JPH07323234A - 通電加熱式触媒担体構造 - Google Patents
通電加熱式触媒担体構造Info
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- JPH07323234A JPH07323234A JP5049374A JP4937493A JPH07323234A JP H07323234 A JPH07323234 A JP H07323234A JP 5049374 A JP5049374 A JP 5049374A JP 4937493 A JP4937493 A JP 4937493A JP H07323234 A JPH07323234 A JP H07323234A
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Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 波箔１１と平箔１２とから成る金属箔を交互
に積層すると共に絶縁層を介して巻回して金属触媒担体
１３を構成し、該触媒担体に電極を設けて前記金属箔を
通電可能とすると共に、巻回した触媒担体の軸方向に排
気が流れ得るように構成した通電加熱式触媒担体構造に
おいて、ヒータを構成する波箔及び平箔の座屈や破断に
対する耐久性を確保することを目的とする。 【構成】 触媒担体の排気流れ方向の端面を部分的に導
通可能に接合し、残りの非接合領域５における金属箔ヒ
ータ５ａ〜５ｈを複数枚で構成し、各金属箔ヒータの周
方向の長さを２／３周以下にした通電式触媒担体構造が
得られる。
に積層すると共に絶縁層を介して巻回して金属触媒担体
１３を構成し、該触媒担体に電極を設けて前記金属箔を
通電可能とすると共に、巻回した触媒担体の軸方向に排
気が流れ得るように構成した通電加熱式触媒担体構造に
おいて、ヒータを構成する波箔及び平箔の座屈や破断に
対する耐久性を確保することを目的とする。 【構成】 触媒担体の排気流れ方向の端面を部分的に導
通可能に接合し、残りの非接合領域５における金属箔ヒ
ータ５ａ〜５ｈを複数枚で構成し、各金属箔ヒータの周
方向の長さを２／３周以下にした通電式触媒担体構造が
得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は通電加熱式触媒担体構造
に関する。この種の触媒担体構造は内燃機関の排気通路
の設けられ、排気ガス中に含まれるＣＯ，ＨＣ等の有害
成分を完全燃焼させて排気ガスを浄化する場合におい
て、内燃機関の冷間時に所定温度以上で作用する触媒の
機能を活性化するべく昇温するのに使用される。
に関する。この種の触媒担体構造は内燃機関の排気通路
の設けられ、排気ガス中に含まれるＣＯ，ＨＣ等の有害
成分を完全燃焼させて排気ガスを浄化する場合におい
て、内燃機関の冷間時に所定温度以上で作用する触媒の
機能を活性化するべく昇温するのに使用される。
【０００２】
【従来の技術】米国特許第３７７０３８９号には、両面
に絶縁被膜が形成された金属製の波板と平板とを重ねて
巻き込み、波板と平板との交互の層を形成する金属製触
媒担体の中心に円柱状電極を接続すると共に金属製触媒
担体の外周に円筒状電極を接続し、この金属製触媒担体
を囲繞してセラミック製触媒担体を配置し、金属製触媒
担体に通電して加熱する通電加熱式触媒コンバータが開
示されている。この触媒コンバータでは、金属製触媒担
体およびセラミック製触媒担体全体の表面に触媒微粒子
が均一に担持されている。
に絶縁被膜が形成された金属製の波板と平板とを重ねて
巻き込み、波板と平板との交互の層を形成する金属製触
媒担体の中心に円柱状電極を接続すると共に金属製触媒
担体の外周に円筒状電極を接続し、この金属製触媒担体
を囲繞してセラミック製触媒担体を配置し、金属製触媒
担体に通電して加熱する通電加熱式触媒コンバータが開
示されている。この触媒コンバータでは、金属製触媒担
体およびセラミック製触媒担体全体の表面に触媒微粒子
が均一に担持されている。
【０００３】また、本発明の出願人は、触媒担体の一部
領域のみを発熱させるように構成した触媒コンバータに
おいて、発熱領域である一部領域（担体の中心部と外周
部との間の環状中間部）における単位面積当りの触媒担
持量をそれ以外の領域（担体の中心部と外周部）におけ
