JPH06285337A - ハニカムヒーター - Google Patents

ハニカムヒーター

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JPH06285337A JP5299464A JP29946493A JPH06285337A JP H06285337 A JPH06285337 A JP H06285337A JP 5299464 A JP5299464 A JP 5299464A JP 29946493 A JP29946493 A JP 29946493A JP H06285337 A JPH06285337 A JP H06285337A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 流体が貫通孔に流入し得る端面及び流出し得
る端面を有するハニカム構造体に、電流を流すための通
電手段が設けられにいるハニカムヒーターにおいて、電
流の流れを遮るための少なくとも一本の間隙が設けられ
ていて、この間隙は流出端面から延びているが、流入端
面にまで延びていず、これにより、通電したとき、ハニ
カム構造体の特定領域の方を、それ以外の領域より、速
く発熱させるハニカムヒーター。 【効果】 ハニカムヒーターの前部領域を重点的に加熱
し、その部分の触媒組成物を活性化させ、その触媒反応
による反応熱をヒーター後部の加熱に利用することで、
ハニカムヒーター全体が着火する時間を短縮することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】 本発明は、ハニカムヒーター及
び排気ガス浄化用触媒コンバーターに関し、自動車の排
気ガス浄化系に用いるためのプレヒーター等又は工業用
ヒーターとして好適に使用できる。
【０００２】
【従来の技術】 従来より、自動車の排気ガス中の窒素
酸化物、一酸化炭素及び炭化水素等の有害物質を浄化す
る自動車の排気ガス浄化装置の研究開発が活発に行われ
ているが、特に排気ガスの温度が低いときの炭化水素の
除去が問題になっている。
【０００３】 エンジン始動直後のように排気ガスの温
度が低いときは、触媒組成物による炭化水素の酸化反応
性が低下する。例えば、触媒組成物による炭化水素の添
加率は、約２００℃で５％以下、約３００℃で５０％、
そして、約４００℃で９５％以上というような温度特性
を有するからである。そのうえ、エンジン始動直後は、
連続運転をしているときに比べ、大量の炭化水素を排出
しているので、自動車の排気ガスによるこれらの有害物
質の放出において、エンジン始動直後の冷始動時に起因
する放出の占める割合は大きい。従って、冷始動時に排
気ガスを触媒組成物が活性化する温度にまで急速に加熱
することが重要な課題になる。
【０００４】 自動車の排気ガス浄化装置は、一般に、
エンジンの排気ガス系に、上流側からプレヒーター又は
触媒コンバーター等の予備加熱機構と三元触媒要素等の
浄化触媒本体が配置されている。
【０００５】 この予備加熱機構として好適に用いられ
る抵抗調節型ヒーター及び触媒コンバーターが特開平３
−２９５１８４号公報に記載されている。ハニカム構造
体に電極を設けてヒーターとして用いるのだが、ハニカ
ムヒーターにスリット等の抵抗調節機構を設けているこ
とが特徴である。この抵抗調節型ハニカムヒーターに触
媒組成物を担持すると、触媒コンバーターとなる。
【０００６】 これらのエンジンが稼動し、排気ガスの
温度が触媒組成物の活性化温度にまで昇温するまでの
間、排気ガスを加熱することがこれらのハニカムヒータ
ー、コンバーターの主な作用である。そして、この抵抗
調節型ヒーターでは、抵抗を調節することにより、ハニ
カムヒーターそのものが発生する熱量を制御することが
できる。エンジンを作動する時と同時に加熱を開始する
ポストヒートのとき、ハニカムヒーターは短時間で高温
になること、即ち、昇温速度が早いことが所望される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】 しかし、これらのハ
