JPH08218856A - 電気加熱式触媒 - Google Patents
電気加熱式触媒Info
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- JPH08218856A JPH08218856A JP7026977A JP2697795A JPH08218856A JP H08218856 A JPH08218856 A JP H08218856A JP 7026977 A JP7026977 A JP 7026977A JP 2697795 A JP2697795 A JP 2697795A JP H08218856 A JPH08218856 A JP H08218856A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
- F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
- F01N3/2013—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means
- F01N3/2026—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means directly electrifying the catalyst substrate, i.e. heating the electrically conductive catalyst substrate by joule effect
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
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- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
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- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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- F01N2260/10—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for avoiding stress caused by expansions or contractions due to temperature variations
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 排気通路を有するハニカム構造体からなる触
媒担体２に一対の電極を付設して、触媒担体２を電気加
熱する際に、この触媒担体２を均一に加熱するために、
触媒担体２の外周壁から内方へスリット５を入れて電流
を迂回させる構造とした電熱加熱式触媒において、スリ
ット５の内方端部５ｂをスリット幅より大きい空隙部と
したことを特徴とする電熱加熱式触媒。 【効果】 触媒担体が内燃機関から排出された高温の排
ガスで加熱された場合、又は、通電の際にスリットの内
方端部に電流が集中して高温になった場合に、熱膨張に
よる応力がスリットの内方端部でも分散される。従っ
て、内方端部に局部的な応力が集中しないので、クラッ
クの発生などの問題がなく、耐久性が向上し、長期にわ
たり安定して使用できる。
媒担体２に一対の電極を付設して、触媒担体２を電気加
熱する際に、この触媒担体２を均一に加熱するために、
触媒担体２の外周壁から内方へスリット５を入れて電流
を迂回させる構造とした電熱加熱式触媒において、スリ
ット５の内方端部５ｂをスリット幅より大きい空隙部と
したことを特徴とする電熱加熱式触媒。 【効果】 触媒担体が内燃機関から排出された高温の排
ガスで加熱された場合、又は、通電の際にスリットの内
方端部に電流が集中して高温になった場合に、熱膨張に
よる応力がスリットの内方端部でも分散される。従っ
て、内方端部に局部的な応力が集中しないので、クラッ
クの発生などの問題がなく、耐久性が向上し、長期にわ
たり安定して使用できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ハニカム構造体にて構
成されスリットを有した電気加熱式触媒に関する。
成されスリットを有した電気加熱式触媒に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車などの内燃機関から排出される排
ガスは、大気汚染防止のためにガス中の窒素酸化物、一
酸化炭素、炭化水素を三元触媒の酸化・還元作用によっ
て浄化して放出される。このような三元触媒は、ハニカ
ム状に形成された担体に触媒金属を担持したものであっ
て、排ガスの浄化を促進するためには触媒金属を活性化
するように高温にする必要がある。しかし、触媒金属は
内燃機関を始動してから所定時間経過後には高温の排ガ
スで加熱されるものの、始動直後には低温であって、所
定温度以上に加熱されるまでの時間は浄化作用を十分に
発揮することが困難となる場合がある。
ガスは、大気汚染防止のためにガス中の窒素酸化物、一
酸化炭素、炭化水素を三元触媒の酸化・還元作用によっ
て浄化して放出される。このような三元触媒は、ハニカ
ム状に形成された担体に触媒金属を担持したものであっ
て、排ガスの浄化を促進するためには触媒金属を活性化
するように高温にする必要がある。しかし、触媒金属は