る単位面積当りの触媒担持量より増大させるようにした
部分加熱式触媒コンバータを提案している（特願平３−
３４４８６５号）。これによると、全体としての触媒担
持量をさほど多くしないで、発熱領域における触媒活性
化温度を低減することができる。
領域のみを発熱させるように構成した触媒コンバータに
おいて、発熱領域である一部領域（担体の中心部と外周
部との間の環状中間部）における単位面積当りの触媒担
持量をそれ以外の領域（担体の中心部と外周部）におけ
る単位面積当りの触媒担持量より増大させるようにした
部分加熱式触媒コンバータを提案している（特願平３−
３４４８６５号）。これによると、全体としての触媒担
持量をさほど多くしないで、発熱領域における触媒活性
化温度を低減することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような部分加熱式触媒コンバータにおいては、非加熱部
である担体の中心部と外周部は、排気ガスの流れ方向に
関し担体の端面が放電接合等により強固に接合されてい
るので剛性を高く保てる。しかしながら、加熱部である
中間部は、金属箔を構成する波箔と平箔とは互いに接合
されてはいるものの、全体として酸化処理されていて絶
縁酸化皮膜が形成され、ヒータ線である１枚又は複数枚
の金属箔が巻回された構造であるため、巻回された隣接
する金属箔どおしは互いに酸化皮膜により絶縁され単に
非導電で接触しているだけである。よって、加熱部の強
度は、担体の中心部及び外周部の端面における接合部分
によって支えられているのみで、強度が弱い。このよう
な加熱部は、絶縁層を介してロウ付けするか、絶縁性の
接着剤で接合する等の手段により強度を増加する考えも
あるが、この場合、加熱部における熱容量が増加し、急
速暖機性が低下し、消費電力が増加するという問題があ
る。
ような部分加熱式触媒コンバータにおいては、非加熱部
である担体の中心部と外周部は、排気ガスの流れ方向に
関し担体の端面が放電接合等により強固に接合されてい
るので剛性を高く保てる。しかしながら、加熱部である
中間部は、金属箔を構成する波箔と平箔とは互いに接合
されてはいるものの、全体として酸化処理されていて絶
縁酸化皮膜が形成され、ヒータ線である１枚又は複数枚
の金属箔が巻回された構造であるため、巻回された隣接
する金属箔どおしは互いに酸化皮膜により絶縁され単に
非導電で接触しているだけである。よって、加熱部の強
度は、担体の中心部及び外周部の端面における接合部分
によって支えられているのみで、強度が弱い。このよう
な加熱部は、絶縁層を介してロウ付けするか、絶縁性の
接着剤で接合する等の手段により強度を増加する考えも
あるが、この場合、加熱部における熱容量が増加し、急
速暖機性が低下し、消費電力が増加するという問題があ
る。
【０００５】また、上記のような部分加熱式触媒コンバ
ータにおいて、省電力化を達成するためには、ヒータ線
である加熱部の金属箔の抵抗を大きくする必要がある。
このために加熱部における金属箔を単純に長くすれば、
それに比例して抵抗が大きくなるので、省電力化が可能
となる。しかしながら、この場合、金属箔を何回も巻回
しなければならないので、金属箔を構成する波箔と平箔
の座屈・破断が問題となる。というのは、図４に示すよ
うに、波箔１１と平箔１２とが互いに接合された金属箔
において、半径方向の熱膨張に対して周方向つまり長手
方向の熱膨張がヒータ線である金属箔の長さＬに比例し
て膨大な長さとなり、座屈や破断を引き起こすに十分な
長さに達するからである。
ータにおいて、省電力化を達成するためには、ヒータ線
である加熱部の金属箔の抵抗を大きくする必要がある。
このために加熱部における金属箔を単純に長くすれば、
それに比例して抵抗が大きくなるので、省電力化が可能
となる。しかしながら、この場合、金属箔を何回も巻回
しなければならないので、金属箔を構成する波箔と平箔
の座屈・破断が問題となる。というのは、図４に示すよ
うに、波箔１１と平箔１２とが互いに接合された金属箔
において、半径方向の熱膨張に対して周方向つまり長手
方向の熱膨張がヒータ線である金属箔の長さＬに比例し
て膨大な長さとなり、座屈や破断を引き起こすに十分な
長さに達するからである。
【０００６】したがって、本発明は、ヒータ線である金
属箔の周方向の長さＬを限定することによりヒータ線を