ニカムヒーターを均一に加熱するとき、熱容量が大きい
ため、触媒組成物の活性化温度、即ち、いわゆる着火温
度に到達するのに時間がかかる。また、ヒータの体積を
小さくして熱容量を減らすことで、昇温時間の短縮化を
図ったが、この場合、エンジンの冷始動時から１分前後
に発生する多量の炭化水素の放出を処理することが難し
かった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】 そこで、ハニカムヒー
ターの前方領域を重点的に加熱し、その部分の触媒組成
物を活性化させ、その触媒反応による反応熱をヒーター
後方の加熱に利用することで、ハニカムヒーター全体が
着火する時間を短縮し、前記した従来の問題を解決し得
ることを見出した。
【０００９】 本発明によれば、隔壁で仕切られた多数
の貫通孔を有する導伝性のハニカム構造体と、ハニカム
構造体に電流を流すための通電手段とを有するハニカム
ヒーターにおいて、ハニカム構造体は、流体が貫通孔に
流入し得る流入端面及び流出し得る流出端面を有し、ハ
ニカム構造体の隔壁に、電流の流れを遮るための少なく
とも一本の間隙が設けられていて、間隙は、流出端面か
ら延びていて、流入端面まで延びていず、これにより、
ハニカム構造体の特定領域を、それ以外の領域より速く
発熱させることを特徴とするハニカムヒーターが提供さ
れる。
【００１０】 本発明において、上記間隙が、上記ハニ
カム構造体における上記流出端面から、ハニカム構造体
における貫通孔と平行な方向の長さの２分の１以上の部
分にまで延びているが、上記流入端面にまで延びていな
いことが好ましい。また、ハニカム構造体が、上記流入
端面から上記流出端面にまで延びる少なくとも一本のス
リットを有し、通電したとき、上記間隙が延びていない
前方領域を、上記間隙が延びている後方領域より、速く
発熱させてもよい。
【００１１】 また、本発明によれば、隔壁で仕切られ
た多数の貫通孔を有し、導伝性のハニカム構造体であっ
て、流体が貫通孔に流入し得る流入端面及び流出し得る
流出端面を有するものと、ハニカム構造体に電流を流す
ための通電手段とを有するハニカムヒーターにおいて、
ハニカム構造体の隔壁は、電流の流れを遮る間隙を備え
ていて、間隙には、第１間隙群に属する間隙と、第２間
隙群に属する間隙があり、何れの間隙群にも少なくとも
一本の間隙が属し、第１間隙群に属する間隙は、第２間
隙群に属する何れの間隙とも交わらず、第１間隙群の間
隙が、上記ハニカム構造体における上記流出端面から、
ハニカム構造体における貫通孔と平行な方向の長さの２
分の１以上の部分にまで延びているが、流入端面にまで
延びていず、第２間隙群の間隙が、ハニカム構造体にお
ける流入端面から第１間隙群の何れかの間隙の端部を越
えて流入端面側に延びているが、流入端面にまで延びて
いず、これにより、通電したとき、第１間隙群に属する
間隙と、第２間隙群に属する間隙とが共に延びている領
域を、それ以外の領域より、速く発熱させることを特徴
とするハニカムヒーターが提供される。また、本発明に
おいて、上記間隙のいずれがスリットであってもよい。
【００１２】 更に、本発明によれば、隔壁で仕切られ
た多数の貫通孔を有する導伝性のハニカム構造体と、ハ
ニカム構造体に電流を流すための通電手段とを有するハ
ニカムヒーターにおいて、ハニカム構造体は、流体が貫
通孔に流入し得る流入端面及び流出し得る流出端面を有
し、ハニカム構造体の流出端面に、流入端面に達してい
ない凹部が設けられていて、これにより、凹部の流入端
面側の領域を、それ以外の領域より速く発熱させること
を特徴とするハニカムヒーターが提供される。また、上
記ハニカム構造体が粉末原料をハニカム状に押し出し成
形し、焼結したものであることが好ましい。更にまた、
本発明によれば、排気ガス流路に、ハニカムヒーターと
主モノリス触媒要素とをこの順序で設けたエンジン排気
ガス浄化用触媒コンバーターにおいて、ハニカムヒータ
ーとして上記請求項のいずれかに記載のハニカムヒータ
ーを用いたことを特徴とする排気ガス浄化用触媒コンバ
