JPH0626331A - 複合接触転化器 - Google Patents
複合接触転化器Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 極限的な内燃機関の使用条件においても、信
頼性の高い排気流からの汚染物の除去を達成しうる複合
多区画接触転化器を提供する。 【構成】 絶縁性のセラミックフェルト１４によって、
断面が円形または卵形のハウジング１６内に支持された
通常の電気的に加熱することができないセラミックモノ
リス接触転化器１２と、この接触転化器１２の上流面中
にはめこまれたフェライトステンレス鋼製の波形の薄い
金属ストリップから成る電気的に加熱することができる
セラミックモノリス接触転化器１８とから構成される。
頼性の高い排気流からの汚染物の除去を達成しうる複合
多区画接触転化器を提供する。 【構成】 絶縁性のセラミックフェルト１４によって、
断面が円形または卵形のハウジング１６内に支持された
通常の電気的に加熱することができないセラミックモノ
リス接触転化器１２と、この接触転化器１２の上流面中
にはめこまれたフェライトステンレス鋼製の波形の薄い
金属ストリップから成る電気的に加熱することができる
セラミックモノリス接触転化器１８とから構成される。
Description
【０００１】本発明は、排気流中のガス状汚染物を無害
及び／又は環境的に許容し得るガス状成分に転化するた
めの接触転化器に関する。これらの接触転化器は強化す
る関係にあり且つ共通のハウジング中にある電気的に加
熱できる接触転化器（ＥＨＣ）及び電気的に加熱するこ
とができないセラミック接触転化器から成る。
及び／又は環境的に許容し得るガス状成分に転化するた
めの接触転化器に関する。これらの接触転化器は強化す
る関係にあり且つ共通のハウジング中にある電気的に加
熱できる接触転化器（ＥＨＣ）及び電気的に加熱するこ
とができないセラミック接触転化器から成る。
【０００２】
【発明の背景と従来の技術】接触転化器の目的は、エン
ジン又はタービン排気中の汚染物質、たとえば、一酸化
炭素、未燃焼炭化水素、酸化窒素類など、を二酸化炭
素、窒素及び水に転化することにある。従来の接触転化
器は、四角い真直ぐに通じる穴又は室、触媒被覆アルミ
ナビーズを有するセラミックハネカムモノリス、又は表
面に担持又は支持した触媒を有する波形の薄い金属箔ハ
ネカムモノリスを用いている。触媒は一般に貴金属、た
とえば、白金、パラジウム、ロジウム又はルテニウム、
あるいは、２種以上のこれらの貴金属の混合物である。
触媒は化学反応、酸化、還元又はその両方を促進し、そ
れによって汚染物を無害の副生物に転化し、次いでそれ
は排気系を通じて大気へと送られる。しかしながら、こ
の転化は、当初に排気と転化器が比較的低温であるとき
は、効率が低い。高転化率において有効であるために
は、排気が接触するに至る触媒及び転化器表面が、最低
限度の高い温度、たとえば、一酸化炭素に対して３９０
°Ｆ、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）に対して５７０°
Ｆ、エタン又は天然ガスに対して１０００°Ｆでなけれ
ばならない。さもなければ、無害の副生物への転化は不
十分であって、低温始動時の大気汚染度が高い。排気系
がその動作温度に達するようになると、接触転化器は最
高に効果的となる。かくして、エンジンの始動時に申し
分のない転化を達成するためには比較的低温の排気を高
温の触媒と接触させることが必要である。圧縮点化（デ
ィーゼル）及びスパーク点火エンジンの両方がそれを必
要とする。
ジン又はタービン排気中の汚染物質、たとえば、一酸化
炭素、未燃焼炭化水素、酸化窒素類など、を二酸化炭
素、窒素及び水に転化することにある。従来の接触転化
器は、四角い真直ぐに通じる穴又は室、触媒被覆アルミ
ナビーズを有するセラミックハネカムモノリス、又は表
面に担持又は支持した触媒を有する波形の薄い金属箔ハ
ネカムモノリスを用いている。触媒は一般に貴金属、た
とえば、白金、パラジウム、ロジウム又はルテニウム、
あるいは、２種以上のこれらの貴金属の混合物である。
触媒は化学反応、酸化、還元又はその両方を促進し、そ
れによって汚染物を無害の副生物に転化し、次いでそれ
は排気系を通じて大気へと送られる。しかしながら、こ
の転化は、当初に排気と転化器が比較的低温であるとき
は、効率が低い。高転化率において有効であるために
は、排気が接触するに至る触媒及び転化器表面が、最低
限度の高い温度、たとえば、一酸化炭素に対して３９０
°Ｆ、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）に対して５７０°
Ｆ、エタン又は天然ガスに対して１０００°Ｆでなけれ
ばならない。さもなければ、無害の副生物への転化は不
十分であって、低温始動時の大気汚染度が高い。排気系
がその動作温度に達するようになると、接触転化器は最
高に効果的となる。かくして、エンジンの始動時に申し
分のない転化を達成するためには比較的低温の排気を高
温の触媒と接触させることが必要である。圧縮点化（デ
ィーゼル）及びスパーク点火エンジンの両方がそれを必
要とする。
【０００３】触媒の加熱を達成するために、電源、たと
えば１２ボルト又は２４ボルトの自動車電池に接続させ
てある波形の薄い金属箔モノリスから成る電気的に加熱
できる接触転化器を用意し、好ましくは始動前及び始動
中に、電流を供給して触媒の温度を少なくとも６５０°
Ｆに上げ且つその温度を保つ。これについては１９９０
年９月２４日出願の共願特許願第５８７，２１９号を参
照すべきであり、この特許願の開示を、電熱可能な接触
転化器コア及び金属モノリスの効果的な加熱のための電
力系についての細部に対する参考として、ここに編入せ
しめる。
えば１２ボルト又は２４ボルトの自動車電池に接続させ
てある波形の薄い金属箔モノリスから成る電気的に加熱
できる接触転化器を用意し、好ましくは始動前及び始動
中に、電流を供給して触媒の温度を少なくとも６５０°
Ｆに上げ且つその温度を保つ。これについては１９９０
年９月２４日出願の共願特許願第５８７，２１９号を参
照すべきであり、この特許願の開示を、電熱可能な接触
転化器コア及び金属モノリスの効果的な加熱のための電
力系についての細部に対する参考として、ここに編入せ
しめる。
【０００４】らせん状又はＳ状に巻いた波形の薄い金属
箔接触転化器には問題があり、本発明はそれを解決す
る。波形の薄い金属モノリスコアについて厳密な圧縮試
験を実施し、装置はその試験に合格しなければならな
い。このような圧縮は電熱可能な接触転化器を破壊をも
たらす可能性がある。この試験は、運転中の内燃機関か
らの排気を装置中に通じながら高温（７００〜９５０
℃）で垂直の位置にある装置を振動（１００〜２００ヘ
ルツ及び２８〜６０Ｇ）させることから成る。所定の時
間、たとえば５〜２００時間、後に、巻いたコア装置が
気流の方向で圧縮又は破壊するときは、装置は試験に失
格するものとする。通常は、装置が失格する場合には、
それは５時間以内に失格する。
箔接触転化器には問題があり、本発明はそれを解決す
る。波形の薄い金属モノリスコアについて厳密な圧縮試