構成する波箔及び平箔の耐久性を確保すること、特に座
屈や破断に対して耐久性のある通電加熱式触媒担体構造
を得ることを目的とする。
属箔の周方向の長さＬを限定することによりヒータ線を
構成する波箔及び平箔の耐久性を確保すること、特に座
屈や破断に対して耐久性のある通電加熱式触媒担体構造
を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために、本発明では、波箔と平箔とから成る金属箔を
交互に積層すると共に絶縁層を介して巻回して金属触媒
担体を構成し、該触媒担体に電極を設けて前記金属箔を
通電可能とすると共に、巻回した触媒担体の軸方向に排
気が流れ得るように構成した通電加熱式触媒担体構造に
おいて、前記触媒担体の排気流れ方向の端面を部分的に
導通可能に接合し、残りの非接合領域における前記金属
箔を複数枚で構成し、これらの金属箔の巻回の方向の長
さＬを Ｌ ≦ 0.2 Ｐ／Ｃ・ΔＴ … （１） としたことを特徴とする通電加熱式触媒担体構造が提供
される。ただし、式（１）において、Ｐは波箔の波のピ
ッチ、Ｃは金属箔の熱膨張率、ΔＴは非接合領域におけ
る発熱時と非発熱時の温度差である。
るために、本発明では、波箔と平箔とから成る金属箔を
交互に積層すると共に絶縁層を介して巻回して金属触媒
担体を構成し、該触媒担体に電極を設けて前記金属箔を
通電可能とすると共に、巻回した触媒担体の軸方向に排
気が流れ得るように構成した通電加熱式触媒担体構造に
おいて、前記触媒担体の排気流れ方向の端面を部分的に
導通可能に接合し、残りの非接合領域における前記金属
箔を複数枚で構成し、これらの金属箔の巻回の方向の長
さＬを Ｌ ≦ 0.2 Ｐ／Ｃ・ΔＴ … （１） としたことを特徴とする通電加熱式触媒担体構造が提供
される。ただし、式（１）において、Ｐは波箔の波のピ
ッチ、Ｃは金属箔の熱膨張率、ΔＴは非接合領域におけ
る発熱時と非発熱時の温度差である。
【０００８】
【作用】本発明においては、非接合領域における金属箔
を複数枚で構成し、各金属箔の周方向の長さＬを所定値
以下に制限したので、波箔と平箔とが互いに接合された
金属箔において、半径方向の熱膨張に対して周方向（長
手方向）の熱膨張がヒータ線である金属箔の長さに対し
てそれほど大きくならず、座屈や破断を引き起こし得る
長さには到底達せず、特に座屈や破断に対して耐久性の
ある通電加熱式触媒担体構造が得られる。
を複数枚で構成し、各金属箔の周方向の長さＬを所定値
以下に制限したので、波箔と平箔とが互いに接合された
金属箔において、半径方向の熱膨張に対して周方向（長
手方向）の熱膨張がヒータ線である金属箔の長さに対し
てそれほど大きくならず、座屈や破断を引き起こし得る
長さには到底達せず、特に座屈や破断に対して耐久性の
ある通電加熱式触媒担体構造が得られる。
【０００９】
【実施例】図１及び図２において、触媒担体１３は全体
として円筒状であり、外周部２および中心部３は、後述
のように接合領域であり、外周部２と中心部３との間の
中間部５はヒータを形成する非接合領域である。いずれ
の領域においても、金属製の薄い波箔１１と平箔１２と
が重ねて巻き込まれて渦巻き状の交互の層を形成したも
ので、全体としてハニカム状の金属製触媒担体１３が形
成される。波箔１１および平箔１２は、例えば２０％Ｃ
ｒ−５％Ａｌ−７５％Ｆｅの組成を有し、板厚５０μ程
度の箔材料である。波箔１１および平箔１２の表面には
絶縁被膜である活性アルミナがコーティングされ、この
活性アルミナの被膜上に触媒である貴金属、例えば白
金、パラジウム、ロジウム等が含浸されている。
として円筒状であり、外周部２および中心部３は、後述
のように接合領域であり、外周部２と中心部３との間の
中間部５はヒータを形成する非接合領域である。いずれ
の領域においても、金属製の薄い波箔１１と平箔１２と
が重ねて巻き込まれて渦巻き状の交互の層を形成したも
ので、全体としてハニカム状の金属製触媒担体１３が形
成される。波箔１１および平箔１２は、例えば２０％Ｃ
ｒ−５％Ａｌ−７５％Ｆｅの組成を有し、板厚５０μ程
度の箔材料である。波箔１１および平箔１２の表面には
絶縁被膜である活性アルミナがコーティングされ、この
活性アルミナの被膜上に触媒である貴金属、例えば白
金、パラジウム、ロジウム等が含浸されている。
