JPH06254405A - 通電加熱式金属触媒担体構造 - Google Patents
通電加熱式金属触媒担体構造Info
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- JPH06254405A JPH06254405A JP5041239A JP4123993A JPH06254405A JP H06254405 A JPH06254405 A JP H06254405A JP 5041239 A JP5041239 A JP 5041239A JP 4123993 A JP4123993 A JP 4123993A JP H06254405 A JPH06254405 A JP H06254405A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、金属箔同士を部分的に短絡させて
部分加熱する触媒担体構造に関し、長期間の使用でも熱
劣化、被毒化の影響が少なく迅速な触媒活性化を達成す
ることを目的とする。 【構成】 触媒担体を構成する金属箔に絶縁層４を形成
して電気的に絶縁させたものにおいて、組み立て状態に
おいて排気流れ上流側に位置する端面６ａよりも下流側
の絶縁層４を部分的に除去し、ここで金属箔同士を短絡
させる。使用において、この短絡部に電流が集中し加熱
するが、この部分は熱劣化・被毒部位ではないため長期
間の使用でも活性化効率が低下することはない。
部分加熱する触媒担体構造に関し、長期間の使用でも熱
劣化、被毒化の影響が少なく迅速な触媒活性化を達成す
ることを目的とする。 【構成】 触媒担体を構成する金属箔に絶縁層４を形成
して電気的に絶縁させたものにおいて、組み立て状態に
おいて排気流れ上流側に位置する端面６ａよりも下流側
の絶縁層４を部分的に除去し、ここで金属箔同士を短絡
させる。使用において、この短絡部に電流が集中し加熱
するが、この部分は熱劣化・被毒部位ではないため長期
間の使用でも活性化効率が低下することはない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等に装着される
排気ガス触媒に関し、特に触媒を担持させた複数の金属
箔を中心電極周りに巻回すことにより形成される通電加
熱式の金属触媒担体構造に関する。
排気ガス触媒に関し、特に触媒を担持させた複数の金属
箔を中心電極周りに巻回すことにより形成される通電加
熱式の金属触媒担体構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、自動車等の排気ガスを浄化する
ために用いられる触媒は、その触媒作用を充分に発揮す
るためには所定温度以上に昇温していることが必要であ
り、このため、エンジン温度が低く排気ガスの温度では
触媒が充分に加熱されないような機関始動時において
は、触媒に通電することでこれを積極的に加熱し、以て
その触媒の活性化を早めるようにした通電加熱式金属触
媒担体が知られている。
ために用いられる触媒は、その触媒作用を充分に発揮す
るためには所定温度以上に昇温していることが必要であ
り、このため、エンジン温度が低く排気ガスの温度では
触媒が充分に加熱されないような機関始動時において
は、触媒に通電することでこれを積極的に加熱し、以て
その触媒の活性化を早めるようにした通電加熱式金属触
媒担体が知られている。
【０００３】また、このような通電加熱式の金属触媒担
体には、暖機時間の短縮かつ低電力化を目的として、絶
縁関係にある金属箔同士を部分的に短絡させ、この部分
に電流を集中させることにより局部加熱して昇温効率を
高めようとした触媒担体構造を出願人らは特願平５−９
３４４号にて出願している。
体には、暖機時間の短縮かつ低電力化を目的として、絶
縁関係にある金属箔同士を部分的に短絡させ、この部分
に電流を集中させることにより局部加熱して昇温効率を
高めようとした触媒担体構造を出願人らは特願平５−９
３４４号にて出願している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に、触
媒は使用に伴う熱劣化や被毒劣化により徐々に排気上流
側の端面から約数mm程度、触媒としての性能が低下して
いく傾向にある。そして、上述したような局部加熱式の
触媒担体では、通常その端面側に加熱部となる短絡部が
形成されるため、長期間の使用後は加熱しても効率良く
触媒活性化できないという問題がある。
媒は使用に伴う熱劣化や被毒劣化により徐々に排気上流
側の端面から約数mm程度、触媒としての性能が低下して
いく傾向にある。そして、上述したような局部加熱式の
触媒担体では、通常その端面側に加熱部となる短絡部が
形成されるため、長期間の使用後は加熱しても効率良く
触媒活性化できないという問題がある。
【０００５】本発明は、かかる問題点に鑑みなされるも
のであって、金属箔同士を短絡させた加熱式触媒担体に
おいて、長期間の使用でも活性化を効率良く行うことが
できるような触媒担体構造を提供することを目的とする
ものである。
のであって、金属箔同士を短絡させた加熱式触媒担体に
おいて、長期間の使用でも活性化を効率良く行うことが
できるような触媒担体構造を提供することを目的とする
ものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明によれば、両端を電極に接続した複数の金属箔を
一軸線周りに積層・巻き回しして成る金属触媒担体の上
記金属箔同士を電気的に絶縁すると共に、局部的に短絡
させた通電加熱式金属触媒担体構造において、上記金属
箔同士の短絡部を、金属箔の排気流れ方向上流側端部よ
り下流側に設けたことを特徴とする通電加熱式金属触媒
担体構造が提供される。
本発明によれば、両端を電極に接続した複数の金属箔を
一軸線周りに積層・巻き回しして成る金属触媒担体の上
記金属箔同士を電気的に絶縁すると共に、局部的に短絡
させた通電加熱式金属触媒担体構造において、上記金属
箔同士の短絡部を、金属箔の排気流れ方向上流側端部よ
り下流側に設けたことを特徴とする通電加熱式金属触媒
担体構造が提供される。
【０００７】
【作用】短絡部が排気流れ方向上流側端部より下流側の
奥まった所に位置するため、短絡部、即ち触媒加熱部に
おける触媒自体が熱劣化や被毒しにくくなる。
奥まった所に位置するため、短絡部、即ち触媒加熱部に
おける触媒自体が熱劣化や被毒しにくくなる。
【０００８】
【実施例】本発明による金属触媒担体構造を説明するに
先立ち、まず基本的な触媒担体構造について図面を参照
しながら説明する。図１は一般的な本発明適用対象とし
ての触媒担体を示すものであって、その担体を排気上流
側より見た平面図である。
先立ち、まず基本的な触媒担体構造について図面を参照
しながら説明する。図１は一般的な本発明適用対象とし
ての触媒担体を示すものであって、その担体を排気上流
側より見た平面図である。
【０００９】この触媒担体は、図中部分的に拡大したよ
うに平箔１と波箔２とから成る金属箔のペアを５層に亙
って積層し、さらにこの積層体を中心電極３の周りで２
条に巻き付けることにより提供されるものであり、５層
金属箔は他の５層金属箔に対し、例えばアルミナ・ガラ
ス層に代表されるような酸化被膜の絶縁層４によって電
気的に絶縁されている。
うに平箔１と波箔２とから成る金属箔のペアを５層に亙
って積層し、さらにこの積層体を中心電極３の周りで２
条に巻き付けることにより提供されるものであり、５層
金属箔は他の５層金属箔に対し、例えばアルミナ・ガラ
ス層に代表されるような酸化被膜の絶縁層４によって電
気的に絶縁されている。
【００１０】従って、この触媒担体は、通電時において
中心電極３（＋側）から２系統で矢印の方向に電流が流
れ、そのコア全体が発熱するタイプのものとなる。尚、
本図において、５は以上のように構成された触媒本体６
を収納する外筒（−側）であって、その内周面には一端
を中心電極３に電気的に接続した多数金属箔の他端が接
合されることになる。
中心電極３（＋側）から２系統で矢印の方向に電流が流
れ、そのコア全体が発熱するタイプのものとなる。尚、
本図において、５は以上のように構成された触媒本体６
を収納する外筒（−側）であって、その内周面には一端
を中心電極３に電気的に接続した多数金属箔の他端が接
合されることになる。
【００１１】以上がコア全体を発熱させるタイプの触媒
担体の一構造例であるが、本発明では、このような触媒
担体通電時の昇温速度を迅速化しつつ低電力化を図るた
め、例えば上記絶縁層４の酸化被膜を局部的に除去し、
この除去部を短絡部としてここに電流を集中させること
により局部加熱型の触媒担体構造を提供する。しかし
て、本実施例によれば、この短絡部は触媒担体の排気流
れ上流側端面（以下、フロント端面と呼ぶ）に設けるの
ではなく、触媒軸方向においてそのフロント端面よりも
若干、排気下流側にシフトされた位置に、短絡面が形成
される。
担体の一構造例であるが、本発明では、このような触媒
担体通電時の昇温速度を迅速化しつつ低電力化を図るた
め、例えば上記絶縁層４の酸化被膜を局部的に除去し、
この除去部を短絡部としてここに電流を集中させること
により局部加熱型の触媒担体構造を提供する。しかし
て、本実施例によれば、この短絡部は触媒担体の排気流
れ上流側端面（以下、フロント端面と呼ぶ）に設けるの
ではなく、触媒軸方向においてそのフロント端面よりも
若干、排気下流側にシフトされた位置に、短絡面が形成
される。
【００１２】図２は、上記絶縁層４上に形成される短絡
面の位置を斜線Ａで示した図であって、触媒担体組立状
態における絶縁層４を部分的に、その触媒側面方向から
見た概略図である。尚、本図はその左側が排気流れ上流
側となる触媒担体フロント側、右側が排気下流側となる
リア側になる。この図からも明らかなように、本実施例
