JP5193922B2 - 排ガス浄化処理装置 - Google Patents
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Description
前記通電発熱用ハニカム体によって付与される温度が触媒活性温度まで排気ガスを上昇させる温度であり、前記通電発熱用ハニカム体における発熱部の体積抵抗率が0.1〜10Ωcmで、前記電極部の体積抵抗率が前記発熱部の体積抵抗率の1/10以下であり、前記通電発熱用ハニカム体が金属とセラミックの複合材料から構成され、前記通電発熱用ハニカム体の金属の含有率を変更することで、前記通電発熱用ハニカム体に備えられる前記電極部と前記発熱部との体積抵抗率が変更可能に成型され、前記通電発熱用ハニカム体の前記金属の含有率が、前記通電発熱用ハニカム体の前記両端面から中央領域に向けて漸減して形成される排ガス浄化処理装置。
本発明の排ガス浄化処理装置(以下、適宜「浄化処理装置」という)は、図1A、1Bに示されるように、内燃機関からの排出ガスに温度付与可能な通電発熱用ハニカム体(「Electrically Heated Catalyst:EHC」、以下、適宜「EHC」という)と、通電発熱用ハニカム体によって温度付与された排出ガスを浄化処理する触媒担体とが備えられる排ガス浄化処理装置であって、通電発熱用ハニカム体2には、導電性材料からなり隔壁に仕切られたガス流れ方向に実質的に平行な多数の貫通孔12と、排ガス流入側及びガス流出側の両端面全面に形成される体積抵抗率が低い電極部7と、電極部7の間に体積抵抗率が高い発熱部9とが備えられてなり、触媒担体41には、多孔質の隔壁43により区画された排ガスの流路となる複数のセル45が備えられるとともに、隔壁43には触媒が担持されている排ガス浄化処理装置1として構成されている。
本実施形態における通電発熱用ハニカム体は、内燃機関からの排出ガスに温度付与可能な通電発熱用ハニカム体として構成されることが望ましい。内燃機関からの排出ガスに温度付与可能に構成されることにより、エンジン始動直後の十分に温まっていない内燃機関からの排出ガスに温度付与することによって、排ガスが加熱されるとともに、後述の触媒担体を暖気することができ、触媒担体を触媒活性化温度に昇温させることができ、浄化装置全体としての浄化効率を向上させることができるからである。
本実施形態における通電発熱用ハニカム体の電極部は、排ガス流入側及びガス流出側の両端面全面に形成されるとともに、その電極部では、体積抵抗率が低くなるように形成されることが望ましい。このように構成されることで、排ガス流入側の端部から排ガス流出側の端部へかけて、電流を十分に均質に流すことができ、後述の発熱部において排ガスに対して均一な加熱(温度付与)をすることができる。また、通電による負荷が電極部において一定となるため、通電量のばらつきにより歪みやクラックを未然に防ぐことができる。
ようにした。
本実施形態における通電発熱用ハニカム体には、電極部の間に体積抵抗率が高い発熱部が設けられることが望ましい。このように構成されることで、発熱部において確実に発熱をすることができるため、発熱部を通過する排ガスを十分に温度付与して加熱できる。また、通電によって生じる発熱部の温度上昇が局部的な偏りをなくして一定(均質)となるため、発熱部における発熱(温度)のばらつきを防ぎ、局部的かつ過度な発熱による歪みやクラックを未然に防ぐことができる。特に、均一な発熱は、ヒーター部分との熱膨張差を制御できるため、歪みやクラックを無くすのに寄与する。