験を実施し、装置はその試験に合格しなければならな
い。このような圧縮は電熱可能な接触転化器を破壊をも
たらす可能性がある。この試験は、運転中の内燃機関か
らの排気を装置中に通じながら高温（７００〜９５０
℃）で垂直の位置にある装置を振動（１００〜２００ヘ
ルツ及び２８〜６０Ｇ）させることから成る。所定の時
間、たとえば５〜２００時間、後に、巻いたコア装置が
気流の方向で圧縮又は破壊するときは、装置は試験に失
格するものとする。通常は、装置が失格する場合には、
それは５時間以内に失格する。
【０００５】本発明の主な目的は、上記の試験に合格
し、従って極限的な使用条件において信頼性がある装置
を提供することにある。
し、従って極限的な使用条件において信頼性がある装置
を提供することにある。
【０００６】ここで１９７３年１０月３０日付けのキッ
ツナーに対する米国特許第３，７６８，９８２号を参照
すべきである。この特許においては、中心に位置させた
電熱器からの熱をモノリスの触媒支持体を通じる伝導に
より伝達することによって、触媒を最適動作温度に加熱
する。さらに、セラミックモノリスの穴中に含有させた
触媒への伝熱によって加熱を受けるセラミックモノリス
内の中心的な電熱可能なコアを開示している、１９７３
年１０月３０日付けのキッツナーに対する米国特許第
３，７７０，３８９号をも参照すべきである。この加熱
コアは、アルミナで被覆してあり且つ触媒をも担持して
いる、一方は波形で他方は平面的な、２種の金属薄板か
ら成っている。金属コアは、それ自体の電気抵抗によっ
て電気的に加熱される。伝導による加熱は、始動時の大
気汚染の問題を解決するためには時間がかかりすぎる。
その上、本発明の薄い金属コアは、波形の金属薄板と交
互する関係にある平らな金属薄板を必要としない。平ら
な金属薄板は約２０〜３０％の余分の重さを装置に加え
ると共に、比較的長い昇温時間又は比較的大きい電力を
必要とする。
ツナーに対する米国特許第３，７６８，９８２号を参照
すべきである。この特許においては、中心に位置させた
電熱器からの熱をモノリスの触媒支持体を通じる伝導に
より伝達することによって、触媒を最適動作温度に加熱
する。さらに、セラミックモノリスの穴中に含有させた
触媒への伝熱によって加熱を受けるセラミックモノリス
内の中心的な電熱可能なコアを開示している、１９７３
年１０月３０日付けのキッツナーに対する米国特許第
３，７７０，３８９号をも参照すべきである。この加熱
コアは、アルミナで被覆してあり且つ触媒をも担持して
いる、一方は波形で他方は平面的な、２種の金属薄板か
ら成っている。金属コアは、それ自体の電気抵抗によっ
て電気的に加熱される。伝導による加熱は、始動時の大
気汚染の問題を解決するためには時間がかかりすぎる。
その上、本発明の薄い金属コアは、波形の金属薄板と交
互する関係にある平らな金属薄板を必要としない。平ら
な金属薄板は約２０〜３０％の余分の重さを装置に加え
ると共に、比較的長い昇温時間又は比較的大きい電力を
必要とする。
【０００７】耐火性金属酸化物被覆を有し且つその酸化
物表面上に堆積させた貴金属触媒を有している波形の薄
い金属箔の製造のための方法の詳細については、１９８
７年１２月８日付けのコーネリソンらに対する米国特許
第４，７１１，００９号をも参照すべきである。この箔
をアコージオン状に折畳むか又はらせん状に巻くことに
よって、本発明の電熱可能なモノリスを形成させること
ができる。この特許を参考としてここに編入せしめる。
物表面上に堆積させた貴金属触媒を有している波形の薄
い金属箔の製造のための方法の詳細については、１９８
７年１２月８日付けのコーネリソンらに対する米国特許
第４，７１１，００９号をも参照すべきである。この箔
をアコージオン状に折畳むか又はらせん状に巻くことに
よって、本発明の電熱可能なモノリスを形成させること
ができる。この特許を参考としてここに編入せしめる。
【０００８】１９８９年１１月２日出願の国際ＰＣＴ公
告番号ＷＯ／１０４７１をも参照すべきであるが、この
文献は自動車において有用な導電性ハネカム触媒支持装
置を開示している。０．０３〜２オームの適当な電気絶
縁性を得るために、ハネカム体を、少なくとも一つの望
ましい抵抗を有する電流経路が得られるように、間隙及
び／又は電気絶縁性の中間層又は被覆によって、断面的
に及び／又は軸的に、電気的に区分する。時間的な遅延
によって加熱を制御する。排気系中の、電気的に加熱で
きるが、その他の点では一般的な一つ以上の別々の転化
器を開示している。この出願及びそれに伴なう１９８９
年１１月２日出願のＷＯ８９／１０４７０中に示された
基本的な装置を本発明において使用することができる。
らせん巻き又はＳ字巻きのコアは、前記の苛酷な試験下
の圧縮について同一の問題にさらされる。
告番号ＷＯ／１０４７１をも参照すべきであるが、この
文献は自動車において有用な導電性ハネカム触媒支持装
置を開示している。０．０３〜２オームの適当な電気絶
縁性を得るために、ハネカム体を、少なくとも一つの望
ましい抵抗を有する電流経路が得られるように、間隙及
び／又は電気絶縁性の中間層又は被覆によって、断面的
に及び／又は軸的に、電気的に区分する。時間的な遅延
によって加熱を制御する。排気系中の、電気的に加熱で
きるが、その他の点では一般的な一つ以上の別々の転化
器を開示している。この出願及びそれに伴なう１９８９
年１１月２日出願のＷＯ８９／１０４７０中に示された
基本的な装置を本発明において使用することができる。
らせん巻き又はＳ字巻きのコアは、前記の苛酷な試験下
の圧縮について同一の問題にさらされる。
【０００９】以下の説明中には“フェライト”ステンレ
ス鋼という記述がある。この材料に対する適当な組成は
エジェンスらに対する１９８３年１１月８日付けの米国
特許第４，４１４，０２３号中に記されている。本発明
において有用な特定のフェライトステンレス鋼はクロム
２０％、アルミニウム５％、セリウム、ランタン、ネオ
ジム、イットリウム及びプラセオジムから選んだ少なく
とも一つの希土類金属０．００２〜０．０５％を含有
し、残部は鉄及び製鋼不純物である。
ス鋼という記述がある。この材料に対する適当な組成は
エジェンスらに対する１９８３年１１月８日付けの米国
特許第４，４１４，０２３号中に記されている。本発明
において有用な特定のフェライトステンレス鋼はクロム
２０％、アルミニウム５％、セリウム、ランタン、ネオ
ジム、イットリウム及びプラセオジムから選んだ少なく
とも一つの希土類金属０．００２〜０．０５％を含有
し、残部は鉄及び製鋼不純物である。
【００１０】以下の説明において、繊維状セラミックマ
ット又はフェルトという記述も存在する。本発明におい
て有用なセラミック繊維の組成と製造については、ボー
マンに対する１９７４年３月５日付けの米国特許第３，
７９５，５２４号を参照すべきである。このような材料
は現在３Ｍ社から“インテラム”の商品名で市販されて
いる。
ット又はフェルトという記述も存在する。本発明におい
て有用なセラミック繊維の組成と製造については、ボー
マンに対する１９７４年３月５日付けの米国特許第３，
７９５，５２４号を参照すべきである。このような材料