内燃機関を始動してから所定時間経過後には高温の排ガ
スで加熱されるものの、始動直後には低温であって、所
定温度以上に加熱されるまでの時間は浄化作用を十分に
発揮することが困難となる場合がある。
【０００３】そこで、この問題を解決するために、電気
ヒータの機能を有する触媒担体（電気加熱式触媒）があ
る。この触媒担体は、内燃機関の始動と同時に通電され
て数秒で高温になり、この触媒担体に担持された触媒金
属が活性化して、内燃機関の始動直後に排出された排ガ
スを浄化する。その後、内燃機関からの排ガス温度が高
温になり、触媒担体が所定温度以上に加熱された時点
で、触媒担体への通電は停止される。
ヒータの機能を有する触媒担体（電気加熱式触媒）があ
る。この触媒担体は、内燃機関の始動と同時に通電され
て数秒で高温になり、この触媒担体に担持された触媒金
属が活性化して、内燃機関の始動直後に排出された排ガ
スを浄化する。その後、内燃機関からの排ガス温度が高
温になり、触媒担体が所定温度以上に加熱された時点
で、触媒担体への通電は停止される。
【０００４】電気加熱式触媒の触媒担体は、導電性を有
する材料にて形成されたモノリス触媒（一体成形構造の
担体の表面に、活性成分を分散して付着させた触媒）で
あり、両端に電極を備えている。しかし、触媒担体の両
端に単に電極を取付けたのでは、電気が電極間の最短経
路を流れるので、触媒担体の全体では電流値にばらつき
が発生、すなわち、電気の流れが偏る結果、発熱面の温
度分布が不均一になる。この問題を解決するために、例
えば、特開平４−８１５０９号公報「自動車排ガス浄
化用触媒コンバーター」があり、この技術はその公報の
第１図によれば、排気通路を有する円形断面のハニカム
構造体（触媒担体に相当）１０の外周壁に、一対の電極
１３，１３を付設した構成であって、ハニカム構造体１
０に複数のスリット１１…を互いに平行に入れたもので
ある。ハニカム構造体１０を電気加熱する際に、電極１
３からの電気は、複数のスリット１１…によって迂回さ
れた通電路に沿って蛇行しながら流れる。
する材料にて形成されたモノリス触媒（一体成形構造の
担体の表面に、活性成分を分散して付着させた触媒）で
あり、両端に電極を備えている。しかし、触媒担体の両
端に単に電極を取付けたのでは、電気が電極間の最短経
路を流れるので、触媒担体の全体では電流値にばらつき
が発生、すなわち、電気の流れが偏る結果、発熱面の温
度分布が不均一になる。この問題を解決するために、例
えば、特開平４−８１５０９号公報「自動車排ガス浄
化用触媒コンバーター」があり、この技術はその公報の
第１図によれば、排気通路を有する円形断面のハニカム
構造体（触媒担体に相当）１０の外周壁に、一対の電極
１３，１３を付設した構成であって、ハニカム構造体１
０に複数のスリット１１…を互いに平行に入れたもので
ある。ハニカム構造体１０を電気加熱する際に、電極１
３からの電気は、複数のスリット１１…によって迂回さ
れた通電路に沿って蛇行しながら流れる。
【０００５】しかし、上記の構成は、通電の際にスリ
ット１１…の内方端部に電流が集中して高温になった場
合に、内方端部に熱膨張による応力が集中するのでクラ
ックが発生する心配がある。この問題を解決するため
に、例えば、特開平４−２７７４８１号公報「抵抗調
節型ヒーター」があり、この技術はその公報の図１及び
図２によれば、スリット１２の先端部（内方端部に相
当）の隔壁ａ，ｂ部分を厚くしたり、又は、スリット１
２の先端部の周囲にある貫通孔ｄ，ｅを封止すること
で、電流が集中するスリット１２の先端部を仕切る隔壁
を厚くしたものである。
ット１１…の内方端部に電流が集中して高温になった場
合に、内方端部に熱膨張による応力が集中するのでクラ
ックが発生する心配がある。この問題を解決するため
に、例えば、特開平４−２７７４８１号公報「抵抗調
節型ヒーター」があり、この技術はその公報の図１及び
図２によれば、スリット１２の先端部（内方端部に相
当）の隔壁ａ，ｂ部分を厚くしたり、又は、スリット１
２の先端部の周囲にある貫通孔ｄ，ｅを封止すること
で、電流が集中するスリット１２の先端部を仕切る隔壁
を厚くしたものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の構成
は、スリット１２の先端部の壁厚を厚くしたことでクラ
ック発生の防止は改善されたものの、下記の未解決な点
がまだ残る。すなわち、スリット１２を仕切る隔壁の厚
みが先端部と他の部分とで異なるので、ハニカム構造体
１０が内燃機関から排出された高温の排ガスで加熱され
た場合、又は、通電の際にスリット１１…の先端部に電
流が集中して高温になった場合に、熱応力が各隔壁に均
一に作用せず、クラックなどを発生する心配が残る。本
発明の目的は、熱応力の集中によるクラックなどの発生
を防止した電気加熱式触媒を提供することにある。
は、スリット１２の先端部の壁厚を厚くしたことでクラ
ック発生の防止は改善されたものの、下記の未解決な点
がまだ残る。すなわち、スリット１２を仕切る隔壁の厚
みが先端部と他の部分とで異なるので、ハニカム構造体
１０が内燃機関から排出された高温の排ガスで加熱され
た場合、又は、通電の際にスリット１１…の先端部に電
流が集中して高温になった場合に、熱応力が各隔壁に均
一に作用せず、クラックなどを発生する心配が残る。本
発明の目的は、熱応力の集中によるクラックなどの発生
を防止した電気加熱式触媒を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、排気通路を有するハニカム構造体からなる