より好ましいのは、通電発熱用ハニカム体に触媒が担持されていることである。通電発熱用ハニカム体に触媒が担持されることにより、本実施形態の浄化処理装置に備えられる触媒担体を補助しながら、相乗効果的に浄化処理効率を向上させるため好ましい。特に、通電発熱用ハニカム体は、電気によって通常のハニカムよりも早期に昇温でき、エンジン始動直後の排ガスを浄化できるため、浄化の際に発生する発熱(HC、COを酸化する際に生じる発熱)と、この触媒担持通電発熱用ハニカム体が加熱した(温度付与した)排ガスの熱と、を利用でき、更に、そのような謂わば2重の意味で加熱された排ガスが、触媒担持通電発熱用ハニカム体の後方に備えられる触媒担体を暖気させることによって、触媒担体を昇温させ早期に触媒活性できるようになっている。
通電ハニカム体(その隔壁)には、酸化触媒、他の触媒や浄化材が担持されていてもよい。例えば、アルカリ金属(Li、Na、K、Cs等)やアルカリ土類金属(Ca、Ba、Sr等)からなるNOX吸蔵触媒、三元触媒、セリウム(Ce)及び/又はジルコニウム(Zr)の酸化物に代表される助触媒、HC(HydroCarbon)吸着材等が担持されていてもよい。
本実施形態の備える通電発熱用ハニカム体では、電極部と発熱部とが以下の関係であることが好ましい。
さらに、通電発熱用ハニカム体内にストレスレリーフが形成されていることも好ましい形態の一つである。このように、ストレスレリーフを設けることにより、通電発熱用ハニカム体内での応力緩和が可能となるため好ましい。このストレスレリーフとしては、単純に切り込みを入れたものでも、応力緩和という点で効果的ではあるが、より好ましいのは、そのストレスレリーフの先端部を丸く形成することである。先端を丸く形成することで、先端部分で応力が吸収され、更なる応力緩和ができるからである。さらに好ましいのは、ストレスレリーフ内に低ヤング率の部材を充填してストレスレリーフが形成されることである。このように構成されることによって、一層応力緩和が行われやすくなり振動によるクラック発生を抑制することもできる。最も好ましいのは、ストレスレリーフ内に、ストレスレリーフ以外の残部よりも、ヤング率が低く、且つ体積抵抗率が高い充填材が充填されていることが好ましい。このように構成されることで、応力緩和が行われるため振動によるクラック発生を防止できる。
本実施形態が備える通電発熱用ハニカム体の基材は、図1A,1Bに示されるように、導電性材料からなり隔壁に仕切られたガス流れ方向に実質的に平行な多数の貫通孔12を有し、ガス流入側及びガス流出側の両端面6を有するハニカム構造体からなる。このハニカム構造体には、多数の流通孔の上流側に形成される開口端部6a、及び下流側に形成される開口端部6bが形成される。ただし、本実施形態が備える通電用ハニカム構造の全体形状については、図に示した形状に特に限定されるものではなく、例えば、図1A、1Bに示されるような円筒状の他、四角柱状、三角柱状等の形状を挙げることができる。
さらに、本実施形態の浄化処理装置は、これまで説明した通電発熱用ハニカム体と、下記の構成を備える触媒担体とから概ね構成されている。
本実施形態が備える触媒担体では、前述のように、触媒が担持されている。また、使用用途に応じて、浄化材等を更に担持してもよい。例えば、アルカリ金属(Li、Na、K、Cs等)やアルカリ土類金属(Ca、Ba、Sr等)からなるNOX吸蔵触媒、三元触媒、セリウム(Ce)及び/又はジルコニウム(Zr)の酸化物に代表される助触媒、HC(HydroCarbon)吸着材等が担持されていてもよい。なお、担持する触媒等については、前述した触媒担持通電発熱用ハニカム体に担持する触媒と同じであるため、ここでは説明を省略し、「[1−2−1]触媒」の説明を参照されたい。
