JPH05228373A - Metal monolithic carrier of electrically-heated catalytic converter - Google Patents
Metal monolithic carrier of electrically-heated catalytic converterInfo
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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- F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
- F01N2330/30—Honeycomb supports characterised by their structural details
- F01N2330/38—Honeycomb supports characterised by their structural details flow channels with means to enhance flow mixing,(e.g. protrusions or projections)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の始動時など
の触媒温度が低い時に、通電によりそれ自身を発熱させ
ることにより触媒を早期に活性化させ、排気ガスを浄化
する通電発熱式触媒コンバータのメタルモノリス担体に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrothermal exothermic catalyst that purifies exhaust gas by activating the catalyst early by energizing it to generate heat when the temperature of the catalyst is low, such as when starting an internal combustion engine. The present invention relates to a metal monolith carrier for a converter.
【０００２】前述のような通電発熱式触媒コンバータが
米国特許第３７７０３８９号に記載されている。この構
造を図６に示す。同図において、１１はハウジング、１
２はその中心に設けられた中心電極である。中心電極１
２の回りには通電発熱式のメタルモノリス担体１３が配
置され、その外周部には円筒形電極１４が設けられ、円
筒形電極１４とハウジング１１の間には、通常のモノリ
ス担体１５が配置されている。 両電極１２，１４は、
リード線により外部端子１６に電気的に接続されてい
る。An electric heating type catalytic converter as described above is described in US Pat. No. 3,770,389. This structure is shown in FIG. In the figure, 11 is a housing, 1
Reference numeral 2 is a center electrode provided at the center thereof. Center electrode 1
An electric heating type metal monolith carrier 13 is arranged around 2, a cylindrical electrode 14 is provided on the outer periphery thereof, and a normal monolith carrier 15 is arranged between the cylindrical electrode 14 and the housing 11. ing. Both electrodes 12, 14 are
It is electrically connected to the external terminal 16 by a lead wire.
【０００３】メタルモノリス担体１３は、中心電極１２
と円筒形電極１４を電気的に接続する渦状に配置された
メタル箔から構成され、このメタル箔は、触媒を担持す
ると共に、アルミナ等により被覆され半径方向隣接部が
互いに電気的に絶縁されている。The metal monolith carrier 13 includes a center electrode 12
And a cylindrical electrode 14 are electrically connected to each other and are arranged in a spiral shape. The metal foil carries a catalyst and is covered with alumina or the like so that adjacent portions in the radial direction are electrically insulated from each other. There is.
【０００４】このように構成された通電発熱式触媒コン
バータは、触媒温度が低い時に、外部端子１６から中心
電極１２及び円筒電極１４へ電圧を印加することで、メ
タル箔を発熱させ、それに担持された触媒を活性化させ
て排気ガスを浄化すると共に、円筒形電極１４回りに設
けられているモノリス担体１５を加熱し、その触媒を活
性化してこの時の排気ガス浄化の程度を向上させるもの
である。In the energization heat generation type catalytic converter thus constructed, when the catalyst temperature is low, a voltage is applied from the external terminal 16 to the center electrode 12 and the cylindrical electrode 14 to heat the metal foil and carry it. In addition to activating the catalyst to purify the exhaust gas, the monolith carrier 15 provided around the cylindrical electrode 14 is heated to activate the catalyst to improve the degree of exhaust gas purification at this time. is there.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】発熱式のメタルモノリ
ス担体は、前述のようにそれ自身も排気ガスの浄化を担
当するために、ある程度の容量が必要であるが、大きす
ぎると排気系への取付け等に問題を生じるために、内燃
機関の排気量に応じた適当な容量が決定されている。The heat-generating type metal monolith carrier itself needs to have a certain amount of capacity in order to purify the exhaust gas as described above, but if it is too large, it may cause a problem in the exhaust system. An appropriate capacity is determined according to the displacement of the internal combustion engine in order to cause problems in mounting and the like.
【０００６】メタルモノリス担体の消費電力は、バッテ
リ電圧が一定の場合には、メタルモノリス担体の電気抵
抗値で決定される。このため触媒の排気浄化性能を損な
わない様消費電力を任意に設定するためには、電気抵抗
値を任意に設定する必要がある。The power consumption of the metal monolith carrier is determined by the electric resistance value of the metal monolith carrier when the battery voltage is constant. Therefore, in order to arbitrarily set the power consumption so as not to impair the exhaust purification performance of the catalyst, it is necessary to arbitrarily set the electric resistance value.