【００１０】触媒担体１３の中心にはその軸線方向に沿
って正電極１４が配置され、この正電極１４は触媒担体
１３に通電可能に接続される。触媒担体１３は金属製の
円筒状ケース１５内に挿入されて例えばロー付けによっ
てケース１５の内壁に固定されており、ケース１５と通
電可能とされている。ケース１５の側面には負電極（図
示せず）が接続されている。正電極１４はケース１５の
軸線方向に延びた後Ｌ字状に曲げられてケース１５の直
径方向に延び、ケース１５側面を貫通している。正電極
１４は絶縁材１６によってケース１５と電気的に絶縁さ
れている。このような構造により触媒担体１３はその軸
方向が排気ガスの流れ方向となるように内燃機関の排気
通路に配置される。
って正電極１４が配置され、この正電極１４は触媒担体
１３に通電可能に接続される。触媒担体１３は金属製の
円筒状ケース１５内に挿入されて例えばロー付けによっ
てケース１５の内壁に固定されており、ケース１５と通
電可能とされている。ケース１５の側面には負電極（図
示せず）が接続されている。正電極１４はケース１５の
軸線方向に延びた後Ｌ字状に曲げられてケース１５の直
径方向に延び、ケース１５側面を貫通している。正電極
１４は絶縁材１６によってケース１５と電気的に絶縁さ
れている。このような構造により触媒担体１３はその軸
方向が排気ガスの流れ方向となるように内燃機関の排気
通路に配置される。
【００１１】触媒担体１３の円筒状の外周部２および正
電極１４の周りにある円筒状の中心部３においては、波
箔の山および谷と平箔とが、例えばロー付け、放電溶
接、レーザ溶接等によって通電可能に接合されている。
これらの外周部２および中心部３では、波箔と平箔とが
接合された金属箔が巻回された後、排気ガスの流れ方向
に沿った両側端面が、放電溶接等によって固定的にかつ
通電可能に接合される。したがって、接合領域である外
周部２および中心部３においては、１つの剛体を構成す
るものと考えることができ、且つ通電の際、巻回された
隣接する金属箔間に直接半径方向に電流が流れるので、
ヒータを構成しない。
電極１４の周りにある円筒状の中心部３においては、波
箔の山および谷と平箔とが、例えばロー付け、放電溶
接、レーザ溶接等によって通電可能に接合されている。
これらの外周部２および中心部３では、波箔と平箔とが
接合された金属箔が巻回された後、排気ガスの流れ方向
に沿った両側端面が、放電溶接等によって固定的にかつ
通電可能に接合される。したがって、接合領域である外
周部２および中心部３においては、１つの剛体を構成す
るものと考えることができ、且つ通電の際、巻回された
隣接する金属箔間に直接半径方向に電流が流れるので、
ヒータを構成しない。
【００１２】中間領域５においても、個々の金属箔５ａ
〜５ｈは波箔１１の山および谷と平箔１２とが、例えば
ロー付け、放電溶接、レーザ溶接等によって通電可能に
接合されてはいるが、外周部２や中心部３のように端面
は接合されていない。したがって、非接合領域である中
間部５においては、通電の際、渦巻状の電流路を電流が
流れ、ヒータを構成する。
〜５ｈは波箔１１の山および谷と平箔１２とが、例えば
ロー付け、放電溶接、レーザ溶接等によって通電可能に
接合されてはいるが、外周部２や中心部３のように端面
は接合されていない。したがって、非接合領域である中
間部５においては、通電の際、渦巻状の電流路を電流が
流れ、ヒータを構成する。
【００１３】ただし、中間部５では、波箔１１と平箔１
２が接合された連続した金属箔を何巻きも巻回したもの
ではなく、周方向の長さが制限された個々の金属箔５ａ
〜５ｈからなる。この場合において、個々の金属箔５ａ
〜５ｈの長さＬは、波箔の山と山（或いは谷と谷）の長
さ、即ちピッチＰの６０倍以下（Ｌ≦６０Ｐ）に設定さ
れている。このように金属箔５ａ〜５ｈの周方向の長さ
を制限する理由について以下に述べる。
２が接合された連続した金属箔を何巻きも巻回したもの
ではなく、周方向の長さが制限された個々の金属箔５ａ
〜５ｈからなる。この場合において、個々の金属箔５ａ
〜５ｈの長さＬは、波箔の山と山（或いは谷と谷）の長
さ、即ちピッチＰの６０倍以下（Ｌ≦６０Ｐ）に設定さ
れている。このように金属箔５ａ〜５ｈの周方向の長さ
を制限する理由について以下に述べる。
【００１４】熱膨張による熱応力および熱歪みは、ヒー
タを構成する金属箔に温度差が生ずることにより起こ