によればこの短絡面Ａは、触媒の長期使用に伴って熱劣
化（又は被毒劣化）すると想定される斜線Ｂの部位（通
常、フロント端面６ａより約数mm程度リア側までの範
囲）を避けるように、予めフロント端面６ａよりもリア
側に移動される。
面の位置を斜線Ａで示した図であって、触媒担体組立状
態における絶縁層４を部分的に、その触媒側面方向から
見た概略図である。尚、本図はその左側が排気流れ上流
側となる触媒担体フロント側、右側が排気下流側となる
リア側になる。この図からも明らかなように、本実施例
によればこの短絡面Ａは、触媒の長期使用に伴って熱劣
化（又は被毒劣化）すると想定される斜線Ｂの部位（通
常、フロント端面６ａより約数mm程度リア側までの範
囲）を避けるように、予めフロント端面６ａよりもリア
側に移動される。
【００１３】この結果、触媒担体通電時においては、絶
縁層４で絶縁されていた各金属箔がこの短絡面Ａを介し
て電気的に接続されることとなり、電流はこの短絡面Ａ
に集中して、この集中部において局所加熱することにな
る。従って、図１に示すパターンの絶縁層全体に亙って
上述した短絡面形成をした場合、その発熱部位は絶縁層
配置パターンに対応した螺旋状となり、以上のようにし
て部分加熱であるが発せられた熱が全体に行き渡る低電
力型の触媒担体が提供されることになる。
縁層４で絶縁されていた各金属箔がこの短絡面Ａを介し
て電気的に接続されることとなり、電流はこの短絡面Ａ
に集中して、この集中部において局所加熱することにな
る。従って、図１に示すパターンの絶縁層全体に亙って
上述した短絡面形成をした場合、その発熱部位は絶縁層
配置パターンに対応した螺旋状となり、以上のようにし
て部分加熱であるが発せられた熱が全体に行き渡る低電
力型の触媒担体が提供されることになる。
【００１４】加えて、本実施例によれば、上述した短絡
面形成位置により、熱や被毒の影響が小さく、長期的な
使用においても触媒担体昇温速度が低下せずその活性化
を効率良く行うことが可能な触媒担体構造が提供される
ことになる。図３は、上述したようにフロント端面６ａ
より奥まった所定部位に金属箔同士の短絡面Ａを形成す
る方法を示したものである。尚、この方法はあくまで短
絡面形成のための一例であって、実際にはこの方法に限
定されるものではない。
面形成位置により、熱や被毒の影響が小さく、長期的な
使用においても触媒担体昇温速度が低下せずその活性化
を効率良く行うことが可能な触媒担体構造が提供される
ことになる。図３は、上述したようにフロント端面６ａ
より奥まった所定部位に金属箔同士の短絡面Ａを形成す
る方法を示したものである。尚、この方法はあくまで短
絡面形成のための一例であって、実際にはこの方法に限
定されるものではない。
【００１５】しかして、その具体的手順は、まず絶縁層
が欠落することになる平箔１の特定表面部位にマスキン
グシール７を貼り付け（図３−ａ参照）、次いでこの平
箔表面全域に亙って、例えばアルミナ・ガラス混合材に
代表されるような絶縁層４をコーティングする（図３−
ｂ参照）。そして絶縁層４が形成された後、図３の
（ｃ）に示すように上記マスキングシール７を剥がす。
この結果、平箔１の表面には絶縁層４で被覆されない部
分が現出することになり、次いでこの絶縁層欠落部分に
対してろう材８を仮留めし（図３−ｄ）、その後この金
属箔を他の金属箔と共に巻き込み、この仮留め部分を介
して絶縁層を持たない他の金属箔に対してろう付けし、
絶縁処理された金属箔の短絡部を形成して局部加熱型の
触媒担体が提供されることになる。
が欠落することになる平箔１の特定表面部位にマスキン
グシール７を貼り付け（図３−ａ参照）、次いでこの平
箔表面全域に亙って、例えばアルミナ・ガラス混合材に
代表されるような絶縁層４をコーティングする（図３−
ｂ参照）。そして絶縁層４が形成された後、図３の
（ｃ）に示すように上記マスキングシール７を剥がす。
この結果、平箔１の表面には絶縁層４で被覆されない部
分が現出することになり、次いでこの絶縁層欠落部分に
対してろう材８を仮留めし（図３−ｄ）、その後この金
属箔を他の金属箔と共に巻き込み、この仮留め部分を介
して絶縁層を持たない他の金属箔に対してろう付けし、
絶縁処理された金属箔の短絡部を形成して局部加熱型の
触媒担体が提供されることになる。
【００１６】以上、図１の絶縁層配置パターンに一致し
た短絡パターンを持つ触媒担体に例をとり、本発明の触
媒担体構造を説明したが、その他の短絡パターンとして
は触媒担体を構成する総ての金属箔に絶縁層を被覆さ
せ、その上で上述したような短絡面を金属箔全長に亙っ
て形成するような、所謂触媒全域が発熱部位となる図４
の（ａ）に示すような短絡パターンも可能である。
た短絡パターンを持つ触媒担体に例をとり、本発明の触
媒担体構造を説明したが、その他の短絡パターンとして
は触媒担体を構成する総ての金属箔に絶縁層を被覆さ