【０００７】メタルモノリス担体は、前述のように容量
が決定されるために、材質が同じであるとすれば、これ
を行なうにはメタル箔の厚さを薄くして、その分メタル
箔の長さを伸ばすことが考えられる。しかし、このよう
にメタルモノリス担体を構成すると、その強度がかなり
低下する問題がある。Since the capacity of the metal monolith carrier is determined as described above, if the same material is used, the thickness of the metal foil should be reduced in order to do this. It is possible to extend the length. However, when the metal monolith carrier is constructed as described above, there is a problem that the strength thereof is considerably lowered.
【０００８】従って、本発明の目的は、所定容量を維持
すると共に、強度をあまり低下させないでその電気抵抗
値を任意にすることができる通電発熱式のメタルモノリ
ス担体を提供することである。Therefore, an object of the present invention is to provide a metal monolithic carrier of an electric heating type capable of maintaining a predetermined capacity and having an arbitrary electric resistance value without significantly lowering the strength.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明による通電発熱式触媒コンバータのメタル
モノリス担体は、メタル箔を積層して形成されたメタル
モノリス担体のメタル箔を通電により発熱させる通電発
熱式触媒コンバータのメタルモノリス担体において、前
記メタル箔にスリットが形成されていることを特徴とす
る。In order to achieve the above-mentioned object, the metal monolith carrier of the electric heating type catalytic converter according to the present invention is configured such that a metal foil of a metal monolith carrier formed by laminating metal foils is energized. In a metal monolith carrier of an electric heating type catalytic converter for generating heat, a slit is formed in the metal foil.
【００１０】[0010]
【作用】前述のメタルモノリス担体は、そのメタル箔に
スリットが形成されているだけなので、所定容量が維持
されると共に、スリットの大きさ及び数によって自由に
メタルモノリス担体の電気抵抗値を任意に設定すること
ができる。またスリットがメタル箔の長手方向に複数形
成される場合においても、その間隔をある程度の長さに
設定することで、メタルモノリス担体の強度は、それほ
ど低下することはない。In the metal monolith carrier described above, only the slit is formed in the metal foil, so that the predetermined capacity is maintained and the electric resistance value of the metal monolith carrier can be freely set depending on the size and the number of the slits. Can be set. Even when a plurality of slits are formed in the longitudinal direction of the metal foil, the strength of the metal monolith carrier does not decrease so much by setting the interval to a certain length.
【００１１】[0011]
【実施例】図１，２は、本発明によるメタルモノリス担
体が使用される通電発熱式触媒コンバータであり、従来
例を示す図６と同一部材は、同一参照番号が付されてい
る。これらの図において、中心電極１２′の回りに配置
されたメタルモノリス担体１３′は、その外周部がロー
付け等によりハウジング１１′に電気的及び機械的に接
続され、ハウジング１１′には負電極１６′ａが設けら
れている。また、中心電極１２′は、軸線方向に延びた
後Ｌ字状に曲げられ、ハウジング１１′を貫通して正電
極１６′ｂとして使用される。正電極１６′ｂは、絶縁
体１７によりハウジング１１′と電気的に絶縁されてい
る。1 and 2 show an electric heating type catalytic converter in which a metal monolith carrier according to the present invention is used, and the same members as those in FIG. 6 showing a conventional example are designated by the same reference numerals. In these figures, the metal monolith carrier 13 'disposed around the center electrode 12' is electrically and mechanically connected to the housing 11 'at its outer peripheral portion by brazing or the like, and the housing 11' has a negative electrode. 16'a is provided. The center electrode 12 'extends in the axial direction and is then bent into an L shape and penetrates the housing 11' to be used as a positive electrode 16'b. The positive electrode 16'b is electrically insulated from the housing 11 'by the insulator 17.
【００１２】メタルモノリス担体１３′は、図３に示す
ように、平らなメタル箔１と波状のメタル箔２とから成
り、両メタル箔１，２は、触媒を担持すると共に、アル
ミナ等により絶縁被覆されている。両メタル箔１，２
は、端部において中心電極１２′に電気的に接続され、
重ねられて中心電極１２′の回りに巻かれている。それ
により、平らなメタル箔１と波状のメタル箔２は、半径
方向隣接部が互いに絶縁されたハニカム構造を形成す
る。As shown in FIG. 3, the metal monolith carrier 13 'comprises a flat metal foil 1 and a corrugated metal foil 2, both metal foils 1 and 2 carrying a catalyst and being insulated by alumina or the like. It is covered. Both metal foils 1, 2
Is electrically connected to the center electrode 12 'at the end,
They are overlapped and wound around the center electrode 12 '. As a result, the flat metal foil 1 and the corrugated metal foil 2 form a honeycomb structure in which adjacent portions in the radial direction are insulated from each other.