これまで説明した通電発熱用ハニカム体を製造する方法として、通電発熱用ハニカム体の両端面に体積抵抗率が低い電極部を直接設けるとともに、体積抵抗率が高い発熱部とを備える通電発熱用ハニカム体を製造することが好ましい。前述のように、通電発熱用ハニカム体の両端面に体積抵抗率が低い電極部を直接設けるとともに、体積抵抗率が高い発熱部とを備えるため、均一な加熱ができ、さらに、体積抵抗率が低い電極部分においては耐クラック性を向上させた電極部分と、ヒーター部分との熱膨張差を制御可能しながら熱歪みを発生し難く、かつ耐クラック性に優れた発熱部とを兼ね備える通電発熱用ハニカム体を製造できるため、本発明の効果を普く奏することができるからである。
触媒担体の作製方法としては、たとえば次のような方法が一例として挙げられる。ただし、このような触媒担体の作製方法に限らず、公知の触媒担体の作製方法を用いることもできる。
本発明の通電発熱用ハニカム体では、前述した電極部と、車載するバッテリー等の電源と接続して使用する。このような端面近傍の高電気伝導部位からバッテリー等の電源に電気接続する方法としては、たとえば、図2に示されるような、端面近傍の部位の外周を金属メッシュ等の伝導材で覆い、金属メッシュ等の伝導材と、本実施形態の通電発熱用ハニカム体との間を、金属ろう付け等の高耐熱性を有する接着処理により接着して行われることが好ましい。さらに、金属メッシュ等の伝導材料の外周側に、銅電線等の伝導材を、前述と同様の金属ろう付け等の高耐熱性を有する接着処理により接着し、それらを絶縁部材で挟む構造にして絶縁性を確保することが好ましい。また、図2に示されるように絶縁部材の外側全周を、通常の触媒コンバータに用いられるのと同様のセラミック繊維マット等の部材で覆い、外周にかかる面圧を例えば0.3MPa等といった所望面圧となるように、前述のセラミック繊維マット、及び金属メッシュを圧縮した状態で、金属キャン内に押し込み、金属キャン内に固定することが好ましい。なお、前述のような銅電線等の伝導材は金属キャンと絶縁することが好ましいため、絶縁スリーブを貫通させて電極端子につながる構造となることが好ましい。なお、図2のようなセッティングに代替するものとして図3に示されるように、一方の端面(排ガス流入側端面)の電源端子3aを図2に示されるものと別の位置に配置してセッティングなどおこなってもよく、配設スペース等に応じて、セッティング方法が適宜選択されることが好ましい。
SiC粉70質量部に対して金属Si30質量部を配合し、適宜成形助剤と造孔材を加え混合を行い、水を添加して粘土状とする。この際、SiC粉、金属Siともに後に押出成形を行うため、口金のスリットに対して大きな粒径を持つような原料を除外する分級工程処理を行った。
電源を接続した実施例、比較例の通電発熱用ハニカム体の、24V電圧をかけた際の、ガス流入側に形成される電極部の抵抗R1を測定するとともに、ガス流入側に形成される電極部と、ガス流出側に形成される電極部の抵抗R2を測定した。具体的には、図8に示されるように、ガス流入側に形成される電極部7aの抵抗R1、及びガス流入側に形成される電極部7aとガス流出側に形成される電極部7bの抵抗R2を測定した。
実施例、比較例の通電発熱用ハニカム体の電極部から、0.1cm×1cm×1cmの試験片を取り出し、端部体積抵抗率Ω/cmを測定するとともに、実施例、比較例の通電発熱用ハニカム体の発熱部から、1cm×1cm×1cmの試験片を取り出し、中央部体積抵抗率Ωcmを測定した。
実施例、比較例の通電発熱用ハニカム体の外周部であって長さ方向の中央領域をT1とし、実施例、比較例の通電発熱用ハニカム体の長さ方向に形成される発熱部の中央領域をT2とし、さらに、実施例、比較例の通電発熱用ハニカム体の、排ガス流出側に形成される電極部の中央領域をT3として、24V電圧をかけた際の温度差最大比率を求めた。具体的には、温度差最大比率=[(T1/T3)T1]×100(%)、又は温度差最大比率=[(T1−T2)T1]×100(%)の式によって、温度差最大比率を求めた。なお、T1〜T3の各領域は、図8に示されるような符号T1(発熱部9の中央領域)、T2(発熱部9の外周部領域)、T3(排ガスの流出側端面における電極部7bの中央領域)を選択した。
