JPH08193513A - 電気加熱触媒コンバータおよびその制御方法 - Google Patents

電気加熱触媒コンバータおよびその制御方法

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JPH08193513A
JPH08193513A JP7004507A JP450795A JPH08193513A JP H08193513 A JPH08193513 A JP H08193513A JP 7004507 A JP7004507 A JP 7004507A JP 450795 A JP450795 A JP 450795A JP H08193513 A JPH08193513 A JP H08193513A
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JP
Japan
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catalytic converter
divided
metal catalyst
catalyst carrier
electrically heated
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Pending
Application number
JP7004507A
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English (en)
Inventor
Tamotsu Sugimoto
保 杉本
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Marelli Corp
Original Assignee
Calsonic Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、電気により金属触媒担体を加熱す
るようにした電気加熱触媒コンバータに関し、構造が簡
易でかつ電極の個数を低減することができる電気加熱触
媒コンバータ、および、エンジンの始動時における浄化
性能を向上することができる電気加熱触媒コンバータの
制御方法を提供することを目的とする。 【構成】 本発明の電気加熱触媒コンバータは、金属触
媒担体27の径方向に切欠部27aを形成し、切欠部2
7a側に複数の分割部A1,A2,A3,A4を、切欠
部27aと反対側に連続部B1を形成するとともに、分
割部A1,A2,A3,A4に、それぞれ分割部側電極
C1,C2,C3,C4を、連続部B1に連続部側電極
D1を接続して構成される。また、本発明の電気加熱触
媒コンバータの制御方法は、金属触媒担体27における
排気ガス流入側の分割部A1の分割部側電極C1から順
に、連続部側電極D1への通電を行うように構成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車,産業用車両等
に、排気ガスを浄化するために搭載される触媒コンバー
タに係わり、特に、電気により金属触媒担体を加熱する
ようにした電気加熱触媒コンバータに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、自動車の排気系には、排気ガス
を浄化するため、触媒コンバータが配置されているが、
従来の触媒コンバータでは、触媒担体の温度が低いと触
媒が活性化されないため、エンジン等の始動時には、排
気ガスの充分な浄化が困難になるという問題があった。
【0003】そこで、従来、例えば、特開平4−250
855号公報,特開平5−269387号公報等に開示
されるように、触媒担体の温度が低い、エンジン等の始
動時に、電気により金属触媒担体を加熱するようにした
電気加熱触媒コンバータが開発されている。図5は、特
開平5−269387号公報に開示される電気加熱触媒
コンバータを概略的に示すもので、この電気加熱触媒コ
ンバータでは、筒状容器11内に所定間隔を置いて3個
の金属触媒担体13が配置されている。
【0004】そして、それぞれの金属触媒担体13の一
側および他側に、電極15,17が接続されている。こ
のような電気加熱触媒コンバータでは、一側の電極15
と他側の電極17との間に電圧を印加すると、金属触媒
担体13に通電され、金属触媒担体13の電気抵抗によ
り金属触媒担体13が発熱される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電気加熱触媒コンバータでは、筒状容器11
内に所定間隔を置いて複数の金属触媒担体13を配置し
ているため、各金属触媒担体13を独立に筒状容器11
に絶縁固定する必要が生じ、この結果、電気加熱触媒コ
ンバータの構造が複雑になり、また、多大な組み立て工
数が必要になるという問題があった。
【0006】また、それぞれの金属触媒担体13の一側
および他側に、電極15,17を接続しているため、電
極15,17の個数が多くなり、電極15,17の取り
付けに多大な工数が必要になるという問題があった。本
発明は、かかる従来の問題を解決するためになされたも
ので、構造が簡易でかつ電極の個数を低減することがで
きる電気加熱触媒コンバータ、および、エンジンの始動
時における浄化性能を従来より大幅に向上することがで
きる電気加熱触媒コンバータの制御方法を提供すること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の電気加熱触媒