は現在３Ｍ社から“インテラム”の商品名で市販されて
いる。
【００１１】さらに、いくつかの特許願、すなわち、１
９９０年４月１６日出願の通し番号第５２４，２８４号
及び５８７，２１９号をも参照すべきである。これらの
特許願は共に本出願人の所有にかかるものであって、そ
れらの開示を参考としてここに編入せしめる。
９９０年４月１６日出願の通し番号第５２４，２８４号
及び５８７，２１９号をも参照すべきである。これらの
特許願は共に本出願人の所有にかかるものであって、そ
れらの開示を参考としてここに編入せしめる。
【００１２】簡単に言えば、本発明はハウジング、該ハ
ウジング中の、少なくとも一表面上に、担持した貴金属
触媒を伴う耐火性金属酸化物を有する、波形の薄いステ
ンレス鋼から成る多区画の電気的に加熱できる触媒モノ
リス及び該ハウジング中で電気的に加熱できる触媒モノ
リスと並列しているか又は物理的同軸的関係で物理的に
隣接している多区画の通常のセラミック触媒モノリス、
並びに電圧源からの電力により電気的に加熱できる触媒
モノリスを加熱するための手段から成っている。好適実
施形態においては、電気的に加熱できる触媒モノリスは
通常のセラミック触媒モノリスの上流面に接触している
か又はその中に埋め込んである。あるいは、電気的に加
熱できる触媒モノリスを二つの通常のモノリス部分の間
に配置し、該通常のモノリスの中の少なくとも一つはそ
の区画中に配置した貴金属触媒を含有するようなものと
することができる。
ウジング中の、少なくとも一表面上に、担持した貴金属
触媒を伴う耐火性金属酸化物を有する、波形の薄いステ
ンレス鋼から成る多区画の電気的に加熱できる触媒モノ
リス及び該ハウジング中で電気的に加熱できる触媒モノ
リスと並列しているか又は物理的同軸的関係で物理的に
隣接している多区画の通常のセラミック触媒モノリス、
並びに電圧源からの電力により電気的に加熱できる触媒
モノリスを加熱するための手段から成っている。好適実
施形態においては、電気的に加熱できる触媒モノリスは
通常のセラミック触媒モノリスの上流面に接触している
か又はその中に埋め込んである。あるいは、電気的に加
熱できる触媒モノリスを二つの通常のモノリス部分の間
に配置し、該通常のモノリスの中の少なくとも一つはそ
の区画中に配置した貴金属触媒を含有するようなものと
することができる。
【００１３】通常のセラミック触媒モノリスは、いくつ
かの有利性を提供する。第一に、現行の接触転化器の改
造は比較的容易である。第二に、セラミックは良好な熱
の貯蔵を提供し、また、たとえば、非電気的に加熱する
波形の薄い金属モノリスにおけるよりも少ないエネルギ
ー損失のもとで主触媒装置がより迅速に汚染物を無害化
することを可能とする。最後に、セラミックモノリスは
金属の、非電気的に加熱する触媒モノリスよりも一層十
分に触媒を保護するものと思われる。
かの有利性を提供する。第一に、現行の接触転化器の改
造は比較的容易である。第二に、セラミックは良好な熱
の貯蔵を提供し、また、たとえば、非電気的に加熱する
波形の薄い金属モノリスにおけるよりも少ないエネルギ
ー損失のもとで主触媒装置がより迅速に汚染物を無害化
することを可能とする。最後に、セラミックモノリスは
金属の、非電気的に加熱する触媒モノリスよりも一層十
分に触媒を保護するものと思われる。
【００１４】本発明は本発明の好適実施形態を例証する
図面を参照することによって一層良好に理解することが
できよう。
図面を参照することによって一層良好に理解することが
できよう。
【００１５】前記のように、本発明は、特に、可動又は
固定の圧縮又は火花点火の内燃機関において使用するた
めの複合接触転化器に関する。この複合接触転化器はＥ
ＨＣ及び少なくとも一つの通常の接触転化器のための単
一のハウジングを使用する。通常の接触転化器はセラミ
ックモノリス、たとえば、菫青石又はバリウム／チタン
酸セラミック、である。たとえば、大部分の現在の自動
車は、接触転化器中でセラミックモノリスを有してい
る。特に本発明は一般的なセラミック接触転化器を電気
的に加熱できる接触転化器（ＥＨＣ）によって改装し、
それによって触媒が汚染物の最適な転化のために必要と
する温度よりも低い温度にある始動中又は冷時運転中に
一般に排気管から出る汚染物を除去するための装置の効
率を改善する手段を提供する。
固定の圧縮又は火花点火の内燃機関において使用するた
めの複合接触転化器に関する。この複合接触転化器はＥ
ＨＣ及び少なくとも一つの通常の接触転化器のための単
一のハウジングを使用する。通常の接触転化器はセラミ
ックモノリス、たとえば、菫青石又はバリウム／チタン
酸セラミック、である。たとえば、大部分の現在の自動
車は、接触転化器中でセラミックモノリスを有してい
る。特に本発明は一般的なセラミック接触転化器を電気
的に加熱できる接触転化器（ＥＨＣ）によって改装し、
それによって触媒が汚染物の最適な転化のために必要と
する温度よりも低い温度にある始動中又は冷時運転中に
一般に排気管から出る汚染物を除去するための装置の効
率を改善する手段を提供する。
【００１６】次いで、さらに特定的に図１を参照する
と、この図は本発明に従う複合接触転化器の一部分の断
面を示している。複合体１０は自動車において般用され
ている種類の通常の多区画セラミックモノリス１２を包
含している。これらのモノリスは公知であり、その断面
は円形又は卵形とすることができる。このようなモノリ
スは多孔性である。それらは耐火性組成物の押出しによ
って形成され、通常は１平方インチ当り約１００〜４０
０の区画数を有する、真直ぐにのびる区画を有してい
る。これらの区画は円形、四角形又は三角形の断面とす
ることができ、且つセラミックモノリスの小孔中に堆積
させた、貴金属触媒、たとえば、白金、又はパラジウ
ム、又はロジウム、又はルテニウム、あるいはこれらの
金属の二つ以上の混合物を有している。
と、この図は本発明に従う複合接触転化器の一部分の断
面を示している。複合体１０は自動車において般用され
ている種類の通常の多区画セラミックモノリス１２を包
含している。これらのモノリスは公知であり、その断面
は円形又は卵形とすることができる。このようなモノリ
スは多孔性である。それらは耐火性組成物の押出しによ
って形成され、通常は１平方インチ当り約１００〜４０
０の区画数を有する、真直ぐにのびる区画を有してい
る。これらの区画は円形、四角形又は三角形の断面とす
ることができ、且つセラミックモノリスの小孔中に堆積
させた、貴金属触媒、たとえば、白金、又はパラジウ
ム、又はロジウム、又はルテニウム、あるいはこれらの
金属の二つ以上の混合物を有している。
【００１７】セラミックコア１２は鋼製ハウジング１６
中の繊維状セラミック絶縁体１４の包装によって支持す
ることが望ましい。繊維状のセラミック絶縁配合物につ
いては、たとえば、ボーマンに対する１９７４年３月５
日付けの米国特許第３，７９５，５２４号を参照すべき
である。鋼ハウジグ１６は図７中に示すものと同様に、
かかるセラミックモノリスに対する通常のハウジングで
ある。しかしながら、図１において、ハウジングの前
端、すなわち上流端は、図３に示すもののような電気的