【００１３】本実施例の通電発熱式触媒コンバータは、
このように構成されているために、触媒温度が低い時
に、両電極１６′ａ，１６′ｂ間に電圧を印加すること
で両メタル箔１，２が良好に発熱し、それらに担持され
た触媒が活性化して排気ガスを浄化するものである。The electric heating type catalytic converter of this embodiment is
Due to this structure, when the temperature of the catalyst is low, by applying a voltage between the electrodes 16'a and 16'b, both metal foils 1 and 2 satisfactorily generate heat and are carried by them. The catalyst is activated to purify the exhaust gas.
【００１４】メタル箔１，２の部分拡大図である。図
４，５に示すように、本実施例の二枚のメタル箔１，２
には、その幅方向に延在するスリット３が形成されてい
る。それにより、従来に比べて各メタル箔１，２の電気
抵抗値が大きくなり、電圧印加時の発熱量が増大するた
めに、より早く触媒を活性化することができ、排気ガス
の浄化をより良好なものとすることが可能となる。また
隣接して他の触媒コンバータが設けられる場合におい
て、この触媒コンバータをより早く加熱することがで
き、さらに排気ガスの浄化の程度を向上することができ
る。FIG. 3 is a partially enlarged view of the metal foils 1 and 2. As shown in FIGS. 4 and 5, the two metal foils 1 and 2 of this embodiment are used.
A slit 3 extending in the width direction is formed in the. As a result, the electric resistance value of each metal foil 1 and 2 becomes larger than that in the conventional case, and the amount of heat generated when a voltage is applied increases, so that the catalyst can be activated more quickly, and the exhaust gas can be purified more efficiently. It becomes possible to make it good. Further, when another catalytic converter is provided adjacently, this catalytic converter can be heated more quickly, and the degree of purification of exhaust gas can be further improved.
【００１５】前述したように、通電発熱式触媒コンバー
タのメタルモノリス担体は、内燃機関の排気量などに応
じて所望の容量が決定されるが、本実施例においてメタ
ル箔１，２の長さ及び幅は変えられておらず、その容量
を維持することができる。As described above, the desired capacity of the metal monolith carrier of the energization heat generation type catalytic converter is determined according to the exhaust amount of the internal combustion engine. The width is unchanged and its capacity can be maintained.
【００１６】また、メタル箔１，２の厚さを薄くしてそ
の電気抵抗値を大きくするものとは異なり、メタル箔
１，２の長手方向におけるスリット３の間隔をある程度
の長さにすることにより、メタルモノリス担体の強度が
それほど低下することはない。Further, unlike the case where the thickness of the metal foils 1 and 2 is reduced to increase the electric resistance value thereof, the gap between the slits 3 in the longitudinal direction of the metal foils 1 and 2 is set to a certain length. As a result, the strength of the metal monolith carrier does not decrease so much.
【００１７】また、波状のメタル箔の方が平らなメタル
箔より長いために、波状のメタル箔は、電気抵抗値がよ
り大きく、これらが両電極の間に並列に配置されている
ために、電圧印加時に、平らなメタル箔の方がより早く
所定温度に達する。従って、従来の発熱式メタルモノリ
ス担体において、このようなメタル箔が渦状に配置され
るために、早く所定温度に達する所とそうでない所が交
互に存在することになる。Further, since the corrugated metal foil is longer than the flat metal foil, the corrugated metal foil has a larger electric resistance value, and since these are arranged in parallel between both electrodes, The flat metal foil reaches the predetermined temperature faster when a voltage is applied. Therefore, in the conventional heat-generating type metal monolithic carrier, since such metal foils are arranged in a spiral shape, there are alternately places where the temperature reaches a predetermined temperature and places where it does not reach a predetermined temperature.
【００１８】これは、通過する排気ガスが一様に浄化さ
れないためにあまり好ましいものではない。しかし本実
施例において、平らなメタル箔２の方により多くのスリ
ット３を設けることで、両者の電気抵抗値を等しくする
ことが可能であり、この問題を容易に解決することがで
きる。This is not very preferable because the exhaust gas passing through is not uniformly purified. However, in the present embodiment, by providing more slits 3 on the flat metal foil 2, it is possible to equalize the electric resistance values of both, and this problem can be solved easily.
【００１９】また、通常、触媒コンバータは、排気通路
に比べて排気抵抗が大きいために、排気通路より大きな
断面積を有し、排気通路と触媒コンバータとはコーン状
配管によって連結されている。しかし、排気ガスは触媒
コンバータのモノリス担体を一様に通過するわけではな
く、やはりその中心部を通りやすい。従って、本実施例
において、スリット３をメタルモノリス担体の中心部に
より多く存在するように両メタル箔１，２に設けること
で排気ガスの浄化の程度をより向上することが可能とな
る。Further, since the catalytic converter usually has a larger exhaust resistance than the exhaust passage, it has a larger cross-sectional area than the exhaust passage, and the exhaust passage and the catalytic converter are connected by a cone pipe. However, the exhaust gas does not uniformly pass through the monolithic carrier of the catalytic converter, and it is easy to pass through the central portion of the exhaust gas. Therefore, in this embodiment, the degree of purification of the exhaust gas can be further improved by providing the slits 3 on both the metal foils 1 and 2 so that the slits 3 are more present in the central portion of the metal monolith carrier.