る。図１に示すような通電加熱式触媒担体構造において
は、最大温度差は冷却過程において２５０℃であること
が見出された。現在、ヒータに使用されている材質はク
ロム（Ｃｒ）とアルミニウム（Ａｌ）を含有するフェラ
イト系の鉄（Ｆｅ）であり、その熱膨張率はおよそ１４
×１０-6／℃であり、ヒータ（金属箔）半径方向の長さ
ｒとヒータ（金属箔）長さＬ、即ちヒータを構成する平
箔の周方向の長さＬの熱膨張分ΔｒとΔＬはそれぞれ最
大次式のようになる。
タを構成する金属箔に温度差が生ずることにより起こ
る。図１に示すような通電加熱式触媒担体構造において
は、最大温度差は冷却過程において２５０℃であること
が見出された。現在、ヒータに使用されている材質はク
ロム（Ｃｒ）とアルミニウム（Ａｌ）を含有するフェラ
イト系の鉄（Ｆｅ）であり、その熱膨張率はおよそ１４
×１０-6／℃であり、ヒータ（金属箔）半径方向の長さ
ｒとヒータ（金属箔）長さＬ、即ちヒータを構成する平
箔の周方向の長さＬの熱膨張分ΔｒとΔＬはそれぞれ最
大次式のようになる。
【００１５】 Δｒ ＝ １４×１０-6 ×２５０（℃）×ｒ ΔＬ ＝ １４×１０-6 ×２５０（℃）×Ｌ ここで、図３において、非ヒータ部（接合領域）２、３
が剛体であり温度差を生じない構造であり、且つヒータ
部（非接合領域）５が波箔１１と平箔１２とが接合され
た１枚の金属箔を４周巻回して構成されたものであると
すると、ヒータの長さ方向の膨張が極めて大きいことが
分かる。
が剛体であり温度差を生じない構造であり、且つヒータ
部（非接合領域）５が波箔１１と平箔１２とが接合され
た１枚の金属箔を４周巻回して構成されたものであると
すると、ヒータの長さ方向の膨張が極めて大きいことが
分かる。
【００１６】図４において、ヒータの高さ（厚さ）ｈ＝
１．２５ｍｍ、中間加熱ヒータ部の平均半径ｒ0 ＝２９
ｍｍの場合、Ｌ／ｒが１４６倍にもなる。図５に示す波
箔１１および平箔１２は通常、ピッチＰ＝２．５ｍｍ、
高さｈ＝１．２５ｍｍで構成される。実験的に熱膨張に
よって座屈する歪み量はピッチの２０％程度と分かって
いるので、δ≦０．２Ｐになるように（即ち、ピッチ長
さの２０％以下に歪み量をおさえるように）すれば、座
屈によるヒータの破壊は防げることになる。したがっ
て、 δ ＝ ΔＬ ≦ ０．２Ｐ ΔＬ＝ １４×１０-6 ×２５０（℃）×Ｌ よって、 Ｌ ≦ ０．２Ｐ ／ １４×１０-6 ×２５０ ＝ 5
7.14Ｐ≒60Ｐ 以上のように、１枚のヒータ長さをハニカム形状のピッ
チＰの６０倍以下に構成すれば、ハニカムの座屈は防げ
て耐久性が確保される。例えば、直径８６ｍｍの部分加
熱触媒担体（ヒータ）の場合であれば、Ｌ＝１５０ｍｍ
となり、約２／３周で金属箔ヒータ５ａ〜５ｈの両端は
端面接合部である外周部２及び中心部３にそれぞれ到達
する。
１．２５ｍｍ、中間加熱ヒータ部の平均半径ｒ0 ＝２９
ｍｍの場合、Ｌ／ｒが１４６倍にもなる。図５に示す波
箔１１および平箔１２は通常、ピッチＰ＝２．５ｍｍ、
高さｈ＝１．２５ｍｍで構成される。実験的に熱膨張に
よって座屈する歪み量はピッチの２０％程度と分かって
いるので、δ≦０．２Ｐになるように（即ち、ピッチ長
さの２０％以下に歪み量をおさえるように）すれば、座
屈によるヒータの破壊は防げることになる。したがっ
て、 δ ＝ ΔＬ ≦ ０．２Ｐ ΔＬ＝ １４×１０-6 ×２５０（℃）×Ｌ よって、 Ｌ ≦ ０．２Ｐ ／ １４×１０-6 ×２５０ ＝ 5
7.14Ｐ≒60Ｐ 以上のように、１枚のヒータ長さをハニカム形状のピッ
チＰの６０倍以下に構成すれば、ハニカムの座屈は防げ
て耐久性が確保される。例えば、直径８６ｍｍの部分加
熱触媒担体（ヒータ）の場合であれば、Ｌ＝１５０ｍｍ
となり、約２／３周で金属箔ヒータ５ａ〜５ｈの両端は
端面接合部である外周部２及び中心部３にそれぞれ到達
する。
【００１７】そこで、図２に示す本発明の実施例では、
ヒータを構成する非接合領域である中間部５において
は、周方向の長さが１／２周に相当する８枚の金属箔５
ａ〜５ｈを互いに４５°間隔でずらせて巻回している。
各金属箔５ａ〜５ｈ相互間は酸化皮膜により絶縁されて
いる。これにより、４層からなるヒータ部が形成され
る。前述のように、各金属箔ヒータ部５ａ〜５ｈの両端
は、外周部２及び中心部３にそれぞれ接触しており、正