に加熱できる接触転化装置１８を包含する挿入物を許す
ために、通常のモノリスの上流面に接して注意深く切削
してある。電気的に加熱できる装置１８を受け入れるた
めにセラミックコア１２の前端は、ＥＨＣ１８を形成す
る薄い金属箔の幅と等しい深さを有するくぼみ２０を与
えるようにくり抜いてある。くぼみ２０内には、個々の
波形金属ストリップがその回りの上で折り畳んである導
電性の棒又はピンの突出端を受け入れるための内側のく
ぼみ２１をも設けてある。ＥＨＣの軸方向の寸法と等し
い長さを有し且つストリップの折り畳んだ末端が強固に
溶接してあるむくの棒又は管を用いる場合には、くぼみ
２１は必要でない。ＥＨＣは前記の特許願第５８７，２
１９号中に記載のようにして形成せしめるが、それにつ
いては該特許願の図２、２ａ及び５を特に参照すべきで
ある。本発明のＥＨＣコア中では内部コア絶縁物又は別
個の平らな薄い金属ストリップは用いない。前記米国特
許第４，７１１，００９号中に記すように、薄い金属箔
ストリップを先ず、好ましくは矢はず模様又は山形模様
で、波形とし、次いで少なくとも一面上を耐火性金属酸
化物、たとえば、望ましくは１〜５％から最大３０％に
至るまでのセリアの部分を包含するガンマアルミナで被
覆したのち、焼成して被覆を固定する。そののちに、貴
金属触媒の水溶液を耐火性金属酸化物表面に塗布し、触
媒被覆した金属箔ストリップを十分な温度に加熱するこ
とによって水溶性の触媒塩を接触的に活性な金属へと還
元する。あるいは、バロックらに対する１９８９年３月
７日付けの米国特許第４，８１０，５８８号中に記すよ
うに波形は真直ぐであるけれども入れ子になっていなく
てもよい。これらの製作段階は前記米国特許第４，７１
１，００９号中に記すとおりである。被覆した触媒を担
持するストリップを次いで前記の特許願第５８７，２１
９号中に詳記するように針金棒上で折畳み且つそれに溶
接し、それらのコア要素を突き出ている針金末端で集
め、次いでらせん状にしっかりと巻く。ピンは、それを
通じて電力を触媒コアに供給するための中心のコアを形
成する。特許願第５８７，２１９号中に記すように、折
畳んだ波形ストリップの自由端は、最後に直流電源の極
の一つに接続するための電気的接続手段を備えている。
何らの棒を伴なわない波形金属の折畳みストリップは、
前記のように、棒又は管コアに直接にスポット溶接し
て、その管又は棒を電源の一方の側に接続する。
中の繊維状セラミック絶縁体１４の包装によって支持す
ることが望ましい。繊維状のセラミック絶縁配合物につ
いては、たとえば、ボーマンに対する１９７４年３月５
日付けの米国特許第３，７９５，５２４号を参照すべき
である。鋼ハウジグ１６は図７中に示すものと同様に、
かかるセラミックモノリスに対する通常のハウジングで
ある。しかしながら、図１において、ハウジングの前
端、すなわち上流端は、図３に示すもののような電気的
に加熱できる接触転化装置１８を包含する挿入物を許す
ために、通常のモノリスの上流面に接して注意深く切削
してある。電気的に加熱できる装置１８を受け入れるた
めにセラミックコア１２の前端は、ＥＨＣ１８を形成す
る薄い金属箔の幅と等しい深さを有するくぼみ２０を与
えるようにくり抜いてある。くぼみ２０内には、個々の
波形金属ストリップがその回りの上で折り畳んである導
電性の棒又はピンの突出端を受け入れるための内側のく
ぼみ２１をも設けてある。ＥＨＣの軸方向の寸法と等し
い長さを有し且つストリップの折り畳んだ末端が強固に
溶接してあるむくの棒又は管を用いる場合には、くぼみ
２１は必要でない。ＥＨＣは前記の特許願第５８７，２
１９号中に記載のようにして形成せしめるが、それにつ
いては該特許願の図２、２ａ及び５を特に参照すべきで
ある。本発明のＥＨＣコア中では内部コア絶縁物又は別
個の平らな薄い金属ストリップは用いない。前記米国特
許第４，７１１，００９号中に記すように、薄い金属箔
ストリップを先ず、好ましくは矢はず模様又は山形模様
で、波形とし、次いで少なくとも一面上を耐火性金属酸
化物、たとえば、望ましくは１〜５％から最大３０％に
至るまでのセリアの部分を包含するガンマアルミナで被
覆したのち、焼成して被覆を固定する。そののちに、貴
金属触媒の水溶液を耐火性金属酸化物表面に塗布し、触
媒被覆した金属箔ストリップを十分な温度に加熱するこ
とによって水溶性の触媒塩を接触的に活性な金属へと還
元する。あるいは、バロックらに対する１９８９年３月
７日付けの米国特許第４，８１０，５８８号中に記すよ
うに波形は真直ぐであるけれども入れ子になっていなく
てもよい。これらの製作段階は前記米国特許第４，７１
１，００９号中に記すとおりである。被覆した触媒を担
持するストリップを次いで前記の特許願第５８７，２１
９号中に詳記するように針金棒上で折畳み且つそれに溶
接し、それらのコア要素を突き出ている針金末端で集
め、次いでらせん状にしっかりと巻く。ピンは、それを
通じて電力を触媒コアに供給するための中心のコアを形
成する。特許願第５８７，２１９号中に記すように、折
畳んだ波形ストリップの自由端は、最後に直流電源の極
の一つに接続するための電気的接続手段を備えている。
何らの棒を伴なわない波形金属の折畳みストリップは、
前記のように、棒又は管コアに直接にスポット溶接し
て、その管又は棒を電源の一方の側に接続する。
【００１８】図２は突き出たピンを有しておらず、通常
のセラミック触媒コアの上流面と並置するＥＨＣを示
す。通常は、ＥＨＣは通常のセラミックコアよりも小さ
な断面積を有しており、それ故、ガスをさえぎる表面の
面を横切る圧力低下をほぼ同一に保つことができるよう
に、セラミックコアの上流面中にＥＨＣを少なくとも部
分的に引っ込ませることが望ましい。ＥＨＣの断面積が
セラミックコアの断面積と等しいか又はほぼ等しい場合
には、図２に示すようにセラミックコアの上流面に接し
てＥＨＣを位置させることができる。
のセラミック触媒コアの上流面と並置するＥＨＣを示
す。通常は、ＥＨＣは通常のセラミックコアよりも小さ
な断面積を有しており、それ故、ガスをさえぎる表面の
面を横切る圧力低下をほぼ同一に保つことができるよう
に、セラミックコアの上流面中にＥＨＣを少なくとも部
分的に引っ込ませることが望ましい。ＥＨＣの断面積が
セラミックコアの断面積と等しいか又はほぼ等しい場合
には、図２に示すようにセラミックコアの上流面に接し
てＥＨＣを位置させることができる。
【００１９】次いでらせん状に巻いたコアを鋼バンド中
で保持する。図４は一般にはステンレス鋼、たとえば、
フェライトステンレス鋼から成る約０．７５″の幅の半
加工片２２を示す。半加工片２２の一方の縁２４の中心
にバンドと一体の突起２６がある。突起２６の先端２８
の幅は０．７５″であり、また突起２６は外側に約０．
７５″のびていることが望ましい。この突起は、後記の
ようにのちの電力端子の取り付けのためのものである。
縁３０は縁の線２４に対して約１３５度の角度にある。
図５に示すように、図４のブランクをしっかりと圧縮し
たらせん状のコアと等しい直径を有する円形に巻く。こ
の円は最初は閉じることなしに、バンド２２中への挿入
後にらせん状に巻いたコアの圧縮を可能とするための約