ーターが提供される。
【００１３】
【作用】 エンジンを作動する時と同時に加熱を開始す
るポストヒートのとき、ハニカムヒーターは短時間で高
温になること、即ち、昇温速度が早いことが所望され
る。そこで、ハニカムヒーターを通電したとき、ハニカ
ムヒーターの前方に電力を集中させることで、その領域
の昇温速度を大きくし、前方部分の触媒組成物を早期に
着火させ、その触媒反応により反応熱が生じ、この反応
熱を、貫通孔を通過する流体により又はハニカム構造体
の熱伝導により、ハニカムヒーターの後方にも伝えるこ
とができる。この作用を達成するため、ハニカム構造体
に、当該流出端面から延びている間隙又は凹部が設けら
れる。間隙と凹部とは重複する場合がある。なお、一方
の端面まで延びていない間隙又はスリットの終点を端部
という。
【００１４】 また、本発明で用いるハニカム構造体に
は、電流を流すため、少なくとも二つの通電手段、例え
ば、電極が設けられている。このように、通電手段が設
けられているハニカム構造体をハニカムヒーターとい
い、貫通孔を通過する流体を加熱することができる。通
電手段をハニカム構造体の表面に設けることは好まし
い。
【００１５】 図３は従来のハニカムヒーターである。
ハニカム構造体３０に、流入端面３６から流出端面３７
に貫いてスリット３２が設けられている。ハニカム構造
体３０を加熱するために、３５より電流を流すことがで
きる。排ガスが、スリット３２から流出端面３７に吹き
抜けないようにするため、スリット３２は、１０個以下
のセルによって隔てられていて、好ましくは５個以下の
セルによって隔てられる。スリット３２は２個又は１個
のセルで隔てられることもある。
【００１６】 図１及び図２に、本発明のハニカムヒー
ターの具体例を示す。スリット１２は、図３のスリット
３２と同様である。しかし、ハニカム構造体１０には、
流出端面１７から延びていて、流入端面１６まで延びて
いない間隙１４が更に設けられる。これにより、間隙１
４が延びているハニカムヒーターの後方領域では、電流
の流れは、スリット１２のみではなく、間隙１４にも妨
げられるので、電流は間隙１４が延びていない重点発熱
領域１３の方に流れ易い。従って、間隙１４が延びてい
ない重点発熱領域１３は、間隙１４が延びている領域よ
り、発熱し易く、早く昇温する。重点発熱領域１３の中
でも、間隙１４の前方に位置する領域１３ａが特に発熱
し易い。ハニカム構造体の間隙では、電流の流れを妨げ
る限り、間隙によって隔てるセルの数に制限がない。従
って、間隙は、間隔が限られるスリットを包含し、更
に、スリットの間隔より広い場合までを包含する。間隙
の間隔が更に広くなったとき、間隙が凹部に該当する場
合が有る。図１及び図２では、間隙１４がスリットであ
る場合を示す。しかし、以上の説明より明らかなよう
に、間隙１４の間隔が、スリット１２の間隔より広くて
もよいことはいうまでもない。例えば、図７に示すハニ
カムヒーターは、図１に示すハニカムヒーターと基本的
に同じ構造であるが、図７では、間隙７４の間隔がスリ
ット７２の間隔より広い場合を図示する。また、図１及
び図２では、間隙１４がスリット１２と交わる場合を示
す。しかし、間隙は、スリットと交わる必要はない。例
えば、図８では、間隙８４がスリット８２とほぼ平行に
なっている。図９でも、間隙９４がスリット９２とほぼ
平行になっている。なお、間隙とスリットとがなす角度
には特に制限はない。また、２以上のスリットがあると
き、互いに平行になる必要はない。但し、スリット同士
が互いに交わらないことが好ましい。同様に、２以上の
間隙があるとき、互いに平行になる必要はない。
【００１７】 間隙は、ハニカム構造体における流出端
面１７から、ハニカム構造体における貫通孔と平行な方
向の長さの２分の１以上の領域にまで、即ち、ハニカム
構造体の前半分にまで、延びていることは好ましい。間
隙はハニカム構造体における貫通孔と平行な方向の長さ
の３分の２以上の領域にまで延びていることは、更に好
ましい。この態様において、ハニカムヒーターの前方領
域が重点的に発熱するからである。なお、図１及び図２