電極１４と金属ケース（アース電極）１５との間の通電
により、渦巻状の電流路が形成され、発熱する。
ヒータを構成する非接合領域である中間部５において
は、周方向の長さが１／２周に相当する８枚の金属箔５
ａ〜５ｈを互いに４５°間隔でずらせて巻回している。
各金属箔５ａ〜５ｈ相互間は酸化皮膜により絶縁されて
いる。これにより、４層からなるヒータ部が形成され
る。前述のように、各金属箔ヒータ部５ａ〜５ｈの両端
は、外周部２及び中心部３にそれぞれ接触しており、正
電極１４と金属ケース（アース電極）１５との間の通電
により、渦巻状の電流路が形成され、発熱する。
【００１８】上述の通電加熱式触媒担体構造は内燃機関
の排気通路に配置され、更に、その下流に主触媒コンバ
ータ（図示せず）が配置される。前述のように接合領域
である外周部２及び中心部３は電気抵抗値が極めて低
く、このためほとんど発熱しない。一方、非接合領域で
ある中間ヒータ部５は金属箔ヒータ５ａ〜５ｈが互いに
絶縁されているために、電流路は渦巻き状に形成され、
電気抵抗値は大きく、通電によって発熱し発熱部とな
る。したがって、内燃機関の冷間時において、通電によ
り中間ヒータ部５は発熱して迅速に触媒活性化温度に達
し排気ガス中の有害物質を浄化することができる。
の排気通路に配置され、更に、その下流に主触媒コンバ
ータ（図示せず）が配置される。前述のように接合領域
である外周部２及び中心部３は電気抵抗値が極めて低
く、このためほとんど発熱しない。一方、非接合領域で
ある中間ヒータ部５は金属箔ヒータ５ａ〜５ｈが互いに
絶縁されているために、電流路は渦巻き状に形成され、
電気抵抗値は大きく、通電によって発熱し発熱部とな
る。したがって、内燃機関の冷間時において、通電によ
り中間ヒータ部５は発熱して迅速に触媒活性化温度に達
し排気ガス中の有害物質を浄化することができる。
【００１９】触媒活性化温度に達して排気ガス中の有害
物質の浄化が開始されると、触媒反応熱によって中間非
接合領域５以外の領域２、３も昇温され、さらに触媒反
応が進行される。
物質の浄化が開始されると、触媒反応熱によって中間非
接合領域５以外の領域２、３も昇温され、さらに触媒反
応が進行される。
【００２０】
【発明の効果】金属箔ヒータの周方向の長さを所定値以
下に制限したので、半径方向の熱膨張に対して周方向
（長手方向）の熱膨張がそれほど大きくならず、座屈や
破断を引き起こすことはなく、座屈や破断に対して耐久
性が得られる。また、隣接する金属箔ヒータを接着させ
る必要がないことから、接着剤等による熱容量によって
ヒートロスが生ずることはなく、省電力化が図れる。
下に制限したので、半径方向の熱膨張に対して周方向
（長手方向）の熱膨張がそれほど大きくならず、座屈や
破断を引き起こすことはなく、座屈や破断に対して耐久
性が得られる。また、隣接する金属箔ヒータを接着させ
る必要がないことから、接着剤等による熱容量によって
ヒートロスが生ずることはなく、省電力化が図れる。
【図１】本発明の通電加熱式触媒担体構造の軸方向の概
略断面図である。
略断面図である。
【図２】本発明の通電加熱式触媒担体構造の図１の線II
-II における断面図である。
-II における断面図である。
【図３】触媒担体の中間部の４層分を１枚の金属箔ヒー
タで巻回した例を示す。
タで巻回した例を示す。
【図４】中間部の金属箔ヒータの熱膨張のモデルを示す
図である。
図である。
【図５】波箔及び平箔の座屈限度を説明する図である。
２…外周部（接合領域） ３…中心部（接合領域） ５…中間部（ヒータを構成する非接合領域） ５ａ〜５ｈ…金属箔ヒータ １１…波箔 １２…平箔 １３…触媒担体 １４…正電極 １５…金属ケース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０１Ｎ 3/20 ＺＡＢ Ｋ 3/28 ＺＡＢ ３１１ Ｒ
Claims (1)
- 【請求項１】 波箔と平箔とから成る金属箔を交互に積
層すると共に絶縁層を介して巻回して金属触媒担体を構
成し、該触媒担体に電極を設けて前記金属箔を通電可能
とすると共に、巻回した触媒担体の軸方向に排気が流れ
得るように構成した通電加熱式触媒担体構造において、
前記触媒担体の排気流れ方向の端面を部分的に導通可能
に接合し、残りの非接合領域における前記金属箔を複数