０．１２″の間隙３２を残しておく。バンド２２とコア
１８の間の良好な電気的連絡を与えるように通し番号第
５８７，２１９号の特許願に記すようにらせん状のコア
の自由端に溶接する。
で保持する。図４は一般にはステンレス鋼、たとえば、
フェライトステンレス鋼から成る約０．７５″の幅の半
加工片２２を示す。半加工片２２の一方の縁２４の中心
にバンドと一体の突起２６がある。突起２６の先端２８
の幅は０．７５″であり、また突起２６は外側に約０．
７５″のびていることが望ましい。この突起は、後記の
ようにのちの電力端子の取り付けのためのものである。
縁３０は縁の線２４に対して約１３５度の角度にある。
図５に示すように、図４のブランクをしっかりと圧縮し
たらせん状のコアと等しい直径を有する円形に巻く。こ
の円は最初は閉じることなしに、バンド２２中への挿入
後にらせん状に巻いたコアの圧縮を可能とするための約
０．１２″の間隙３２を残しておく。バンド２２とコア
１８の間の良好な電気的連絡を与えるように通し番号第
５８７，２１９号の特許願に記すようにらせん状のコア
の自由端に溶接する。
【００２０】図３はセラミックコア１２中への挿入前の
ＥＨＣ組立物の側立面を示す。らせん状に巻いたコア１
８から両側に突出している中心の端子３４は直流電源の
反対極を取り付けるための点である。
ＥＨＣ組立物の側立面を示す。らせん状に巻いたコア１
８から両側に突出している中心の端子３４は直流電源の
反対極を取り付けるための点である。
【００２１】図６及び７は、接触転化器をエンジンの排
気管に接続することを可能とする、推移末端キャップ３
８、又はアダプター３８と接触転化器ハウジング１６の
本体の間に適合するように形成させた、延長部分３６を
示す。延長部分３６は接触転化器ハウジング又は容器の
断面形態に依存して卵形又は円形の形態を有している。
延長部分３６は卵形又は円形のバンド４０と接地棒４２
を包含する。接地棒４２はニッケル又はニッケル合金か
ら成ることが望ましい。これは卵形延長部分の短径又は
円形延長部分の直径に沿ってのびている。
気管に接続することを可能とする、推移末端キャップ３
８、又はアダプター３８と接触転化器ハウジング１６の
本体の間に適合するように形成させた、延長部分３６を
示す。延長部分３６は接触転化器ハウジング又は容器の
断面形態に依存して卵形又は円形の形態を有している。
延長部分３６は卵形又は円形のバンド４０と接地棒４２
を包含する。接地棒４２はニッケル又はニッケル合金か
ら成ることが望ましい。これは卵形延長部分の短径又は
円形延長部分の直径に沿ってのびている。
【００２２】接地棒４２は延長部分３６を通してのびて
おり、図６に示すように底部４８及び頭部４６で溶接し
てある。頭部からの突起４４は、図中には示してないケ
ーブル端子及び保持ナットを受け入れるように延ばして
あり且つねじが切ってある。波形の薄い金属コア１８中
への熱電対の挿入を可能とするために延長部分３６の壁
を通じる穴５０が設けてある。熱電対の引き込みの構造
についての詳細は特許願第５８７，２１９号中に示され
ている。熱電対の接続点を波形の薄い金属モノリス中の
一区画中に置き且つ導線は、その全長にわたって、また
それが延長部分３６を通り抜けるところで、絶縁してあ
る。
おり、図６に示すように底部４８及び頭部４６で溶接し
てある。頭部からの突起４４は、図中には示してないケ
ーブル端子及び保持ナットを受け入れるように延ばして
あり且つねじが切ってある。波形の薄い金属コア１８中
への熱電対の挿入を可能とするために延長部分３６の壁
を通じる穴５０が設けてある。熱電対の引き込みの構造
についての詳細は特許願第５８７，２１９号中に示され
ている。熱電対の接続点を波形の薄い金属モノリス中の
一区画中に置き且つ導線は、その全長にわたって、また
それが延長部分３６を通り抜けるところで、絶縁してあ
る。
【００２３】陽端子５２もまた一般に５１で示した適当
な絶縁手段と共に延長部分３６を通してのびている。カ
ラー５６に溶接した金属ブシュ５４が設けてあり、一
方、カラー５６は延長部分３６に溶接してある。端子５
２は、それを端子棒５２の内側末端との電気的接触から
隔離するために絶縁スリーブ５４中に入れる。次いで内
側末端５８を締め付けバンド２２の突起２６に溶接し、
一方、バンド２２は、前記のように、多区画コア１８を
形成する波形の薄い金属折畳みストリップの自由端に溶
接する。かくして、直流電源の陽極が電圧源に電気的に
接続する。
な絶縁手段と共に延長部分３６を通してのびている。カ
ラー５６に溶接した金属ブシュ５４が設けてあり、一
方、カラー５６は延長部分３６に溶接してある。端子５
２は、それを端子棒５２の内側末端との電気的接触から
隔離するために絶縁スリーブ５４中に入れる。次いで内
側末端５８を締め付けバンド２２の突起２６に溶接し、
一方、バンド２２は、前記のように、多区画コア１８を
形成する波形の薄い金属折畳みストリップの自由端に溶
接する。かくして、直流電源の陽極が電圧源に電気的に
接続する。
【００２４】接地、すなわち直流電源の陰極を接地棒４
２の突出端４４に接続する。接地棒４２を、次いで、延
長部分３６の転化器ハウジング１６の下流端への取付け
に際して、回りで波形の薄い金属ストリップが折畳んで
あり且つ相互に溶接してある多数の突出棒から成ってい
る中心の棒３４に溶接する。これらの操作は前記特許願
第５８７，２１９号中に詳細に記されている。必要に応
じ、陽極と陰極を逆にすることもできる。
２の突出端４４に接続する。接地棒４２を、次いで、延
長部分３６の転化器ハウジング１６の下流端への取付け
に際して、回りで波形の薄い金属ストリップが折畳んで
あり且つ相互に溶接してある多数の突出棒から成ってい
る中心の棒３４に溶接する。これらの操作は前記特許願
第５８７，２１９号中に詳細に記されている。必要に応
じ、陽極と陰極を逆にすることもできる。
【００２５】ＥＨＣ１８を延長部分３６と共にセラミッ
ク転化器ボディー１２のくぼみ２０中に挿入したのち、
遷移部分３８（図８）を延長部分３６の外側の自由端に
溶接することによって、改装した複合接触転化器が完成
し、その全組立物を再び排気管６０に取り付ける。
ク転化器ボディー１２のくぼみ２０中に挿入したのち、
遷移部分３８（図８）を延長部分３６の外側の自由端に
溶接することによって、改装した複合接触転化器が完成
し、その全組立物を再び排気管６０に取り付ける。
【００２６】前記のように、ＥＨＣは通常の触媒ユニッ
トと同様に多区画のものである。ＥＨＣモノリスは平方
インチ当り１００〜７００区画、好ましくは平方インチ
当り１５０〜３００区画の区画密度を有し、また、一般
にセラミックから成る通常の接触転化器ユニットは平方
インチ当り１００〜４００区画の区画密度を有してい
る。ＥＨＣを何らかの理由によってセラミック転化器ユ
ニットから分離させなければならない場合には、通常の
接触転化器ユニットの上流面とＥＨＣの下流面の間に、
望ましくは区画中に堆積させた触媒を伴なう、約２イン
チの軸方向の長さと平方インチ当り１６〜３６区画の区
画密度を有するセラミックブロックを挿入すればよい。
トと同様に多区画のものである。ＥＨＣモノリスは平方
インチ当り１００〜７００区画、好ましくは平方インチ