【００２０】スリット３の形状は、図示した矩形のもの
に限定されず、楕円形、円形等の形状でも同様の効果が
得られることは明らかであり、また、それらをメタル箔
１，２の幅方向に複数形成することも可能である。The shape of the slit 3 is not limited to the illustrated rectangular shape, and it is clear that the same effect can be obtained with an oval shape, a circular shape, or the like. It is also possible to form a plurality in the direction.
【００２１】[0021]
【発明の効果】このように、本発明による通電発熱式メ
タルモノリス担体によれば、通電により発熱するメタル
箔にスリットを形成することで、メタルモノリス担体の
容量を変えることなく電気抵抗値を大きくして発熱量を
増大することが可能であり、また、その強度は、従来と
比べてそれほど低下することはない。さらに、スリット
の位置及び数を適当に選択することにより、発熱量及び
発熱域を自由に設定することが可能となる。As described above, according to the electric heating type metal monolith carrier of the present invention, the slits are formed in the metal foil which generates heat by the electric current, so that the electric resistance value can be increased without changing the capacity of the metal monolith carrier. It is possible to increase the amount of heat generation, and its strength does not drop so much as compared with the conventional one. Further, by appropriately selecting the position and the number of slits, it becomes possible to freely set the heat generation amount and the heat generation region.
【図１】本発明によるメタルモノリス担体が使用される
通電発熱式触媒コンバータの図２におけるＩ矢視図であ
る。FIG. 1 is a view taken in the direction of an arrow I in FIG. 2 of an electric heating type catalytic converter in which a metal monolith carrier according to the present invention is used.
【図２】図１の通電発熱式触媒コンバータのII−II断面
図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of the energization heat generation type catalytic converter of FIG.
【図３】本発明によるメタルモノリス担体のメタル箔巻
き取り途中における斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a metal monolith carrier according to the present invention during winding of a metal foil.
【図４】図３のメタル箔の部分斜視図である。FIG. 4 is a partial perspective view of the metal foil of FIG.
【図５】図４の底面図である。FIG. 5 is a bottom view of FIG.
【図６】従来の通電発熱式触媒コンバータの全体断面図
である。FIG. 6 is an overall sectional view of a conventional energization heat generation type catalytic converter.
１…平らなメタル箔 ２…波状のメタル箔 ３…スリット 1 ... Flat metal foil 2 ... Wavy metal foil 3 ... Slit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１ Ｐ 9150−3Ｇ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI technical display location F01N 3/28 301 P 9150-3G
Claims (1)
ノリス担体のメタル箔を通電により発熱させる通電発熱
式触媒コンバータのメタルモノリス担体において、前記
メタル箔にスリットが形成されていることを特徴とする
通電発熱式触媒コンバータのメタルモノリス担体。1. A metal monolith carrier of an electric heating type catalytic converter in which metal foil of a metal monolith carrier formed by laminating metal foils is heated by energization, wherein slits are formed in the metal foil. A metal monolith carrier for an energized heat generation type catalytic converter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4035193A JPH05228373A (en) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | Metal monolithic carrier of electrically-heated catalytic converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4035193A JPH05228373A (en) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | Metal monolithic carrier of electrically-heated catalytic converter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05228373A true JPH05228373A (en) | 1993-09-07 |
Family
ID=12435024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4035193A Withdrawn JPH05228373A (en) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | Metal monolithic carrier of electrically-heated catalytic converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05228373A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH068724U (en) * | 1992-07-10 | 1994-02-04 | 新日本製鐵株式会社 | Metal carrier for automobile exhaust gas catalyst with excellent heat resistance and heat fatigue resistance |
| JPH0633745A (en) * | 1992-07-16 | 1994-02-08 | Mitsubishi Motors Corp | Electric heating catalytic device |
| US5529759A (en) * | 1993-12-21 | 1996-06-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Electrically heated catalytic converter for an engine |
| KR102366583B1 (en) * | 2020-10-08 | 2022-02-23 | 한국화학연구원 | Heating Carrier and Exhaust Gas Reducing Carrier in which the Heating Carrier is formed |
-
1992
- 1992-02-21 JP JP4035193A patent/JPH05228373A/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2022075790A1 (en) * | 2020-10-08 | 2022-04-14 | 한국화학연구원 | Heating carrier, and exhaust gas reduction carrier having heating carrier |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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