触媒担体に一対の電極を付設して、触媒担体を電気加熱
する際に、この触媒担体を均一に加熱するために、触媒
担体の外周壁から内方へスリットを入れて電流を迂回さ
せる構造とした電気加熱式触媒において、前記スリット
の内方端部をスリット幅より大きい空隙部としたことを
特徴とする。
に本発明は、排気通路を有するハニカム構造体からなる
触媒担体に一対の電極を付設して、触媒担体を電気加熱
する際に、この触媒担体を均一に加熱するために、触媒
担体の外周壁から内方へスリットを入れて電流を迂回さ
せる構造とした電気加熱式触媒において、前記スリット
の内方端部をスリット幅より大きい空隙部としたことを
特徴とする。
【０００８】
【作用】触媒担体が内燃機関から排出された高温の排ガ
スで加熱された場合、又は、通電の際にスリットの内方
端部に電流が集中して高温になった場合に、熱膨張によ
る応力がスリットの内方端部でも分散される。従って、
内方端部に局部的な応力が集中しないので、クラックが
発生しない。
スで加熱された場合、又は、通電の際にスリットの内方
端部に電流が集中して高温になった場合に、熱膨張によ
る応力がスリットの内方端部でも分散される。従って、
内方端部に局部的な応力が集中しないので、クラックが
発生しない。
【０００９】
【実施例】本発明の実施例を添付図に基づいて以下に説
明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。先
ず、第１実施例を図１〜図８に基づいて説明する。図１
は本発明に係る電気加熱式触媒（第１実施例）の正面図
であり、電気加熱式触媒１は、排気通路を有する円形断
面の触媒担体（モノリス触媒）２と、この触媒担体２に
付設された一対の電極（第１電極３及び第２電極４）と
からなる。触媒担体２は、軸方向に排気通路となる多数
の貫通孔を有したハニカム構造体（隔壁で仕切られた多
数の小さな貫通孔を有した一体構造品）であって、貫通
孔の断面形状は、例えば四角形や六角形などの多角形、
円形である。そして、ハニカム構造体は通電により発熱
する材料で構成され、例えば金属材質からなる。ハニカ
ム構造体の表面に担持する触媒金属は、例えば白金（Ｐ
ｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）等の貴金
属である。
明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。先
ず、第１実施例を図１〜図８に基づいて説明する。図１
は本発明に係る電気加熱式触媒（第１実施例）の正面図
であり、電気加熱式触媒１は、排気通路を有する円形断
面の触媒担体（モノリス触媒）２と、この触媒担体２に
付設された一対の電極（第１電極３及び第２電極４）と
からなる。触媒担体２は、軸方向に排気通路となる多数
の貫通孔を有したハニカム構造体（隔壁で仕切られた多
数の小さな貫通孔を有した一体構造品）であって、貫通
孔の断面形状は、例えば四角形や六角形などの多角形、
円形である。そして、ハニカム構造体は通電により発熱
する材料で構成され、例えば金属材質からなる。ハニカ
ム構造体の表面に担持する触媒金属は、例えば白金（Ｐ
ｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）等の貴金
属である。
【００１０】触媒担体２には、軸方向に貫通した複数
（例えば、８つ）のスリット５…（…は複数を示す。以
下同じ。）が互いに平行に入れられ、これらのスリット
５…は触媒担体２の正面視で千鳥状に配列されている。
そして、スリット５…は触媒担体２の外周壁に切口５ａ
…を有し、切口５ａ…から内方へ向けて切込まれた直線
状を呈する。複数のスリット５…はこれらの配列ピッ
チ、スリット５…の内方端部５ｂ…からスリット５…延
長線と交わる触媒担体２の円弧までの長さが略同一に設
定される。これにより、触媒担体２には、複数のスリッ
ト５…によって蛇行した通電路が形成され、触媒担体２
を電気加熱する際に、触媒担体２が均一に加熱される。
（例えば、８つ）のスリット５…（…は複数を示す。以
下同じ。）が互いに平行に入れられ、これらのスリット
５…は触媒担体２の正面視で千鳥状に配列されている。
そして、スリット５…は触媒担体２の外周壁に切口５ａ
…を有し、切口５ａ…から内方へ向けて切込まれた直線
状を呈する。複数のスリット５…はこれらの配列ピッ
チ、スリット５…の内方端部５ｂ…からスリット５…延
長線と交わる触媒担体２の円弧までの長さが略同一に設
定される。これにより、触媒担体２には、複数のスリッ
ト５…によって蛇行した通電路が形成され、触媒担体２
を電気加熱する際に、触媒担体２が均一に加熱される。
【００１１】第１電極３は、触媒担体２の中心Ｏから最
遠位置（この図の最上位置）のスリット５と、このスリ
ット５に直交し触媒担体２の中心Ｏを通る直線Ｌ１とで
区分された円弧（触媒担体２の外周壁）Ｃ１の略中央に
配置され、好ましくは、スリット５切口５ａ部分寄りの
位置に配置される。一方、第２電極４も第１電極３と同
様に、触媒担体２の中心Ｏから最遠位置（この図の最下
位置）のスリット５と、このスリット５に直交し触媒担
体２の中心Ｏを通る直線Ｌ１とで区分された円弧の略中
央に配置され、好ましくは、スリット５切口５ａ部分寄
りの位置に配置される。すなわち、第１電極３と第２電
極４とが、中心Ｏについて点対称に配置される。
遠位置（この図の最上位置）のスリット５と、このスリ
ット５に直交し触媒担体２の中心Ｏを通る直線Ｌ１とで
区分された円弧（触媒担体２の外周壁）Ｃ１の略中央に
配置され、好ましくは、スリット５切口５ａ部分寄りの
位置に配置される。一方、第２電極４も第１電極３と同
様に、触媒担体２の中心Ｏから最遠位置（この図の最下
位置）のスリット５と、このスリット５に直交し触媒担
体２の中心Ｏを通る直線Ｌ１とで区分された円弧の略中
央に配置され、好ましくは、スリット５切口５ａ部分寄
りの位置に配置される。すなわち、第１電極３と第２電
極４とが、中心Ｏについて点対称に配置される。
【００１２】図２は本発明に係る電気加熱式触媒（第１
実施例）のスリット拡大図であり、スリット５の内方端
部５ｂをスリット５幅より大きい空隙部とした（内方端
部５ｂを略鍵穴形状とした）ことを特徴とする。すなわ
ち、内方端部５ｂ（空隙部）の幅寸法Ｘ１は、スリット
５の幅寸法Ｘ２よりも大きく設定される。具体的に説明
すると、触媒担体２には隔壁２ａ…で仕切られた四角形
断面の貫通孔（セル）２ｂ…が碁盤の目状に多数配列さ
れている。スリット５の幅の大きさは、貫通孔２ｂ…の
大きさと同等であり、また、内方端部５ｂ（空隙部）の
大きさは、所定数の貫通孔２ｂ…（例えば上下３列、左
右２列の計６個）をカットした大きさと同等である。そ
して、スリット５の周囲及び内方端部５ｂの周囲は、貫
通孔２ｂ…を仕切るための隔壁２ａ…によって仕切られ
る。
実施例）のスリット拡大図であり、スリット５の内方端
部５ｂをスリット５幅より大きい空隙部とした（内方端
部５ｂを略鍵穴形状とした）ことを特徴とする。すなわ
ち、内方端部５ｂ（空隙部）の幅寸法Ｘ１は、スリット
５の幅寸法Ｘ２よりも大きく設定される。具体的に説明
すると、触媒担体２には隔壁２ａ…で仕切られた四角形
断面の貫通孔（セル）２ｂ…が碁盤の目状に多数配列さ
れている。スリット５の幅の大きさは、貫通孔２ｂ…の
大きさと同等であり、また、内方端部５ｂ（空隙部）の
大きさは、所定数の貫通孔２ｂ…（例えば上下３列、左
右２列の計６個）をカットした大きさと同等である。そ
して、スリット５の周囲及び内方端部５ｂの周囲は、貫
通孔２ｂ…を仕切るための隔壁２ａ…によって仕切られ
る。
【００１３】図３は本発明に係る電気加熱式触媒（第１
実施例）の電極の分解図であり、第１・第２電極３，４
は雄端子で構成され、触媒担体２の外周壁に固定され
る。例えば、触媒担体２が金属材料で構成された場合に
は、第１・第２電極３，４は溶接、ろう付け等により固
定される。そして、第１・第２電極３，４は、ワンタッ
チ操作で着脱可能なコネクタ１１にて外部配線用ケーブ
ル１２と接続される。コネクタ１１は、例えば、第１・
第２電極３，４に嵌合する雌コネクタ１３と、この雌コ
ネクタ１３の径方向に出没自在のボール１４…と、これ
らのボール１４…を径内に突出させるためにスライドす
るロック部材１５と、このロック部材１５を先端側に弾
発する圧縮ばね１６とからなる。この種のジョイントを
クイックジョイントと称する。
実施例）の電極の分解図であり、第１・第２電極３，４
は雄端子で構成され、触媒担体２の外周壁に固定され
る。例えば、触媒担体２が金属材料で構成された場合に
は、第１・第２電極３，４は溶接、ろう付け等により固
定される。そして、第１・第２電極３，４は、ワンタッ
チ操作で着脱可能なコネクタ１１にて外部配線用ケーブ
ル１２と接続される。コネクタ１１は、例えば、第１・
第２電極３，４に嵌合する雌コネクタ１３と、この雌コ
ネクタ１３の径方向に出没自在のボール１４…と、これ
らのボール１４…を径内に突出させるためにスライドす
るロック部材１５と、このロック部材１５を先端側に弾
発する圧縮ばね１６とからなる。この種のジョイントを
クイックジョイントと称する。
【００１４】第１・第２電極３，４へコネクタ１１を接
続する場合は、ロック部材１５を摘んで後退させなが
ら、電極３，４へ雌コネクタ１３を挿入する。すると、
電極３，４の係止溝３ａ，４ａにボール１４…が嵌合し
て結合状態となる。第１・第２電極３，４からコネクタ
１１を外す場合は、ロック部材１５を摘んで後退させ、
ボール１４…が雌コネクタ１３の径外方へ変位すること
を可能にし、雌コネクタ１３を引抜く。
続する場合は、ロック部材１５を摘んで後退させなが
ら、電極３，４へ雌コネクタ１３を挿入する。すると、
電極３，４の係止溝３ａ，４ａにボール１４…が嵌合し
て結合状態となる。第１・第２電極３，４からコネクタ
１１を外す場合は、ロック部材１５を摘んで後退させ、
ボール１４…が雌コネクタ１３の径外方へ変位すること
を可能にし、雌コネクタ１３を引抜く。
【００１５】ところで、従来、電極は触媒担体に次のよ
うに固定されていた。 従来技術（１）：外部配線用ケーブルを備えた電極を、
触媒担体に溶接する。この技術では触媒担体の保守・点
検時にケーブルが外れないので、作業性が劣る。 従来技術（２）：外部配線用ケーブルの端部を、触媒担
体にボルト固定する。この技術ではボルトの締め過ぎ
（過大な力が作用）により、比較的低強度である触媒担
体が破損する恐れがある。これに対して、上記本実施例
によれば、ケーブル１２を簡単に外すことができるの
で、触媒担体２の組立や保守・点検作業が容易である。
また、ケーブル１２を取付け時に触媒担体２に過大な力
が作用しないので、触媒担体２が破損する恐れはない。
うに固定されていた。 従来技術（１）：外部配線用ケーブルを備えた電極を、
触媒担体に溶接する。この技術では触媒担体の保守・点
検時にケーブルが外れないので、作業性が劣る。 従来技術（２）：外部配線用ケーブルの端部を、触媒担
体にボルト固定する。この技術ではボルトの締め過ぎ
（過大な力が作用）により、比較的低強度である触媒担
体が破損する恐れがある。これに対して、上記本実施例