では、間隙１４は、スリット１２と交わっている。しか
し、この実施態様において、間隙１４がスリット１２と
交わる必要はない。何れの場合でも、間隙が延びていな
い重点発熱領域は、間隙が延びている領域より、早く昇
温するからである。
【００１８】 本発明の他の実施態様は、図４に示す。
ハニカム構造体４０には、流出端面４７から延びてい
て、流入端面４６まで延びていない間隙４４と、間隙４
４と交わらないで流入端面４６から延びていて、流出端
面まで延びていない間隙４２とが設けられている。この
２種類の間隙が重点発熱領域４３で重複している。間隙
４４の端部４４ｄは、ハニカム構造体の前半分に位置す
る。この実施態様では、電流は、間隙４２及び間隙４４
に妨げられ、間隙４４の端部４４ｄと間隙４２の端部４
２ｄとをジグザグに通って、重点発熱領域４３を進んで
いく。重点発熱領域４３は、ハニカム構造体の前半分に
あること、即ち、ハニカム構造体において、流出端面よ
り、流入端面に寄っていることは好ましい。図５は、本
発明の一実施態様を示す。ハニカム構造体５０には、流
出端面から延びていて、流入端面５６まで延びていない
間隙５４が設けられている。間隙５４の端部５４ｄより
流入端面５６側が重点発熱領域５３となる。
【００１９】 図６は、本発明の一実施態様を示し、ハ
ニカム構造体に、間隙ではなく、凹部が設けられてい
る。ハニカム構造体６０の流出端面６７に、流入端面６
６に達していない凹部６４が設けられている。凹部６４
の流入端面６６側が重点発熱領域６３となる。ハニカム
構造体６０には、従来のハニカム構造体３０と同様に、
スリット６２が設けられている。凹部６４は、円柱形状
をしているが、凹部の形状に特に制限はない。凹部の形
状は、多角柱、多角錐、直方体、半球形状、放物面等を
包含する。また、凹部６４は、中心に位置しているが、
その位置も中心に限定されるものではない。また、凹部
の数は一つに限られない。例えば、中心に一つの凹部が
あり、その凹部の回りに２以上の凹部が対称的に配置さ
れていてもよい。また、２以上の凹部がランダムに配置
することを妨げるものではない。
【００２０】 以下、本発明に用いるハニカム構造体に
ついて、説明する。ハニカム構造体の形状は、特に限定
はされない。筒状であることは好ましい。しかし、流入
端面と流出端面とが同一の形状であることは要しない。
例えば、一方の端面が他方の端面より小さい錘形状であ
ってもよい。
【００２１】 本発明においてハニカム構造体とは、隔
壁により仕切られた多数の貫通孔を有する一体構造をい
い、例えば貫通孔の断面形状（セル形状）は円形、六角
形等の多角形、コルゲート形等の各種の任意な形状が使
用できる。例えば６〜１５００セル／インチ2 （０．９
〜２３３セル／cm2 ）の範囲のセル密度を有するものが
好ましい。又、隔壁の厚さは５０〜２０００μm の範囲
が好ましい。
【００２２】 また、上記したようにハニカム構造体は
多孔質であっても非多孔質であってもよい。また、その
多孔度は制限されないが、０〜５０％、好ましくは２５
％未満の範囲とすることが機械強度特性、耐酸化性、耐
食性の面から望ましい。また、触媒組成物を担持する場
合には、触媒層との密着性の点から５％以上の多孔度を
有することが好ましい。
【００２３】 また、ハニカム構造体は、フォイルタイ
プのものも粉末原料をハニカム状に押し出し成形し、焼
結して作製したものも好適に用いることができる。後者
のハニカム構造体の方が好ましい。この場合には、押出
し成形法及びいわゆる粉末冶金法により作製したもので
あるが、工程が簡略で低コスト化が図れる利点がある。
【００２４】 ハニカムヒーターの抵抗は、スリットの
設け方により、調節することができる。例えば、スリッ
トの本数を増やし、ハニカム構造体内部を通過する電流
路を長くすることで抵抗を増すことができる。このハニ
カム構造体の抵抗値が０．００１Ω〜０．５Ωの範囲で
あることが好ましい。
【００２５】 また、ハニカム構造体の表面に、排気ガ
ス中の有害物質を吸着する又はそれと反応する触媒組成