当り１５０〜３００区画の区画密度を有し、また、一般
にセラミックから成る通常の接触転化器ユニットは平方
インチ当り１００〜４００区画の区画密度を有してい
る。ＥＨＣを何らかの理由によってセラミック転化器ユ
ニットから分離させなければならない場合には、通常の
接触転化器ユニットの上流面とＥＨＣの下流面の間に、
望ましくは区画中に堆積させた触媒を伴なう、約２イン
チの軸方向の長さと平方インチ当り１６〜３６区画の区
画密度を有するセラミックブロックを挿入すればよい。
【００２７】かくして、たとえば１２ボルト自動車電池
のような電源からの１５００〜５０００ワットの電力を
端子４４及び５２に送るときは、その電力が波形の薄い
金属コア１８に供給され、薄い金属ストリップ部分の抵
抗によって、電気的に加熱することができる接触転化器
の加熱を、２〜３０秒で少なくとも約６５０°Ｆの転化
温度に至るまで、きわめて迅速に達成することができ
る。
のような電源からの１５００〜５０００ワットの電力を
端子４４及び５２に送るときは、その電力が波形の薄い
金属コア１８に供給され、薄い金属ストリップ部分の抵
抗によって、電気的に加熱することができる接触転化器
の加熱を、２〜３０秒で少なくとも約６５０°Ｆの転化
温度に至るまで、きわめて迅速に達成することができ
る。
【００２８】図１〜９に示す実施形態は、ＥＨＣコアの
圧縮を受けることなく、少なくとも５時間にわたって苛
酷な試験条件に耐える。
圧縮を受けることなく、少なくとも５時間にわたって苛
酷な試験条件に耐える。
【００２９】図９は本発明の別の実施形態を示してお
り、この場合にはＥＨＣは、セラミックモノリスの二つ
の部分の間に、それらと接触して同軸的に配置してあ
る。この図中に示した卵形又は円形のハウジング７０
は、図８におけるように、標準的な排気管６０に適応さ
せるために、それに溶接した遷移末端キャップ７２及び
７４を有している。ハウジング内には一対の軸方向で間
隔を置いたセラミック触媒モノリス７８及び８０が中心
的に位置している。それらはセラミックマットクッショ
ン８２を用いてハウジング中に挿入する。セラミックモ
ノリス７８及び８０の場合には、マット８２は、モノリ
スユニット７８及び８０が振動によって破損する可能性
を低下させるために役立つ。
り、この場合にはＥＨＣは、セラミックモノリスの二つ
の部分の間に、それらと接触して同軸的に配置してあ
る。この図中に示した卵形又は円形のハウジング７０
は、図８におけるように、標準的な排気管６０に適応さ
せるために、それに溶接した遷移末端キャップ７２及び
７４を有している。ハウジング内には一対の軸方向で間
隔を置いたセラミック触媒モノリス７８及び８０が中心
的に位置している。それらはセラミックマットクッショ
ン８２を用いてハウジング中に挿入する。セラミックモ
ノリス７８及び８０の場合には、マット８２は、モノリ
スユニット７８及び８０が振動によって破損する可能性
を低下させるために役立つ。
【００３０】セラミックマット８２は、セラミックモノ
リス７８及び８０の軸方向の移動を抑制し、それによっ
てＥＨＣのコアを軸方向の移動又は、特に下流の方向で
の、圧縮に抗して保持するためにも役立つ。
リス７８及び８０の軸方向の移動を抑制し、それによっ
てＥＨＣのコアを軸方向の移動又は、特に下流の方向で
の、圧縮に抗して保持するためにも役立つ。
【００３１】モノリスユニット７８及び８０の間に且つ
それらと接触して、バンド８６が突起部分２６（図４、
５）を有する必要がないことを除けば図１に示す電気的
に加熱できる触媒ユニット１８と同様な構成の、電気的
に加熱できる接触転化器８４が位置している。バンド８
６は、前記の特許願第５８７，２１９号、図１、２、２
ａ、３、４及び５中に示すものと同様に、らせん状に巻
いた折畳んだ波形の薄い金属ストリップの束８８を囲ん
でいる。鋼棒の束３４（図３）はらせん状に巻いたコア
１８の両方の側から突き出ており、且つ相当するくぼみ
９０及び９２が図９に示すように突き出ている末端９８
及び１００を受け入れるために設けてある。下流のモノ
リス８０中の穴９２は伝導性の棒１０４を受け入れるた
めの軸の穴１０２と連絡し、一方、棒１０４は、その内
側末端１０８において、放射的にのびる棒１０６に溶接
してある。棒１０６の最先端はハウジング７０を出ると
ころでそれに溶接し且つ支持ナット及び締め付けナット
（図中に示してない）を受け入れて概念的に示した電源
１１２の接地極からのケーブル端子を保持するために、
１１０においてねじを有することができる。陽端子１１
３は適当な方式の絶縁フィードスルー（たとえば前記特
許願第５８７，２１９号の図４中の７４、７６に示した
絶縁フィードスルー）を通じて挿入する。端子１１３は
その内側末端１１６において束８４を取囲み且つ保持し
ているバンド８６に溶接する。端子１１３は、電源１１
２からのケーブルを受け入れ且つ保持するために、その
最先端１１８でねじが切ってある。モノリス７８及び８
０は、平方インチ当り１６〜４００区画を有し、それぞ
れ、軸方向の寸法が１″〜３″、好ましくは２″の押出
したセラミックから成ることが望ましく且つ貴金属触媒
を担持している。上流部分７８、すなわち、モノリス７
８は場合によっては省略することができる。モノリス７
８及び８０はＥＨＣユニット８４に対してしっかりと押
し付ける。セラミックマット８２とハウジング７０の間
の適合は、ＥＨＣのコア８４の下流への滑りと圧縮を防
ぐために密でなければならない。セラミックユニットの
外径はＥＨＣの外径と同一であっても異なっていてもよ
い。熱電対１１９を用いる。ＥＨＣ８４内には、フィー
ドスルー１２３によってハウジングを通してのびるリー
ド線及びプラグ１２を伴なって、接合点１２１が位置し
ている。
それらと接触して、バンド８６が突起部分２６（図４、
５）を有する必要がないことを除けば図１に示す電気的
に加熱できる触媒ユニット１８と同様な構成の、電気的
に加熱できる接触転化器８４が位置している。バンド８
６は、前記の特許願第５８７，２１９号、図１、２、２
ａ、３、４及び５中に示すものと同様に、らせん状に巻
いた折畳んだ波形の薄い金属ストリップの束８８を囲ん
でいる。鋼棒の束３４（図３）はらせん状に巻いたコア
１８の両方の側から突き出ており、且つ相当するくぼみ
９０及び９２が図９に示すように突き出ている末端９８
及び１００を受け入れるために設けてある。下流のモノ
リス８０中の穴９２は伝導性の棒１０４を受け入れるた
めの軸の穴１０２と連絡し、一方、棒１０４は、その内
側末端１０８において、放射的にのびる棒１０６に溶接
してある。棒１０６の最先端はハウジング７０を出ると
ころでそれに溶接し且つ支持ナット及び締め付けナット
（図中に示してない）を受け入れて概念的に示した電源
１１２の接地極からのケーブル端子を保持するために、
１１０においてねじを有することができる。陽端子１１
３は適当な方式の絶縁フィードスルー（たとえば前記特
許願第５８７，２１９号の図４中の７４、７６に示した
絶縁フィードスルー）を通じて挿入する。端子１１３は
その内側末端１１６において束８４を取囲み且つ保持し
ているバンド８６に溶接する。端子１１３は、電源１１