枚で構成し、これらの金属箔の巻回の方向の長さＬを Ｌ ≦ 0.2 Ｐ／Ｃ・ΔＴ としたことを特徴とする通電加熱式触媒担体構造。ただ
し、Ｐは波箔の波のピッチ、Ｃは金属箔の熱膨張率、Δ
Ｔは非接合領域における発熱時と非発熱時の温度差であ
る。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04937493A JP3256734B2 (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 通電加熱式触媒担体構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04937493A JP3256734B2 (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 通電加熱式触媒担体構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07323234A true JPH07323234A (ja) | 1995-12-12 |
| JP3256734B2 JP3256734B2 (ja) | 2002-02-12 |
Family
ID=12829261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04937493A Expired - Fee Related JP3256734B2 (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 通電加熱式触媒担体構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3256734B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005021942A1 (en) * | 2003-08-29 | 2005-03-10 | Il Jin Electric Co., Ltd | Electric heater manufacturing method using a separated jig |
| WO2005080763A1 (en) * | 2004-02-23 | 2005-09-01 | Il Jin Electric Co., Ltd. | Electric heater having improved durability |
| CN108479386A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-09-04 | 深圳市中金岭南科技有限公司 | 一种选择性加热催化处理废气的装置和处理方法 |
-
1993
- 1993-03-10 JP JP04937493A patent/JP3256734B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005021942A1 (en) * | 2003-08-29 | 2005-03-10 | Il Jin Electric Co., Ltd | Electric heater manufacturing method using a separated jig |
| WO2005080763A1 (en) * | 2004-02-23 | 2005-09-01 | Il Jin Electric Co., Ltd. | Electric heater having improved durability |
| CN108479386A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-09-04 | 深圳市中金岭南科技有限公司 | 一种选择性加热催化处理废气的装置和处理方法 |
| CN108479386B (zh) * | 2018-05-31 | 2023-12-19 | 深圳市中金岭南科技有限公司 | 一种选择性加热催化处理废气的装置和处理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3256734B2 (ja) | 2002-02-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |