と、 該触媒担体の前記外周部が直接接触するように該触媒担
体を収容した金属ケースと、 前記触媒担体に電力を印加する手段とを具備した通電加
熱式触媒コンバータ。 - 【請求項２】 エンジンから排出される一酸化炭素、未
燃炭化水素、窒素酸化物を二酸化炭素、窒素、水に変換
する通電加熱式触媒コンバータにおいて、 ロッド状の中心電極と、該電極の回りに共に渦巻き状に
巻回されて渦巻き状の電路を形成する少なくとも１枚の
金属箔及び少なくとも１枚の絶縁層と、から成る触媒担
体を構成し、該触媒担体は前記中心電極に隣接する中心
領域を有し、該中心領域では前記絶縁層の介在なしに金
属箔のみが巻回され、金属対金属で接触している前記触
媒担体と、 前記触媒担体の収容した金属ケースと、 前記触媒担体に電力を印加する手段とを具備した通電加
熱式触媒コンバータ。 - 【請求項３】 エンジンから排出される一酸化炭素、未
燃炭化水素、窒素酸化物を二酸化炭素、窒素、水に変換
する通電加熱式触媒コンバータにおいて、 ロッド状の中心電極と、該電極の回りに共に渦巻き状に
巻回されて渦巻き状の電路を形成する少なくとも１枚の
金属箔及び少なくとも１枚の絶縁層と、から成る触媒担
体を構成し、該触媒担体の中心領域及び外周領域では前
記絶縁層の介在なしに金属箔のみが巻回され、金属対金
属で接触し、中心領域と外周領域との間の中間領域では
前記絶縁層が介在している前記触媒担体と、 前記触媒担体の収容した金属ケースと、 前記触媒担体に電力を印加する手段とを具備した通電加
熱式触媒コンバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09332493A JP3260898B2 (ja) | 1992-04-20 | 1993-04-20 | 通電加熱式触媒コンバータ |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9959792 | 1992-04-20 | ||
| JP4-128871 | 1992-05-21 | ||
| JP12887192 | 1992-05-21 | ||
| JP4-99597 | 1992-05-21 | ||
| JP09332493A JP3260898B2 (ja) | 1992-04-20 | 1993-04-20 | 通電加熱式触媒コンバータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06246174A JPH06246174A (ja) | 1994-09-06 |
| JP3260898B2 true JP3260898B2 (ja) | 2002-02-25 |
Family
ID=27307265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09332493A Expired - Fee Related JP3260898B2 (ja) | 1992-04-20 | 1993-04-20 | 通電加熱式触媒コンバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3260898B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107665602B (zh) * | 2017-08-28 | 2020-08-28 | 河南怡祥工贸有限公司 | 智能化车位管理方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102017203546B4 (de) * | 2017-03-03 | 2023-08-03 | Vitesco Technologies GmbH | Katalysator mit elektrisch beheizbarer Heizscheibe |
-
1993
- 1993-04-20 JP JP09332493A patent/JP3260898B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107665602B (zh) * | 2017-08-28 | 2020-08-28 | 河南怡祥工贸有限公司 | 智能化车位管理方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06246174A (ja) | 1994-09-06 |
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