物を担持することは、好ましい。この場合、触媒組成物
は、大きな表面積を有する担体に触媒活性物質を担持さ
せたものからなる。ここで、大きな表面積を有する担体
としては、例えばγ−Ａｌ2Ｏ3 系、ＴｉＯ2系、ＳｉＯ
2−Ａｌ2Ｏ3系などやペロブスカイト系のものが代表的
なものとして挙げられる。触媒活性物質としては、例え
ばＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ等の貴金属、Ｃｕ、Ｃｏ等の卑金属
などを挙げることができる。上記のうち、γ−Ａｌ2Ｏ3
系にＰｔ、Ｐｄを１０〜１００g/ft3担持したものが好
ましい。
【００２６】 本発明で用いるハニカム構造体の構成材
料としては、導伝性であり、通電により発熱する材料か
らなるものであれば制限はなく、金属でもセラミックス
でもよい。機械的強度を考慮すると、金属は好ましい。
材質が金属の場合、例えば、ステンレス鋼の他、Ｆｅ−
Ｃｒ−Ａｌ、Ｆｅ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ａｌ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｗ
−Ｃｏ、Ｎｉ−Ｃｒ等の組成を有する材料からなるもの
が挙げられる。上記のうち、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ、Ｆｅ−
Ｃｒ、Ｆｅ−Ａｌは、耐熱性、耐酸化性、耐食性に優
れ、かつ安価なので、好ましい。さらに、金属の場合、
フォイルタイプのハニカム構造体を用いることができ
る。
【００２７】 次に、本発明のハニカム構造体のうち、
材質が金属であるハニカム構造体の製造方法の例を説明
する。まず、所望の組成となるように、例えばＦｅ粉
末、Ａｌ粉末、Ｃｒ粉末又はこれらの合金粉末などによ
り金属粉末原料を調製する。次いで、このように調製さ
れた金属粉末原料と、メチルセルロース、ポリビニルア
ルコール等の有機バインダー、水を混合した後、この混
合物を所望のハニカム形状に押出成形する。
【００２８】 なお、金属粉末原料と有機バインダー、
水との混合に際し、水を添加する前に金属粉末にオレイ
ン酸等の酸化防止剤を混合するか、あるいは予め酸化さ
れない処理を施した金属粉末を使用することが好まし
い。
【００２９】 次に、押出成形されたハニカム成形体
を、非酸化雰囲気下１０００〜１４００℃で焼成する。
ここで、水素を含む非酸化雰囲気下において焼成を行な
うと、有機バインダーがＦｅ等を触媒にして分解除去さ
れるので、良好な焼結体を得ることができ、好ましい。
【００３０】 焼成温度が１０００℃未満の場合、成形
体が焼結せず、焼成温度が１４００℃を超えると得られ
る焼結体が変形するため、好ましくない。
【００３１】 なお、望ましくは、次いで、得られた焼
結体の隔壁及び気孔の表面を耐熱性金属酸化物で被覆す
る。この耐熱性金属酸化物による被覆方法としては、下
記の方法が好ましいものとして挙げられる。 金属ハニカム構造体を酸化雰囲気中７００〜１１００
℃で熱処理する。 Ａｌ等を焼結体の隔壁及び気孔の表面にメッキ（例え
ば気相メッキ）し、酸化雰囲気中７００〜１１００℃で
熱処理する。 Ａｌ等の金属溶湯中に浸漬し、酸化雰囲気中７００〜
１１００℃で熱処理する。 アルミナゾル等を用い焼結体の隔壁及び気孔の表面に
被覆し、酸化雰囲気中７００〜１１００℃で熱処理す
る。
【００３２】 なお、熱処理温度は、耐熱性、耐酸化性
の点で ９００〜１１００℃とすることが好ましい。
【００３３】 次いで、ハニカム構造体について、後述
する電極間に、各種の態様によりスリットを設ける。
【００３４】 上記のようにして得られた金属ハニカム
構造体は、通常その外周部の隔壁または内部に、ろう付
け、溶接などの手段によって電極を設け、ハニカムヒー
ターが製作される。
【００３５】
【実施例】 以下、本発明を実施例に基づいて更に詳し
く説明するが、本発明はこれらの実施例に限られるもの
ではない。
【００３６】（実施例）平均粒径４４μｍ以下のＦｅ粉