せ、その上で上述したような短絡面を金属箔全長に亙っ
て形成するような、所謂触媒全域が発熱部位となる図４
の（ａ）に示すような短絡パターンも可能である。
【００１７】尚、その他の短絡パターンとしては、図４
（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に夫々示したようなものが考え
られるが、このような短絡パターンを形成するにあたっ
ては、各パターンに対応したろう付け位置を予め求め、
その部位の絶縁層を図３に示したような方法でろう材に
置き換えた後、巻き込んでろう付けすれば良い。
（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に夫々示したようなものが考え
られるが、このような短絡パターンを形成するにあたっ
ては、各パターンに対応したろう付け位置を予め求め、
その部位の絶縁層を図３に示したような方法でろう材に
置き換えた後、巻き込んでろう付けすれば良い。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、短
絡部が排気流れ方向上流側端部より下流側の奥まった所
に位置するため、短絡部、即ち触媒加熱部における触媒
自体が熱劣化や被毒しにくくなり、長期間使用された触
媒担体でも迅速な加熱が達成され触媒活性化を効率良く
行うことができる。
絡部が排気流れ方向上流側端部より下流側の奥まった所
に位置するため、短絡部、即ち触媒加熱部における触媒
自体が熱劣化や被毒しにくくなり、長期間使用された触
媒担体でも迅速な加熱が達成され触媒活性化を効率良く
行うことができる。
【図１】本発明の適用対象となる一般的触媒担体構造の
平面図である。
平面図である。
【図２】本発明による短絡面形成位置を示す触媒担体構
造の側面図である。
造の側面図である。
【図３】本発明による触媒担体構造の短絡面形成手順を
示す図である。
示す図である。
【図４】各種短絡パターンを示す担体構造平面図であ
る。
る。
１…平箔 ２…波箔 ３…中心電極 ４…絶縁層 ５…外筒 ６…触媒担体本体 ６ａ…フロント端面（排気流れ上流側端面） Ａ…短絡面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永見 哲夫 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 加古 卓三 東京都千代田区大手町２−６−３ 新日本 製鐵株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 両端を電極に接続した複数の金属箔を一
軸線周りに積層・巻き回しして成る金属触媒担体の上記
金属箔同士を電気的に絶縁すると共に、局部的に短絡さ
せた通電加熱式金属触媒担体構造において、 上記金属箔同士の短絡部を、金属箔の排気流れ方向上流
側端部より下流側に設けたことを特徴とする通電加熱式
金属触媒担体構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04123993A JP3395234B2 (ja) | 1993-03-02 | 1993-03-02 | 通電加熱式金属触媒担体構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04123993A JP3395234B2 (ja) | 1993-03-02 | 1993-03-02 | 通電加熱式金属触媒担体構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06254405A true JPH06254405A (ja) | 1994-09-13 |
| JP3395234B2 JP3395234B2 (ja) | 2003-04-07 |
Family
ID=12602882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04123993A Expired - Fee Related JP3395234B2 (ja) | 1993-03-02 | 1993-03-02 | 通電加熱式金属触媒担体構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3395234B2 (ja) |
-
1993
- 1993-03-02 JP JP04123993A patent/JP3395234B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3395234B2 (ja) | 2003-04-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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