によれば、ケーブル１２を簡単に外すことができるの
で、触媒担体２の組立や保守・点検作業が容易である。
また、ケーブル１２を取付け時に触媒担体２に過大な力
が作用しないので、触媒担体２が破損する恐れはない。
【００１６】図４は本発明に係る電気加熱式触媒（第１
実施例）と取付リングの分解斜視図であり、触媒担体２
の軸方向中間には、外周壁の全周囲に溝部６が形成さ
れ、この溝部６に分割（例えば、２分割）された取付リ
ング２１が嵌合されている。
実施例）と取付リングの分解斜視図であり、触媒担体２
の軸方向中間には、外周壁の全周囲に溝部６が形成さ
れ、この溝部６に分割（例えば、２分割）された取付リ
ング２１が嵌合されている。
【００１７】図５は本発明に係る電気加熱式触媒（第１
実施例）を取付リングにて保持した状態での正面図であ
り、取付リング２１の内周面２２には、複数の保持突部
２３…が一体に形成され、これらの保持突部２３…はス
リット５…の切口部分５ａ…と対応した位置に配置され
る。
実施例）を取付リングにて保持した状態での正面図であ
り、取付リング２１の内周面２２には、複数の保持突部
２３…が一体に形成され、これらの保持突部２３…はス
リット５…の切口部分５ａ…と対応した位置に配置され
る。
【００１８】図６は図５の６−６線断面図であり、取付
リング２１は電気絶縁性材料で断面視略く字状に形成さ
れ、想像線で示す円筒状のハウジング２６内に固定され
ている。取付リング２１は溝部６の底面に保持突部２３
を当接することにより、触媒担体２を支持するものであ
る。なお、触媒担体２とハウジング２６との間は、シー
ル材２７でシールされる。
リング２１は電気絶縁性材料で断面視略く字状に形成さ
れ、想像線で示す円筒状のハウジング２６内に固定され
ている。取付リング２１は溝部６の底面に保持突部２３
を当接することにより、触媒担体２を支持するものであ
る。なお、触媒担体２とハウジング２６との間は、シー
ル材２７でシールされる。
【００１９】図７は図６の７−７線断面図であり、触媒
担体２の外径は取付リング２１の内周面２２の径よりも
小さい。そして、触媒担体２の溝部６底部は、スリット
５の切口５ａ部分の位置においてのみ、保持突部２３…
先端と当接している。ところで、触媒担体２は複数のス
リット５…によって、蛇行した通電路が形成される。こ
のため、触媒担体２に通電すると、スリット５…の周囲
は他の離れた部分よりも比較的高温になり易い。これに
対して、触媒担体２は比較的高温である切口５ａ部分の
周囲でのみ、溝部６の底部が取付リング２１と当接する
ので、均一な温度分布状態を維持できる。
担体２の外径は取付リング２１の内周面２２の径よりも
小さい。そして、触媒担体２の溝部６底部は、スリット
５の切口５ａ部分の位置においてのみ、保持突部２３…
先端と当接している。ところで、触媒担体２は複数のス
リット５…によって、蛇行した通電路が形成される。こ
のため、触媒担体２に通電すると、スリット５…の周囲
は他の離れた部分よりも比較的高温になり易い。これに
対して、触媒担体２は比較的高温である切口５ａ部分の
周囲でのみ、溝部６の底部が取付リング２１と当接する
ので、均一な温度分布状態を維持できる。
【００２０】図８は本発明に係る取付リング（第１実施
例）の変形例図（要部）であり、保持突部２３の先端に
更にスリット接触防止用突部２４が形成され、この突部
２４はスリット５の切口５ａ部分に挿入されている。こ
の変形例によれば、スリット５の壁面同士が接触して電
気的に短絡状態になることを防止できる。
例）の変形例図（要部）であり、保持突部２３の先端に
更にスリット接触防止用突部２４が形成され、この突部
２４はスリット５の切口５ａ部分に挿入されている。こ
の変形例によれば、スリット５の壁面同士が接触して電
気的に短絡状態になることを防止できる。
【００２１】次に、上記構成の電気加熱式触媒（第１実
施例）の作用を図２に基づき説明する。スリット５の内
方端部５ｂは略鍵穴形状に拡大されている。このため、
触媒担体２は内燃機関から排出された高温の排ガスで加
熱された場合に、又は、通電の際にスリット５の内方端
部５ｂに電流が集中して高温になった場合に、熱膨張に
よる応力がスリット５の内方端部５ｂでも分散される。
従って、内方端部５ｂに局部的な応力が集中しないの
で、クラックの発生などの問題がなく、耐久性が向上
し、長期にわたり安定して使用できる。また、貫通孔２
ｂ…の周囲、スリット５の周囲及び内方端部５ｂの周囲
は、すべて同じ厚みの隔壁２ａ…で仕切られている。こ
のため、熱応力が各隔壁２ａ…に概ね均一に作用するの
で、触媒担体２の耐久性が向上する。
施例）の作用を図２に基づき説明する。スリット５の内
方端部５ｂは略鍵穴形状に拡大されている。このため、
触媒担体２は内燃機関から排出された高温の排ガスで加
熱された場合に、又は、通電の際にスリット５の内方端
部５ｂに電流が集中して高温になった場合に、熱膨張に
よる応力がスリット５の内方端部５ｂでも分散される。
従って、内方端部５ｂに局部的な応力が集中しないの
で、クラックの発生などの問題がなく、耐久性が向上
し、長期にわたり安定して使用できる。また、貫通孔２
ｂ…の周囲、スリット５の周囲及び内方端部５ｂの周囲
は、すべて同じ厚みの隔壁２ａ…で仕切られている。こ
のため、熱応力が各隔壁２ａ…に概ね均一に作用するの
で、触媒担体２の耐久性が向上する。
【００２２】図９は本発明に係る電気加熱式触媒（第１
実施例）のスリットの変形例図であり、触媒担体２には
隔壁２ａ…で仕切られた六角形断面の貫通孔２ｂ（セ
ル）…がハニカム状（蜂の巣状）に多数配列されてい
る。内方端部５ｂ（空隙部）の大きさは、例えば上下左
右の４個の貫通孔２ｂ…をカットした大きさと同等であ
る。そして、内方端部５ｂの周囲は貫通孔２ｂ…のため
の隔壁２ａ…で仕切られる。この変形例によれば、内方
端部５ｂが上記第１実施例よりもなだらかな形状であ
り、熱応力が分散し易く、熱応力の集中する心配は更に
ない。
実施例）のスリットの変形例図であり、触媒担体２には
隔壁２ａ…で仕切られた六角形断面の貫通孔２ｂ（セ
ル）…がハニカム状（蜂の巣状）に多数配列されてい
る。内方端部５ｂ（空隙部）の大きさは、例えば上下左
右の４個の貫通孔２ｂ…をカットした大きさと同等であ
る。そして、内方端部５ｂの周囲は貫通孔２ｂ…のため
の隔壁２ａ…で仕切られる。この変形例によれば、内方
端部５ｂが上記第１実施例よりもなだらかな形状であ
り、熱応力が分散し易く、熱応力の集中する心配は更に
ない。
【００２３】次に、第２実施例を図１０に基づいて説明
する。なお、上記第１実施例と同構成については同一符
号を付し、その説明を省略する。図１０は本発明に係る
電気加熱式触媒（第２実施例）の正面図（要部）であ
り、触媒担体２の上半分を示す（触媒担体２の上半分と
下半分とは、中心Ｏについて点対称である。）。４つの
スリット５Ａ〜５Ｄは互いに平行に入れられ、スリット
５Ａ〜５Ｄ同士の離間寸法ｐ１が同一に設定されてい
る。そして、スリット５Ａ〜５Ｄは互いに異なる形状を
呈し、中心Ｏから最近位置の第１スリット５Ａは直線状
であり、その上の第２スリット５Ｂは中央で１段上がっ
た山形状であり、その上の第３スリット５Ｃは中央で２
段上がった山形状であり、中心Ｏから最遠位置の第４ス
リット５Ｄは中央で３段上がった山形状である。
する。なお、上記第１実施例と同構成については同一符
号を付し、その説明を省略する。図１０は本発明に係る
電気加熱式触媒（第２実施例）の正面図（要部）であ
り、触媒担体２の上半分を示す（触媒担体２の上半分と
下半分とは、中心Ｏについて点対称である。）。４つの
スリット５Ａ〜５Ｄは互いに平行に入れられ、スリット
５Ａ〜５Ｄ同士の離間寸法ｐ１が同一に設定されてい
る。そして、スリット５Ａ〜５Ｄは互いに異なる形状を
呈し、中心Ｏから最近位置の第１スリット５Ａは直線状
であり、その上の第２スリット５Ｂは中央で１段上がっ
た山形状であり、その上の第３スリット５Ｃは中央で２
段上がった山形状であり、中心Ｏから最遠位置の第４ス
リット５Ｄは中央で３段上がった山形状である。
【００２４】また、スリット５Ａ〜５Ｄの内方端部５ｂ
からスリット５Ａ〜５Ｄ延長線と交わる円弧までの長さ
Ｓ３がスリット５Ａ〜５Ｄ同士の離間寸法ｐ１と略同一
に設定される。更に、スリット５Ａ〜５Ｄに直交し触媒
担体２の中心Ｏを通る直線Ｌ１上におけるスリット５Ａ
〜５Ｄ同士の離間寸法ｐ２が、上記離間寸法ｐ１よりも
段差１段分だけ長く設定され、第４スリット５Ｄの中央
から円弧までの寸法ｐ３が上記離間寸法ｐ１と略同一に
設定される。この第２実施例によれば、触媒担体２の通
電路の幅がほぼ同じになり、触媒担体２の電流分布を均
一にできるので、温度分布が均一化される。
からスリット５Ａ〜５Ｄ延長線と交わる円弧までの長さ
Ｓ３がスリット５Ａ〜５Ｄ同士の離間寸法ｐ１と略同一
に設定される。更に、スリット５Ａ〜５Ｄに直交し触媒
担体２の中心Ｏを通る直線Ｌ１上におけるスリット５Ａ
〜５Ｄ同士の離間寸法ｐ２が、上記離間寸法ｐ１よりも
段差１段分だけ長く設定され、第４スリット５Ｄの中央
から円弧までの寸法ｐ３が上記離間寸法ｐ１と略同一に
設定される。この第２実施例によれば、触媒担体２の通
電路の幅がほぼ同じになり、触媒担体２の電流分布を均
一にできるので、温度分布が均一化される。
【００２５】図１１は本発明に係る電気加熱式触媒（第
２実施例）の変形例図であり、触媒担体２は中心Ｏから
最遠位置のスリット５と対向する円弧Ｃ２，Ｃ２部分
（想像線で示す）をカットして弦Ｃ３，Ｃ３を形成する
ことにより、最遠位置のスリット５の中央から弦Ｃ３，
Ｃ３までの寸法ｐ４を、スリット５…同士の離間寸法ｐ
５と略同一に設定したことを特徴とする。この第２実施
例の変形例によれば、第２実施例よりも複数のスリット
５…の形状がシンプルであり、触媒担体２の製作が容易
になる。
２実施例）の変形例図であり、触媒担体２は中心Ｏから
最遠位置のスリット５と対向する円弧Ｃ２，Ｃ２部分
（想像線で示す）をカットして弦Ｃ３，Ｃ３を形成する
ことにより、最遠位置のスリット５の中央から弦Ｃ３，
Ｃ３までの寸法ｐ４を、スリット５…同士の離間寸法ｐ
５と略同一に設定したことを特徴とする。この第２実施
例の変形例によれば、第２実施例よりも複数のスリット
５…の形状がシンプルであり、触媒担体２の製作が容易
になる。
【００２６】なお、上記第１・第２実施例及びこれらの
変形例において、ハニカム構造体は排気通路となる多数
の貫通孔２ｂ…を有したものであって、貫通孔２ｂ…の
形状や配列は問わない。また、内方端部（空隙部）５ｂ
は熱膨張による応力を分散するためにスリット幅より大
きいものであって、形状は上記第１実施例及び変形例の
形状に限定されない。
変形例において、ハニカム構造体は排気通路となる多数
の貫通孔２ｂ…を有したものであって、貫通孔２ｂ…の
形状や配列は問わない。また、内方端部（空隙部）５ｂ
は熱膨張による応力を分散するためにスリット幅より大
きいものであって、形状は上記第１実施例及び変形例の
形状に限定されない。
【００２７】
【発明の効果】以上に述べた通り本発明は、触媒担体の
外周壁から内方へスリットを入れたものにおいて、スリ
ットの内方端部をスリット幅より大きい空隙部としたこ