末、Ｃｒー３０Ａｌ粉末（重量％）、Ｆｅー５０Ａｌ粉
末（重量％）、Ｆｅ−２０Ｂ粉末（重量％）及びＹ2Ｏ3
粉末をＦｅー１２Ｃｒー１０Ａｌ−０．０５Ｂ−０．５
Ｙ2Ｏ3という組成になるように添加、混合した。この混
合物１００ｇあたり、メチルセルロース（４ｇ）を有機
バインダーとして、また、オレイン酸（１ｇ）を酸化防
止剤として添加し、混合した。このように坏土を調製し
た後、直径が１１３ｍｍ、厚さ４８ｍｍの円柱形状のハ
ニカム成形体を押出成形により得た。
【００３７】 このハニカム成形体を大気中、９０℃で
１６時間乾燥し、次いで、水素雰囲気下で１３２５℃に
２時間保持して焼結した。次いで、空気中、１１５０℃
で３０分間、熱処理を行った。得られたハニカム構造体
の多孔度は２％以下であった。
【００３８】 上記方法により得られた外径９３mmφ、
厚さ３８mm、隔壁厚さ０．１ｍｍ、四角セルよりなるセ
ル密度５００セル／平方インチのハニカム構造体に対し
て、第１図に示すように、スリット１２を貫通孔の軸と
平行な方向に７個所、スリット間のセル数が７個となる
ようにダイヤモンドソーにより研削加工し、形成した。
【００３９】 更に、４個のスリット１４を、貫通孔の
軸と平行に、スリット２と直交する方向に、かつ、流出
端面１７から流入端面１６までの距離が１０ｍｍとなる
位置まで設けた。
【００４０】 スリットを形成した後、γ−Ａｌ2Ｏ3と
ＣｅＯ2とが重量比で７０：３０となるように、両者の
粉末を調整し、これらの粉末に水と、微量の硝酸を添加
し、湿式法で粉砕し、担持スラリーを調整した。この担
持スラリーを用い、ディップ法により、ウォッシュコー
ト層を形成した。次いで、このウォッシュコート層を乾
燥した後、５００℃で焼成し、γ−Ａｌ2Ｏ3とＣｅＯ2
とを被覆した。次いで、ＰｔとＲｈとをモル比で５：１
となり、かつ、総担持量が４０g/ft3になるように、塩
化白金酸と硝酸ロジウムとからなる水溶液に、約２０分
含浸させ、触媒組成物を担持した。
【００４１】 次いで、第１図に示すように、外壁上に
２ヶ所電極ボルトを溶接した。ハニカムヒーターの外周
部を絶縁材を介して、缶体とハニカムヒーターの絶縁が
保たれた状態で保持した。
【００４２】（比較例）比較例として、スリット４を設
けないことのみが実施例と異なり、形状、体積等は実施
例と同一のハニカムヒーターを作成した。
【００４３】（耐久）実施例又は比較例で作成したハニ
カムヒーターを、ベンチ上にあるエンジンの排気管に取
付け、また、直径が３．６６インチで体積が１．３リッ
トルである、市販の三元触媒要素をそのハニカムヒータ
ーの下流に取り付けた。そして、ハニカムヒーターに流
入する排ガス温度８５０℃となる条件で、エンジンに供
給する燃料を１分毎に一時的に遮断するいわゆるFuel C
utモードで１００時間、耐久を行った。
【００４４】（FTP試験）排気量２０００ｃｃの試験車
を用い、排気系において出口ポートより約４００ｍｍ上
流に位置するいわゆるマニホールド位置に、前記耐久を
行った実施例又は比較例で作成したハニカムヒーターを
配置した。また、ハニカムヒーターの上流には、二次空
気導入孔を設けた。また、ハニカムヒーターの下流にフ
ランジを介して、耐久を経た上記三元触媒要素を配置し
た。１２Ｖのバッテリーにより、ハニカムヒーターを印
加できるようにした。
【００４５】 FTP(Federal Test Procedure)に準じ
て、Bagエミッションを測定した。また、ハニカムヒー
ターには、エンジン始動と同時にバッテリーより、２ｋ
ｗの電力で、ハニカムヒーターに流れる電流は、約２６
０アンペア、その抵抗は約３０ミリオームで３０秒間通
電した。エンジンを始動と同時に９０秒間、１６０l/mi
nの割合で二次空気を導入した。この試験結果を表１に
示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】
【発明の効果】 ハニカム構造体の流出端面に、流入端
面にまで達していない間隙又は凹部を設けることによ
り、通電したとき、ハニカムヒーターの前方領域に電力