実施例、比較例の通電発熱用ハニカム体に10kWの電力を与えて、T1が500℃になるまで時間を測定した。
実施例、比較例の通電発熱用ハニカム体に、PMを容積あたりの質量として4g/L堆積させ、そのPMを堆積させた通電発熱用ハニカム体に、7Nm3/minの流量で25℃の空気を流入させ、通電発熱用ハニカム体の上流と下流との圧力差を差圧計で測定し、PM堆積時の圧力損失を求めた後、実施例1の結果を1として各実施例及び比較例の相対値を求めた。
SiC粉75質量部に対して金属Si25質量部を配合し、実施例1とSi,SiC比率の変更以外は同様に、焼成後のハニカム構造体得、前述の焼成後のハニカム構造体に対して、ハニカム焼成体の両端面に、端面より2.5mmまでのハニカム隔壁内の総気孔率容積に相当する、厚さ0.30mmの金属Siの板を載せ、実施例1と同様の加熱条件で、真空下で加熱を行い、Siを含侵させて電極部を形成し、Φ100mm×長さ15mmの通電発熱用ハニカム体を得ることができた。この際の通電発熱用ハニカム体の特性としては体積抵抗率0.5Ωcm、比熱0.7J/kg・K、材料嵩密度1.6g/cm3(気孔率50%)となった。さらに、この通電発熱用ハニカム体に実施例1と同様の触媒付けをし、実施例2の通電発熱用ハニカム体を得た。また、実施例1と同様の触媒担体を用意し、実施例2の通電発熱用ハニカム体と、前述の触媒担体とを、実施例1と同様のセッティング方法によってセットし、各実験を行った。この結果を表1に示す。
SiC粉77質量部に対して金属Si23質量部を配合し、実施例1とSi,SiC比率の変更以外は同様に、焼成後のハニカム構造体得、前述の焼成後のハニカム構造体に対して、ハニカム焼成体の両端面に、端面より2.5mmまでのハニカム隔壁内の総気孔率容積に相当する、厚さ0.30mmの金属Siの板を載せ、実施例1と同様の加熱条件で、真空下で加熱を行い、Siを含侵させて電極部を形成し、Φ100mm×長さ20mmの通電発熱用ハニカム体を得ることができた。この際の通電発熱用ハニカム体の特性としては体積抵抗率2Ωcm、比熱0.7J/kg・K、材料嵩密度1.53g/cm3(気孔率50%)となった。さらに、この通電発熱用ハニカム体に実施例1と同様の触媒付けをし、実施例3の通電発熱用ハニカム体を得た。また、実施例1と同様の触媒担体を用意し、実施例3の通電発熱用ハニカム体と、前述の触媒担体とを、実施例1と同様のセッティング方法によってセットし、各実験を行った。この結果を表1に示す。
SiC粉80質量部に対して金属Si20質量部を配合し、実施例1とSi,SiC比率の変更以外は同様に、焼成後のハニカム構造体得、前述の焼成後のハニカム構造体に対して、ハニカム焼成体の両端面に、端面より3mmまでのハニカム隔壁内の総気孔率容積に相当する、厚さ0.36mmの金属Siの板を載せ、実施例1と同様の加熱条件で、真空下で加熱を行い、Siを含侵させて電極部を形成し、Φ100mm×長さ20mmの通電発熱用ハニカム体を得ることができた。この際の通電発熱用ハニカム体の特性としては体積抵抗率5Ωcm、比熱0.7J/kg・K、材料嵩密度1.5g/cm3(気孔率50%)となった。さらに、この通電発熱用ハニカム体に実施例1と同様の触媒付けをし、実施例4の通電発熱用ハニカム体を得た。また、実施例1と同様の触媒担体を用意し、実施例4の通電発熱用ハニカム体と、前述の触媒担体とを、実施例1と同様のセッティング方法によってセットし、各実験を行った。この結果を表1に示す。