コンバータは、導電性金属からなる波板と平板とを積層
してなる金属触媒担体を、筒状容器内に収容してなる電
気加熱触媒コンバータにおいて、前記金属触媒担体の径
方向に切欠部を形成し、切欠部側に複数の分割部を、切
欠部と反対側に連続部を形成するとともに、前記分割部
に、それぞれ分割部側電極を、前記連続部に連続部側電
極を接続してなるものである。
【0008】請求項2の電気加熱触媒コンバータの制御
方法は、請求項1記載の電気加熱触媒コンバータを制御
する電気加熱触媒コンバータの制御方法において、前記
金属触媒担体における排気ガス流入側の分割部の分割部
側電極から順に、前記連続部側電極への通電を行うもの
である。
【0009】
【作用】請求項1の電気加熱触媒コンバータでは、各分
割部が連続部において連結され一体となり、連続部に確
実に支持される。また、連続部には、一の連続部側電極
のみが接続される。請求項2の電気加熱触媒コンバータ
の制御方法では、金属触媒担体における排気ガス流入側
の分割部の分割部側電極から順に、連続部側電極への通
電が行われるため、一の分割部に全ての電力が集中さ
れ、電力が集中した分割部が迅速に昇温される。
【0010】また、先ず、排気ガス流入側の分割部のみ
が迅速に昇温されるため、エンジンの始動時における浄
化性能が高められる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の詳細を図面に示す実施例につ
いて説明する。図1は、本発明の電気加熱触媒コンバー
タの一実施例を示しており、図において符号21は、円
筒状の筒状容器を示している。この筒状容器21の一側
には、ディフューザ部21aが形成され、このディフュ
ーザ部21aの排気ガス流入口21bにフランジ23が
固定されている。
【0012】筒状容器21の他側には、ノズル部21c
が形成され、このノズル部21cの排気ガス流出口21
dにフランジ25が固定されている。筒状容器21内に
は、金属触媒担体27が収容されている。この金属触媒
担体27は、図2に示すように、導電性金属からなる波
板29と平板31とを巻回し、多重に積層して形成され
ている。
【0013】金属触媒担体27の軸長方向には、所定間
隔を置いて、径方向に切欠部27aが形成されている。
これ等の切欠部27aは、金属触媒担体27に対して同
一方向から形成されている。そして、切欠部27a側に
複数の分割部A1,A2,A3,A4が形成され、切欠
部27aと反対側に連続部B1が形成されている。
【0014】分割部A1,A2,A3,A4には、それ
ぞれ分割部側電極C1,C2,C3,C4が接続され、
連続部B1には、連続部側電極D1が、ろう付け,溶接
等により接続されている。分割部側電極C1,C2,C
3,C4および連続部側電極D1は、筒状容器21に形
成される貫通穴に、セラミックス等からなる絶縁部材3
3を介して挿通されている。
【0015】連続部側電極D1は、アースされている。
分割部側電極C1,C2,C3,C4は、制御器35に
接続されており、制御器35には、バッテリー等の電源
電池37が接続されている。制御器35は、金属触媒担
体27における排気ガス流入側の分割部A1の分割部側
電極C1から順に、連続部側電極D1への通電を行う。
【0016】すなわち、図3に示すように、先ず、排気
ガス流入側に最も近い位置に位置する分割部A1の分割
部側電極C1を連続部側電極D1に通電し、分割部A1
の温度が、波板29および平板31の電気抵抗により発
熱し、例えば、300℃になった所で、分割部側電極C
1の連続部側電極D1への通電を停止する。この停止と
同時に、排気ガス流入側に2番目に近い位置に位置する
分割部A2の分割部側電極C2を連続部側電極D1に通
電し、分割部A2の温度が、例えば、300℃になった
所で、分割部側電極C2の連続部側電極D1への通電を
停止する。
【0017】そして、この停止と同時に、排気ガス流入
側に3番目に近い位置に位置する分割部A3の分割部側
電極C3を連続部側電極D1に通電し、分割部A3の温
度が、例えば、300℃になった所で、分割部側電極C
3の連続部側電極D1への通電を停止する。さらに、こ
の停止と同時に、排気ガス流入側から一番遠い位置に位
置する分割部A4の分割部側電極C4を連続部側電極D
1に通電し、分割部A4の温度が、例えば、300℃に
なった所で、分割部側電極C4の連続部側電極D1への
通電を停止する。
【0018】以上のように構成された電気加熱触媒コン
バータでは、金属触媒担体27の各分割部A1,A2,
A3,A4が連続部B1において連結され一体となり、
連続部B1に確実に支持されるため、完全に分割された
複数の金属触媒担体を筒状容器内に収容する場合のよう
に、各金属触媒担体を筒状容器に絶縁固定する必要がな
くなり、電気加熱触媒コンバータの構造を、非常に簡易
なものにすることができる。
【0019】また、連続部B1には、一の連続部側電極
D1のみが接続されるため、完全に分割された複数の金
属触媒担体を筒状容器内に収容する場合に比較して、電
極の個数を低減することができる。さらに、上述した電
気加熱触媒コンバータの制御方法では、制御器35によ
り、金属触媒担体27における排気ガス流入側の分割部
A1の分割部側電極C1から順に、連続部側電極D1へ
の通電が行われるため、一の分割部A1,A2,A3,
A4に全ての電力が集中され、図3に示したように、電