とにより、触媒担体が内燃機関から排出された高温の排
ガスで加熱された場合、又は、通電の際にスリットの内
方端部に電流が集中して高温になった場合に、熱膨張に
よる応力がスリットの内方端部でも分散される。従っ
て、内方端部に局部的な応力が集中しないので、クラッ
クの発生などの問題がなく、耐久性が向上し、長期にわ
たり安定して使用できる。
外周壁から内方へスリットを入れたものにおいて、スリ
ットの内方端部をスリット幅より大きい空隙部としたこ
とにより、触媒担体が内燃機関から排出された高温の排
ガスで加熱された場合、又は、通電の際にスリットの内
方端部に電流が集中して高温になった場合に、熱膨張に
よる応力がスリットの内方端部でも分散される。従っ
て、内方端部に局部的な応力が集中しないので、クラッ
クの発生などの問題がなく、耐久性が向上し、長期にわ
たり安定して使用できる。
【図１】本発明に係る電気加熱式触媒（第１実施例）の
正面図
正面図
【図２】本発明に係る電気加熱式触媒（第１実施例）の
スリット拡大図
スリット拡大図
【図３】本発明に係る電気加熱式触媒（第１実施例）の
電極の分解図
電極の分解図
【図４】本発明に係る電気加熱式触媒（第１実施例）と
取付リングの分解斜視図
取付リングの分解斜視図
【図５】本発明に係る電気加熱式触媒（第１実施例）を
取付リングにて保持した状態での正面図
取付リングにて保持した状態での正面図
【図６】図５の６−６線断面図
【図７】図６の７−７線断面図
【図８】本発明に係る取付リング（第１実施例）の変形
例図（要部）
例図（要部）
【図９】本発明に係る電気加熱式触媒（第１実施例）の
スリットの変形例図
スリットの変形例図
【図１０】本発明に係る電気加熱式触媒（第２実施例）
の正面図（要部）
の正面図（要部）
【図１１】本発明に係る電気加熱式触媒（第２実施例）
の変形例図
の変形例図
１…電気加熱式触媒、２…触媒担体、３…第１電極、４
…第２電極、５…スリット、５ａ…切口、５ｂ…内方端
部（空隙部）。
…第２電極、５…スリット、５ａ…切口、５ｂ…内方端
部（空隙部）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 彰久 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 青木 琢也 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 村松 弘章 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 排気通路を有するハニカム構造体からな
る触媒担体に一対の電極を付設して、触媒担体を電気加
熱する際に、この触媒担体を均一に加熱するために、触
媒担体の外周壁から内方へスリットを入れて電流を迂回
させる構造とした電気加熱式触媒において、前記スリッ
トの内方端部をスリット幅より大きい空隙部としたこと
を特徴とする電気加熱式触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7026977A JPH08218856A (ja) | 1995-02-15 | 1995-02-15 | 電気加熱式触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7026977A JPH08218856A (ja) | 1995-02-15 | 1995-02-15 | 電気加熱式触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08218856A true JPH08218856A (ja) | 1996-08-27 |
Family
ID=12208226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7026977A Withdrawn JPH08218856A (ja) | 1995-02-15 | 1995-02-15 | 電気加熱式触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08218856A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1193649A (ja) * | 1997-09-18 | 1999-04-06 | Ngk Insulators Ltd | ヒータユニット |
| US6112519A (en) * | 1998-03-12 | 2000-09-05 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purification device for an internal combustion engine |
| JP2010229976A (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-14 | Ngk Insulators Ltd | 通電発熱用ハニカム体及びその製造方法 |
| JP2011212577A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Ngk Insulators Ltd | ハニカム構造体 |
| JPWO2015053133A1 (ja) * | 2013-10-08 | 2017-03-09 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体 |