SiC粉80質量部に対して金属Si20質量部を配合し、実施例1とSi,SiC比率の変更以外は同様に、焼成後のハニカム構造体得、前述の焼成後のハニカム構造体に対して、ハニカム焼成体の両端面に、端面より3mmまでのハニカム隔壁内の総気孔率容積に相当する、厚さ0.36mmの金属Siの板を載せ、実施例1と同様の加熱条件で、真空下で加熱を行い、Siを含侵させて電極部を形成し、Φ100mm×長さ20mmの通電発熱用ハニカム体を得ることができた。この際の通電発熱用ハニカム体の特性としては体積抵抗率5Ωcm、比熱0.7J/kg・K、材料嵩密度1.5g/cm3(気孔率50%)となった。さらに、この通電発熱用ハニカム体に実施例1と同様の触媒付けをし、実施例5の通電発熱用ハニカム体を得た。また、実施例1と同様の触媒担体を用意し、実施例5の通電発熱用ハニカム体と、前述の触媒担体とを、実施例1と同様のセッティング方法によってセットし、各実験を行った。この結果を表1に示す。
SiC粉77質量部に対して金属Si23質量部を配合し、実施例1とSi,SiC比率の変更以外は同様に、焼成後のハニカム構造体得、前述の焼成後のハニカム構造体に対して、ハニカム焼成体の両端面に、端面より2.5mmまでのハニカム隔壁内の総気孔率容積に相当する、厚さ0.30mmの金属Siの板を載せ、実施例1と同様の加熱条件で、真空下で加熱を行い、Siを含侵させて電極部を形成し、Φ100mm×長さ20mmの通電発熱用ハニカム体を得ることができた。この際の通電発熱用ハニカム体の特性としては体積抵抗率2Ωcm、比熱0.7J/kg・K、材料嵩密度1.53g/cm3(気孔率50%)となった。実施例6の通電発熱用ハニカム体を得た。また、実施例1と同様の触媒担体を用意し、実施例6の通電発熱用ハニカム体と、前述の触媒担体とを、実施例1と同様のセッティング方法によってセットし、各実験を行った。この結果を表1に示す。
SiC粉80質量部に対して金属Si20質量部を配合し、実施例1とSi,SiC比率の変更以外は同様に、焼成後のハニカム構造体得、前述の焼成後のハニカム構造体に対して、ハニカム焼成体の両端面に、端面より3mmまでのハニカム隔壁内の総気孔率容積に相当する、厚さ0.36mmの金属Siの板を載せ、実施例1と同様の加熱条件で、真空下で加熱を行い、Siを含侵させて電極部を形成し、Φ100mm×長さ20mmの通電発熱用ハニカム体を得ることができた。この際の通電発熱用ハニカム体の特性としては体積抵抗率5Ωcm、比熱0.7J/kg・K、材料嵩密度1.5g/cm3(気孔率50%)となった。実施例7の通電発熱用ハニカム体を得た。また、実施例1と同様の触媒担体を用意し、実施例7の通電発熱用ハニカム体と、前述の触媒担体とを、実施例1と同様のセッティング方法によってセットし、各実験を行った。この結果を表1に示す。
SiC粉80質量部に対して金属Si20質量部を配合し、実施例1とSi,SiC比率の変更以外は同様に、焼成後のハニカム構造体得、前述の焼成後のハニカム構造体に対して、ハニカム焼成体の両端面に、端面より3mmまでのハニカム隔壁内の総気孔率容積に相当する、厚さ0.36mmの金属Siの板を載せ、実施例1と同様の加熱条件で、真空下で加熱を行い、Siを含侵させて電極部を形成し、Φ100mm×長さ20mmの通電発熱用ハニカム体を得ることができた。この際の通電発熱用ハニカム体の特性としては体積抵抗率5Ωcm、比熱0.7J/kg・K、材料嵩密度1.5g/cm3(気孔率50%)となった。実施例8の通電発熱用ハニカム体を得た。また、実施例1と同様の触媒担体を用意し、実施例8の通電発熱用ハニカム体と、前述の触媒担体とを、実施例1と同様のセッティング方法によってセットし、各実験を行った。この結果を表1に示す。