力が集中した分割部A1,A2,A3,A4を迅速に昇
温することができる。
【0020】なお、図3において、曲線A5は、切欠部
27aの形成されない金属触媒担体を、同一の電力によ
り加熱した時の温度上昇を示している。また、制御器3
5により、先ず、排気ガス流入側の分割部A1のみが迅
速に昇温されるため、エンジンの始動時における浄化性
能を従来より大幅に向上することができる。
【0021】図4は、横軸に時間を、縦軸に、一酸化炭
素が二酸化炭素になる転化率を示すもので、曲線aが図
1の金属触媒担体27の転化率を、曲線bが切欠部27
aの形成されない金属触媒担体の転化率を示しており、
図1の金属触媒担体27では、転化率、すなわち、浄化
性能が大幅に向上しているのがわかる。なお、以上述べ
た実施例では、金属触媒担体27に3箇所の切欠部27
aを形成した例について説明したが、本発明はかかる実
施例に限定されるものではなく、1箇所以上であれば良
い。
【0022】また、以上述べた実施例では、金属触媒担
体27に波板29と平板31とを巻回して積層したもの
を使用した例について説明したが、本発明はかかる実施
例に限定されるものではなく、単に波板と平板とを重ね
て積層したものでも良く、また、平板は完全に平面的な
ものでなく、小波等が形成されていても良い。さらに、
分割部A1,A2,A3,A4の軸長方向長さは、同一
である必要はなく、例えば、排気ガス流入側の分割部A
1の軸長方向長さを小さくしても良い。
【0023】また、各分割部A1,A2,A3,A4へ
の通電時間も、同一である必要はなく、例えば、排気ガ
ス流入側の分割部A1への通電時間を長くしても良い。
さらに、通電順序を必ずしも分割部側電極C1,C2,
C3,C4の順にする必要はない。
【0024】
【発明の効果】以上述べたように、請求項1の電気加熱
触媒コンバータでは、金属触媒担体の各分割部が連続部
において連結され一体となり、連続部に確実に支持され
るため、完全に分割された複数の金属触媒担体を筒状容
器内に収容する場合に比較して、電気加熱触媒コンバー
タの構造を、非常に簡易なものにすることができる。
【0025】また、連続部には、一の連続部側電極のみ
が接続されるため、完全に分割された複数の金属触媒担
体を筒状容器内に収容する場合に比較して、電極の個数
を低減することができる。請求項2の電気加熱触媒コン
バータの制御方法では、金属触媒担体における排気ガス
流入側の分割部の分割部側電極から順に、連続部側電極
への通電が行われるため、一の分割部に全ての電力が集
中され、電力が集中した分割部を迅速に昇温することが
できる。
【0026】また、先ず、排気ガス流入側の分割部のみ
が迅速に昇温されるため、エンジンの始動時における浄
化性能を従来より大幅に向上することができるという利
点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電気加熱触媒コンバータの一実施例を
示す断面図である。
【図2】図1の金属触媒担体を示す斜視図である。
【図3】図1の電気加熱触媒コンバータの制御方法を示
す説明図である。
【図4】図1の電気加熱触媒コンバータの浄化性能を示
す説明図である。
【図5】従来の電気加熱触媒コンバータの一例を示す説
明図である。
【符号の説明】
21 筒状容器 27 金属触媒担体 27a 切欠部 29 波板 31 平板 A1,A2,A3,A4 分割部 B1 連続部 C1,C2,C3,C4 分割部側電極 D1 連続部側電極
───────────────────────────────────────────────────── 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 B01J 35/04 321 A F01N 3/24 ZAB L 3/28 ZAB 301 P

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電性金属からなる波板(29)と平板
    (31)とを積層してなる金属触媒担体(27)を、筒
    状容器(21)内に収容してなる電気加熱触媒コンバー
    タにおいて、 前記金属触媒担体(27)の径方向に切欠部(27a)
    を形成し、切欠部(27a)側に複数の分割部(A1,
    A2,A3,A4)を、切欠部(27a)と反対側に連
    続部(B1)を形成するとともに、前記分割部(A1,
    A2,A3,A4)に、それぞれ分割部側電極(C1,
    C2,C3,C4)を、前記連続部(B1)に連続部側
    電極(D1)を接続してなることを特徴とする電気加熱
    触媒コンバータ。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の電気加熱触媒コンバータ
    を制御する電気加熱触媒コンバータの制御方法におい
    て、 前記金属触媒担体(27)における排気ガス流入側の分
    割部(A1)の分割部側電極(C1)から順に、前記連
    続部側電極(D1)への通電を行うことを特徴とする電
    気加熱触媒コンバータの制御方法。
JP7004507A 1995-01-13 1995-01-13 電気加熱触媒コンバータおよびその制御方法 Pending JPH08193513A (ja)

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