を集中させ、昇温速度を大きくすることができる。従っ
て、エンジンの冷始動時に特に問題となる窒素酸化物等
の有害物質を排ガスから除去する効率が向上した触媒コ
ンバーターを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るハニカムヒーターの一具体例を
示す正面図（図１（ａ））、側面図（図１（ｂ））及び
底面図（図１（ｃ））である。
【図２】 図１に示した本発明に係るハニカムヒーター
の一具体例を示す斜視図である。
【図３】 従来のハニカムヒーターの一具体例を示す正
面図（図３（ａ））及び側面図（図３（ｂ））である。
【図４】 本発明に係るハニカムヒーターの一具体例を
示す斜視図である。
【図５】 本発明に係るハニカムヒーターの一具体例を
示す斜視図である。
【図６】 本発明に係るハニカムヒーターの一具体例を
示す正面図（図６（ａ））及びＡ−Ａ’の断面図（図６
（ｂ））である。
【図７】 本発明に係るハニカムヒーターの一具体例を
示す正面図（図７（ａ））、側面図（図７（ｂ））及び
底面図（図７（ｃ））である。
【図８】 本発明に係るハニカムヒーターの一具体例を
示す正面図（図８（ａ））及び側面図（図８（ｂ））で
ある。
【図９】 本発明に係るハニカムヒーターの一具体例を
示す正面図（図９（ａ））及び側面図（図９（ｂ））で
ある。
【符号の説明】
１０・・・ハニカム構造体、１２・・・スリット、１３・・・重
点発熱領域、１３ａ・・・領域、１４・・・間隙、１４ｄ・・・
間隙端部、１５・・・電極、１６・・・流入端面、１７・・・流
出端面、１８・・・ガス流れ方向、３０・・・ハニカム構造
体、３２・・・スリット、３３・・・重点発熱領域、３４・・・
間隙、３４ｄ・・・間隙端部、３５・・・電極、３６・・・流入
端面、３７・・・流出端面、３８・・・ガス流れ方向、４０・・
・ハニカム構造体、４２・・・間隙、４３・・・重点発熱領
域、４４・・・間隙、４４ｄ・・・間隙端部、４５・・・電極、
４６・・・流入端面、４８・・・ガス流れ方向、５０・・・ハニ
カム構造体、５３・・・重点発熱領域、５４・・・間隙、５４
ｄ・・・間隙端部、５５・・・電極、５６・・・流入端面、５８・
・・ガス流れ方向、６０・・・ハニカム構造体、６２・・・スリ
ット、６３・・・重点発熱領域、６４・・・凹部、６５・・・電
極、６６・・・流入端面、６７・・・流出端面、７０・・・ハニ
カム構造体、７２・・・スリット、７３・・・重点発熱領域、
７３ａ・・・領域、７４・・・間隙、７４ｄ・・・間隙端部、７
５・・・電極、７６・・・流入端面、７７・・・流出端面、７８・
・・ガス流れ方向、８０・・・ハニカム構造体、８２・・・スリ
ット、８３・・・重点発熱領域、８４・・・間隙、８４ｄ・・・
間隙端部、８５・・・電極、８６・・・流入端面、８７・・・流
出端面、９０・・・ハニカム構造体、９２・・・スリット、９
３・・・重点発熱領域、９４・・・間隙、９４ｄ・・・間隙端
部、９５・・・電極、９６・・・流入端面、９７・・・流出端面
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年２月２８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４４】（FTP試験）排気量２０００ｃｃの試験車
を用い、排気系において出口ポートより約４００ｍｍ下
流に位置するいわゆるマニホールド位置に、前記耐久を
行った実施例又は比較例で作成したハニカムヒーターを
配置した。また、ハニカムヒーターの上流には、二次空
気導入孔を設けた。また、ハニカムヒーターの下流にフ
ランジを介して、耐久を経た上記三元触媒要素を配置し
た。１２Ｖのバッテリーにより、ハニカムヒーターを印
加できるようにした。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正内容】
【図９】

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 隔壁で仕切られた多数の貫通孔を有する