実施例5と同様に、焼成後のハニカム構造体を得、前述の焼成後のハニカム構造体に対して、ハニカム焼成体の両端面に、端面より5mmまでのハニカム隔壁内の総気孔率容積に相当する、厚さ0.80mmの金属Siの板を載せ、実施例1と同様の加熱条件で、真空下で加熱を行い、Siを含侵させて電極部を形成し、Φ100mm×長さ20mmの通電発熱用ハニカム体を得ることができた。この際の通電発熱用ハニカム体の特性としては体積抵抗率5Ωcm、比熱0.7J/kg・K、材料嵩密度1.5g/cm3(気孔率50%)となった。さらに、この通電発熱用ハニカム体に実施例1と同様の触媒付けをし、実施例9の通電発熱用ハニカム体を得た。また、実施例1と同様の触媒担体を用意し、実施例9の通電発熱用ハニカム体と、前述の触媒担体とを、実施例1と同様のセッティング方法によってセットし、各実験を行った。この結果を表1に示す。
実施例5と同様に、焼成後のハニカム構造体を得、前述の焼成後のハニカム構造体に対して、ハニカム焼成体の両端面に、端面より5mmまでのハニカム隔壁内の総気孔率容積に相当する、厚さ0.80mmの金属Siの板を載せ、実施例1と同様の加熱条件で、真空下で加熱を行い、Siを含侵させて電極部を形成し、Φ100mm×長さ25mmの通電発熱用ハニカム体を得ることができた。この際の通電発熱用ハニカム体の特性としては体積抵抗率5Ωcm、比熱0.7J/kg・K、材料嵩密度1.5g/cm3(気孔率50%)となった。さらに、この通電発熱用ハニカム体に実施例1と同様の触媒付けをし、実施例10の通電発熱用ハニカム体を得た。また、実施例1と同様の触媒担体を用意し、実施例10の通電発熱用ハニカム体と、前述の触媒担体とを、実施例1と同様のセッティング方法によってセットし、各実験を行った。この結果を表1に示す。
実施例5と同様に、焼成後のハニカム構造体を得、前述の焼成後のハニカム構造体に対して、ハニカム焼成体の両端面に、端面より5mmまでのハニカム隔壁内の総気孔率容積に相当する、厚さ0.80mmの金属Siの板を載せ、実施例1と同様の加熱条件で、真空下で加熱を行い、Siを含侵させて電極部を形成し、Φ100mm×長さ30mmの通電発熱用ハニカム体を得ることができた。この際の通電発熱用ハニカム体の特性としては体積抵抗率5Ωcm、比熱0.7J/kg・K、材料嵩密度1.5g/cm3(気孔率50%)となった。さらに、この通電発熱用ハニカム体に実施例1と同様の触媒付けをし、実施例11の通電発熱用ハニカム体を得た。また、実施例1と同様の触媒担体を用意し、実施例11の通電発熱用ハニカム体と、前述の触媒担体とを、実施例1と同様のセッティング方法によってセットし、各実験を行った。この結果を表1に示す。
実施例1と同様に、焼成後のハニカム構造体を得、前述の焼成後のハニカム構造体に対して、ハニカム焼成体の両端面に、端面より1mmまでのハニカム隔壁内の総気孔率容積に相当する、厚さ0.12mmの金属Siの板を載せ、実施例1と同様の加熱条件で、真空下で加熱を行い、Siを含侵させて電極部を形成し、Φ100mm×長さ40mmの通電発熱用ハニカム体を得ることができた。この際の通電発熱用ハニカム体の特性としては体積抵抗率5Ωcm、比熱0.7J/kg・K、材料嵩密度1.5g/cm3(気孔率50%)となった。さらに、この通電発熱用ハニカム体に実施例1と同様の触媒付けをし、実施例12の通電発熱用ハニカム体を得た。また、実施例1と同様の触媒担体を用意し、実施例12の通電発熱用ハニカム体と、前述の触媒担体とを、実施例1と同様のセッティング方法によってセットし、各実験を行った。この結果を表1に示す。
実施例とは異なり、通電用ハニカムをセッティングせずに、実施例1と同様の触媒担体のみをセッティングして、各実験を行った。この結果を表1に示す。