| CN114247285A (zh) * | 2020-09-23 | 2022-03-29 | 日本碍子株式会社 | 电加热式载体、废气净化装置及电加热式载体的制造方法 |
| CN115199385A (zh) * | 2021-04-13 | 2022-10-18 | 丰田自动车株式会社 | 催化剂装置 |
| JP2022164639A (ja) * | 2021-04-16 | 2022-10-27 | プーレム ゲー・エム・ベー・ハー | 排ガス加熱アセンブリのための加熱導体 |
| DE102022116755A1 (de) | 2021-12-15 | 2023-06-15 | Friedrich Boysen GmbH & Co KG. | Heizeinrichtung zum Beheizen eines Gasstroms |
| EP4198274A1 (de) * | 2021-12-15 | 2023-06-21 | Friedrich Boysen GmbH & Co. KG | Heizeinrichtung zum beheizen eines gasstroms |
| DE102022119385B3 (de) | 2022-08-02 | 2023-09-28 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Heizelement für den Einsatz in einem Abgasnachbehandlungssystem eines Kraftfahrzeugs |
| DE102022121591B3 (de) | 2022-08-25 | 2023-10-19 | Tenneco Gmbh | Elektrode und Abstandselement |
| DE102022121595B3 (de) | 2022-08-25 | 2023-10-26 | Tenneco Gmbh | Aufnahme für Heizwiderstand |
-
1995
- 1995-02-15 JP JP7026977A patent/JPH08218856A/ja not_active Withdrawn
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH1193649A (ja) * | 1997-09-18 | 1999-04-06 | Ngk Insulators Ltd | ヒータユニット |
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| EP3056274A4 (en) * | 2013-10-08 | 2017-06-21 | NGK Insulators, Ltd. | Honeycomb structure |
| US9885271B2 (en) | 2013-10-08 | 2018-02-06 | Ngk Insulators, Ltd. | Honeycomb structure |
| CN114247285A (zh) * | 2020-09-23 | 2022-03-29 | 日本碍子株式会社 | 电加热式载体、废气净化装置及电加热式载体的制造方法 |
| CN115199385A (zh) * | 2021-04-13 | 2022-10-18 | 丰田自动车株式会社 | 催化剂装置 |
| US11964254B2 (en) * | 2021-04-13 | 2024-04-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyst device |
| JP2022164639A (ja) * | 2021-04-16 | 2022-10-27 | プーレム ゲー・エム・ベー・ハー | 排ガス加熱アセンブリのための加熱導体 |
| US11879371B2 (en) | 2021-04-16 | 2024-01-23 | Purem GmbH | Heating conductor for an exhaust gas heating arrangement |
| DE102022116755A1 (de) | 2021-12-15 | 2023-06-15 | Friedrich Boysen GmbH & Co KG. | Heizeinrichtung zum Beheizen eines Gasstroms |
| EP4198274A1 (de) * | 2021-12-15 | 2023-06-21 | Friedrich Boysen GmbH & Co. KG | Heizeinrichtung zum beheizen eines gasstroms |
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| DE102022121591B3 (de) | 2022-08-25 | 2023-10-19 | Tenneco Gmbh | Elektrode und Abstandselement |
| DE102022121595B3 (de) | 2022-08-25 | 2023-10-26 | Tenneco Gmbh | Aufnahme für Heizwiderstand |
| WO2024042170A1 (de) | 2022-08-25 | 2024-02-29 | Tenneco Gmbh | Aufnahme für heizwiderstand |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020507 |