    導伝性のハニカム構造体と、当該ハニカム構造体に電流
    を流すための通電手段とを有するハニカムヒーターにお
    いて、 当該ハニカム構造体は、流体が当該貫通孔に流入し得る
    流入端面及び流出し得る流出端面を有し、 当該ハニカム構造体の当該隔壁に、電流の流れを遮るた
    めの少なくとも一本の間隙が設けられていて、当該間隙
    は、当該流出端面から延びていて、当該流入端面まで延
    びていず、これにより、当該ハニカム構造体の特定領域
    を、それ以外の領域より速く発熱させることを特徴とす
    るハニカムヒーター。
  2. 【請求項２】 上記間隙が、上記ハニカム構造体におけ
    る上記流出端面から、当該ハニカム構造体における貫通
    孔と平行な方向の長さの２分の１以上の部分にまで延び
    ているが、上記流入端面にまで延びていないことを特徴
    とする請求項１に記載のハニカムヒーター。
  3. 【請求項３】 当該ハニカム構造体が、上記流入端面か
    ら上記流出端面にまで延びる少なくとも一本のスリット
    を有し、通電したとき、上記間隙が延びていない前方領
    域を、上記間隙が延びている後方領域より、速く発熱さ
    せることを特徴とする請求項１又は２に記載のハニカム
    ヒーター。
  4. 【請求項４】 隔壁で仕切られた多数の貫通孔を有し、
    導伝性のハニカム構造体であって、流体が当該貫通孔に
    流入し得る流入端面及び流出し得る流出端面を有するも
    のと、当該ハニカム構造体に電流を流すための通電手段
    とを有するハニカムヒーターにおいて、 当該ハニカム構造体の当該隔壁は、電流の流れを遮る間
    隙を備えていて、当該間隙には、第１間隙群に属する間
    隙と、第２間隙群に属する間隙があり、何れの間隙群に
    も少なくとも一本の間隙が属し、第１間隙群に属する間
    隙は、第２間隙群に属する何れの間隙とも交わらず、 第１間隙群の間隙が、上記ハニカム構造体における上記
    流出端面から、当該ハニカム構造体における貫通孔と平
    行な方向の長さの２分の１以上の部分にまで延びている
    が、当該流入端面にまで延びていず、 第２間隙群の間隙が、当該ハニカム構造体における当該
    流入端面から第１間隙群の何れかの間隙の端部を越えて
    当該流入端面側に延びているが、当該流入端面にまで延
    びていず、 これにより、通電したとき、第１間隙群に属する間隙
    と、第２間隙群に属する間隙とが共に延びている領域
    を、それ以外の領域より、速く発熱させることを特徴と
    するハニカムヒーター。
  5. 【請求項５】 上記間隙のいずれかがスリットであるこ
    とを特徴とするハニカムヒーター。
  6. 【請求項６】 隔壁で仕切られた多数の貫通孔を有する
    導伝性のハニカム構造体と、当該ハニカム構造体に電流
    を流すための通電手段とを有するハニカムヒーターにお
    いて、 当該ハニカム構造体は、流体が当該貫通孔に流入し得る
    流入端面及び流出し得る流出端面を有し、 当該ハニカム構造体の当該流出端面に、当該流入端面に
    達していない凹部が設けられていて、これにより、当該
    凹部の流入端面側の領域を、それ以外の領域より速く発
    熱させることを特徴とするハニカムヒーター。
  7. 【請求項７】 上記ハニカム構造体が粉末原料をハニカ
    ム状に押し出し成形し、焼結したものであることを特徴
    とする上記請求項のいずれかに記載のハニカムヒータ
    ー。
  8. 【請求項８】 排気ガス流路に、ハニカムヒーターと主
    モノリス触媒要素とをこの順序で設けたエンジン排気ガ
    ス浄化用触媒コンバーターにおいて、当該ハニカムヒー
    ターとして上記請求項のいずれかに記載のハニカムヒー
    ターを用いたことを特徴とする排気ガス浄化用触媒コン
    バーター。
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