２からのケーブルを受け入れ且つ保持するために、その
最先端１１８でねじが切ってある。モノリス７８及び８
０は、平方インチ当り１６〜４００区画を有し、それぞ
れ、軸方向の寸法が１″〜３″、好ましくは２″の押出
したセラミックから成ることが望ましく且つ貴金属触媒
を担持している。上流部分７８、すなわち、モノリス７
８は場合によっては省略することができる。モノリス７
８及び８０はＥＨＣユニット８４に対してしっかりと押
し付ける。セラミックマット８２とハウジング７０の間
の適合は、ＥＨＣのコア８４の下流への滑りと圧縮を防
ぐために密でなければならない。セラミックユニットの
外径はＥＨＣの外径と同一であっても異なっていてもよ
い。熱電対１１９を用いる。ＥＨＣ８４内には、フィー
ドスルー１２３によってハウジングを通してのびるリー
ド線及びプラグ１２を伴なって、接合点１２１が位置し
ている。
【００３２】図１０は本発明のもう一つの実施形態の断
面を示す。この場合にはＥＨＣ１２０はセラミック部分
１２２及び１２４の直径よりも小さい直径を有してい
る。上流部分１２２は適当な穴１２６とくぼみ１２８を
有している。下流部分１２４は適当な穴１３０とくぼみ
１３２を有している。これらのくぼみ１２８及び１３２
はコア棒１３８の延長部分１３４及び１３６に対応する
ようになっている。下流のくぼみ１３２は電流を通じる
軸棒１４２を受け入れるために穴１４０で端ぐりしてあ
り、また棒１４２はその下流先端１４４においてハウジ
ング１４８を通じてのびている放射的な電流伝達棒１４
６に溶接してある。ハウジングを通る延長部は全体的に
１５０で示した適当なフィードスルーによってハウジン
グ１４８から絶縁してある。適当なフィードスルーにつ
いての詳細は特許願第５８７，２１９号の図３を参照す
べきである。セラミック部分１２２及び１２４の向い合
う面１５２と１５４は一つ以上の放射的にのびる電流伝
達棒１５６及び１５８に適合するように約０．５″の軸
方向の間隔を有している。棒１５６及び１５８の内側末
端は、それぞれ、前記のようにＥＨＣのコア１２０を形
成する多数の折畳んだ波形の薄い金属箔ストリップを結
合する保持バンド１６０に溶接する。棒１５６及び１５
８の外側末端をハウジング１４８に溶接することが便宜
的である。棒１５６又は１５８を延長して、図中には示
してないケーブル取付け突起に適応させるために先端に
ねじを切ってあってもよい。
面を示す。この場合にはＥＨＣ１２０はセラミック部分
１２２及び１２４の直径よりも小さい直径を有してい
る。上流部分１２２は適当な穴１２６とくぼみ１２８を
有している。下流部分１２４は適当な穴１３０とくぼみ
１３２を有している。これらのくぼみ１２８及び１３２
はコア棒１３８の延長部分１３４及び１３６に対応する
ようになっている。下流のくぼみ１３２は電流を通じる
軸棒１４２を受け入れるために穴１４０で端ぐりしてあ
り、また棒１４２はその下流先端１４４においてハウジ
ング１４８を通じてのびている放射的な電流伝達棒１４
６に溶接してある。ハウジングを通る延長部は全体的に
１５０で示した適当なフィードスルーによってハウジン
グ１４８から絶縁してある。適当なフィードスルーにつ
いての詳細は特許願第５８７，２１９号の図３を参照す
べきである。セラミック部分１２２及び１２４の向い合
う面１５２と１５４は一つ以上の放射的にのびる電流伝
達棒１５６及び１５８に適合するように約０．５″の軸
方向の間隔を有している。棒１５６及び１５８の内側末
端は、それぞれ、前記のようにＥＨＣのコア１２０を形
成する多数の折畳んだ波形の薄い金属箔ストリップを結
合する保持バンド１６０に溶接する。棒１５６及び１５
８の外側末端をハウジング１４８に溶接することが便宜
的である。棒１５６又は１５８を延長して、図中には示
してないケーブル取付け突起に適応させるために先端に
ねじを切ってあってもよい。
【００３３】図１０は、特許願第５８７，２１９号の図
３中に示すように、たとえば、適当なフィードスルー１
６２を通してＥＨＣ１２０中に通じ且つハウジング１４
８を出る熱電対をもつ示している。セラミックモノリス
１２２及び１２４はハウジング１４８とセラミックブロ
ックすなわち部分１２２及び１２４の間の空間で圧縮さ
れた周囲のセラミックマット１６４によってハウジング
内に正しく保持される。
３中に示すように、たとえば、適当なフィードスルー１
６２を通してＥＨＣ１２０中に通じ且つハウジング１４
８を出る熱電対をもつ示している。セラミックモノリス
１２２及び１２４はハウジング１４８とセラミックブロ
ックすなわち部分１２２及び１２４の間の空間で圧縮さ
れた周囲のセラミックマット１６４によってハウジング
内に正しく保持される。
【００３４】コア１２０の下流端に対してのセラミック
ブロックすなわち部分１２４の密な並置は、コア１２０
の下流の方向における圧縮を防ぐ。
ブロックすなわち部分１２４の密な並置は、コア１２０
の下流の方向における圧縮を防ぐ。
【００３５】このようにして、ＥＨＣである一方の部分
と通常の接触転化器である他方の部分から成る複合接触
転化器を形成させることによって、らせん状又はＳ状に
巻いた波形の薄い金属の電気的に加熱することができる
接触転化器の性能を向上させるための手段を提供するこ
とができた。ＥＨＣを部分的に又は完全に通常の接触転
化器内にはめ込むことによって両部分を並列的に配置す
る。図１〜８に示すような、改造装置、又は図９及び１
０のようなＯＥＭ装置のいずれかとすることができる複
合転化器は、通常の排気系中に取付けるために適してお
り且つ製造者による厳しい試験に耐える耐久性を有し、
したがって苛酷な使用条件に耐えることが認められてい
る。本発明の装置は車の床下の排気ライン中に又はエン
ジン排気マニホルドに接して配置した単一のかんすなわ
ちハウジング中に含有させることができる。
と通常の接触転化器である他方の部分から成る複合接触
転化器を形成させることによって、らせん状又はＳ状に
巻いた波形の薄い金属の電気的に加熱することができる
接触転化器の性能を向上させるための手段を提供するこ
とができた。ＥＨＣを部分的に又は完全に通常の接触転
化器内にはめ込むことによって両部分を並列的に配置す
る。図１〜８に示すような、改造装置、又は図９及び１
０のようなＯＥＭ装置のいずれかとすることができる複
合転化器は、通常の排気系中に取付けるために適してお
り且つ製造者による厳しい試験に耐える耐久性を有し、
したがって苛酷な使用条件に耐えることが認められてい
る。本発明の装置は車の床下の排気ライン中に又はエン
ジン排気マニホルドに接して配置した単一のかんすなわ
ちハウジング中に含有させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電気的に加熱することができない通常のセラミ
ック接触転化器の上流面中にはめ込んだ電気的に加熱す
ることができる波形の薄い金属接触転化器を示してい
る、本発明による複合接触転化器の断面図である。
ック接触転化器の上流面中にはめ込んだ電気的に加熱す
ることができる波形の薄い金属接触転化器を示してい
る、本発明による複合接触転化器の断面図である。
【図２】電気的に加熱することができない通常のセラミ