Fe、Ni、Crを主成分とする合金組成からなる通電発熱用ハニカム体であって、Φ100mm×長さ20mm、体積抵抗率0.3Ωcm、比熱0.4J/kg・K、材料嵩密度8.0g/cm3(気孔率50%)を特性とする、比較例2の金属製通電発熱用ハニカム体を用意し、実施例1と同様の触媒担体と同様のセッティング方法によってセットし、各実験を行った。この結果を表1に示す。なお、比較例2の金属製通電発熱用ハニカム体には、触媒付けを行っていない。
表1より、実施例1〜12において、良好な結果を得ることができた。いずれの実施例でも、10kWの電力を与えたところ中心部で50℃/secの昇温が確認されるとともに、図10に示されるように、外周部との温度差も15%以下に抑制することができた。とりわけ、表1及び図10に示されるように、実施例1〜4、6〜8、10〜12では、11%以下であるため、内部温度分布を均一にしやすく、かつ車載されるバッテリーに十分対応可能であるため、より好ましい結果が裏付けられた。なお、図9は、T1、T2、T3の温度と時間との関係を示したグラフである。
Claims (7)
- 内燃機関からの排出ガスに温度付与可能な通電発熱用ハニカム体と、前記通電発熱用ハニカム体によって温度付与された排出ガスを浄化処理する触媒付きハニカム構造体とが備えられる排ガス浄化処理装置であって、
前記通電発熱用ハニカム体には、導電性材料からなり隔壁に仕切られたガス流れ方向に実質的に平行な多数の貫通孔と、排ガス流入側及びガス流出側の両端面全面に形成される体積抵抗率が低い電極部と、前記電極部の間に体積抵抗率が高い発熱部とが備えられてなり、
前記触媒付きハニカム構造体には、多孔質の隔壁により区画された前記排ガスの流路となる複数のセルが備えられるとともに、前記隔壁には触媒が担持されてなり、
前記通電発熱用ハニカム体に触媒が担持され、
前記通電発熱用ハニカム体によって付与される温度が触媒活性温度まで排気ガスを上昇させる温度であり、
前記通電発熱用ハニカム体における発熱部の体積抵抗率が0.1〜10Ωcmで、前記電極部の体積抵抗率が前記発熱部の体積抵抗率の1/10以下であり、
前記通電発熱用ハニカム体が金属とセラミックの複合材料から構成され、
前記通電発熱用ハニカム体の金属の含有率を変更することで、前記通電発熱用ハニカム体に備えられる前記電極部と前記発熱部との体積抵抗率が変更可能に成型され、
前記通電発熱用ハニカム体の前記金属の含有率が、前記通電発熱用ハニカム体の前記両端面から中央領域に向けて漸減して形成される排ガス浄化処理装置。 - 前記通電発熱用ハニカム体の電極が、前記通電発熱用ハニカム体の前記両端面から中央領域に向けて1mm以上10mm以下の領域に形成されている請求項1に記載の排ガス浄化処理装置。
- 前記通電発熱用ハニカム体が、導電性材料からなる隔壁に仕切られたガス流れ方向に実質的に平行な多数の貫通孔を有する、複数のハニカムセグメントを並列接合して形成されるとともに、前記並列するハニカムセグメントを接合する接合材が低抵抗接合材からなる請求項1又は2に記載の排ガス浄化処理装置。
- 前記通電発熱用ハニカム体内にストレスレリーフが形成されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の排ガス浄化処理装置。
- 前記ストレスレリーフ内には、前記ストレスレリーフ以外よりもヤング率が低い、低ヤング率の充填材が充填されている請求項4に記載の排ガス浄化処理装置。
- 前記通電発熱用ハニカム体を構成する前記複合材料のうち、前記金属がSiからなり、前記セラミックがSiCからなるとともに、前記電極部を構成する前記Siの構成比率が、前記発熱部よりも大きい請求項1〜5のいずれか1項に記載の排ガス浄化処理装置。
- 前記通電発熱用ハニカム体に印加可能な電圧が12〜24Vである請求項1〜6のいずれか1項に記載の排ガス浄化処理装置。
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