ック接触転化器の上流面に並置した電気的に加熱するこ
とができる接触転化器を示している、本発明による複合
接触転化器の断面図である。
ック接触転化器の上流面に並置した電気的に加熱するこ
とができる接触転化器を示している、本発明による複合
接触転化器の断面図である。
【図３】通常のセラミック接触転化器の面中の穴の中へ
の挿入前のＥＨＣの側立面図である。
の挿入前のＥＨＣの側立面図である。
【図４】ＥＨＣのための電流伝達バンドの展開した半加
工片である。
工片である。
【図５】図１に示したらせん状に巻いた波形の薄い金属
触媒コアを取り囲むために巻いたときの図３のバンドの
前面図である。
触媒コアを取り囲むために巻いたときの図３のバンドの
前面図である。
【図６】通常の接触転化器を電気的に加熱することがで
きるコアを包含するように改造するために、該転化器の
ハウジング中に挿入するための延長部分の前面図であ
り、ＥＨＣに電力を供給するための電気的接続棒をも示
している。
きるコアを包含するように改造するために、該転化器の
ハウジング中に挿入するための延長部分の前面図であ
り、ＥＨＣに電力を供給するための電気的接続棒をも示
している。
【図７】図６に示した延長部分の末端図である。
【図８】本発明による複合接触転化器を含有する改造ハ
ウジングの側面図である。
ウジングの側面図である。
【図９】本発明による別の複合接触転化器の断面図であ
って、少なくとも一つがその区画の内面上に触媒を包含
している二つの多区画セラミック部分の間にそれらと物
理的に接触させて配置した、それらと同軸の関係にある
電気的に加熱できる波形の薄い金属接触転化器を示して
いる。
って、少なくとも一つがその区画の内面上に触媒を包含
している二つの多区画セラミック部分の間にそれらと物
理的に接触させて配置した、それらと同軸の関係にある
電気的に加熱できる波形の薄い金属接触転化器を示して
いる。
【図１０】本発明によるさらに他の複合接触転化器の断
面図であって、二つのセラミック多区画接触転化器部分
の向い合う面中に部分的にはめ込んだＥＨＣを示してい
る。
面図であって、二つのセラミック多区画接触転化器部分
の向い合う面中に部分的にはめ込んだＥＨＣを示してい
る。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｇ
Claims (19)
- 【請求項１】 （ａ）ハウジング、（ｂ）各ストリップ
の中央点に配置した導電性の中心のコアと導電性の関係
にあり且つ該中央点において折畳んだ、単独に折畳ん
だ、入れ子になっていない波形の薄い金属ストリップか
ら成るモノリスコア、該金属ストリップは多区画の束を
形成するように該中心のコアの回りにらせん状に巻いて
あり、各折畳んだストリップの自由端は導電性である、
巻いたストリップを多区画コアとして結合するための該
自由端と電気的に接触している結合リング、該電気的に
加熱できる触媒コアに電圧源からの電力を伝達するため
の手段から成る多区画の電気的に加熱することができる
接触転化器、（ｃ）該電気的に加熱することができる接
触転化器の下流に並置した同軸的関係にある多区画の通
常のセラミック触媒モノリス、及び（ｄ）該通常のセラ
ミック触媒モノリスを該ハウジング中で固定した軸的関
係で保持するための手段から成ることを特徴とする排気
流からの汚染物を除去するための複合多区画接触転化
器。 - 【請求項２】 多区画の通常の接触転化器は平方インチ
当り１６〜４００区画の範囲の区画密度を有する押出し
たセラミックである、特許請求の範囲第１項記載の複合
多区画接触転化器。 - 【請求項３】 波形の薄い金属ストリップは波形のフェ
ライトステンレス鋼ストリップである、特許請求の範囲
第１項記載の複合多区画接触転化器。 - 【請求項４】 薄い金属ストリップは矢はず模様で波形
としてある、特許請求の範囲第３項記載の複合多区画接
触転化器。 - 【請求項５】 薄い金属ストリップは入れ子ではなく真
直ぐな模様で波形としてある、特許請求の範囲第３項記
載の複合多区画は接触転化器。 - 【請求項６】 電気的に加熱することができる接触転化
器モノリスを通常のセラミック接触転化器の上流面中に
はめ込む、特許請求の範囲第１項記載の複合多区画接触
転化器。 - 【請求項７】 電気的に加熱することができる接触転化
器モノリスは通常のセラミック接触転化器の上流面と並
置した関係にある、特許請求の範囲第１項記載の複合多
区画接触転化器。 - 【請求項８】 電気的に加熱できる接触転化器モノリス
は通常のセラミック接触転化器の下流面とも並置した関
係にある、特許請求の範囲第７項記載の複合多区画接触
転化器。 - 【請求項９】 電気的に加熱できる接触転化器は該電気
的に加熱できる接触転化器の下流に配置した通常のセラ
ミック接触転化器中に部分的にはめ込んである、特許請
求の範囲第１項記載の複合多区画接触転化器。 - 【請求項１０】 電気的に加熱できる接触転化器は下流
の通常のセラミック接触転化器中に部分的にはめ込んで
あり且つ上流の通常のセラミック接触転化器中に部分的
にはめ込んである、特許請求の範囲第１項記載の複合多
区画接触転化器。 - 【請求項１１】 波形の薄い金属ストリップは少なくと
もその一表面上に耐火性金属酸化物の被覆を有してい
る、特許請求の範囲第１項記載の複合多区画接触転化
器。 - 【請求項１２】 耐火性金属酸化物はガンマアルミナで
ある、特許請求の範囲第１１項記載の複合多区画接触転
化器。 - 【請求項１３】 耐火性金属酸化物は、その上に担持し
た貴金属触媒を有している、特許請求の範囲第１１項記
載の複合多区画接触転化器。 - 【請求項１４】 耐火性金属酸化物は、比較的少量のセ
リウム、ランタン、ネオジム、プラセオジム及びイット
リウムから成るグループから選択した希土類金属を含有
するガンマアルミナである、特許請求の範囲第１１項記
載の複合多区画接触転化器。 - 【請求項１５】 耐火性金属酸化物はガンマアルミナで
あり且つ貴金属触媒は白金、パラジウム、ロジウム、ル
テニウム及びこれらの金属の二つ以上の混合物から選択
する、特許請求の範囲第１３項記載の複合多区画接触転
化器。 - 【請求項１６】 電気的に加熱できる接触転化器は平方
インチ当り１００〜７００の区画密度を有する、特許請
求の範囲第１項記載の複合多区画接触転化器。 - 【請求項１７】 通常の接触転化器はセラミックであり
且つ平方インチ当り２００〜４００の区画密度を有す
る、特許請求の範囲第１項記載の複合多区画接触転化
器。 - 【請求項１８】 電気的に加熱することができる接触転
化器はセラミックの通常の接触転化器の上流及び下流部
分の間に軸方向でそれらと接触して配置してある、特許
請求の範囲第１項記載の複合多区画接触転化器。 - 【請求項１９】 通常の接触転化器の上流及び下流部分
は、それぞれ、ハウジングとセラミック部分の間に圧縮
下に配置した絶縁性のセラミックフェルトによって取り
囲んであり、それによって軸方向の移動への抵抗を達成
する、特許請求の範囲第１８項記載の複合多区画接触転
化器。
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