JPH08224444A - 電気加熱触媒装置 - Google Patents
電気加熱触媒装置Info
- Publication number
- JPH08224444A JPH08224444A JP7053455A JP5345595A JPH08224444A JP H08224444 A JPH08224444 A JP H08224444A JP 7053455 A JP7053455 A JP 7053455A JP 5345595 A JP5345595 A JP 5345595A JP H08224444 A JPH08224444 A JP H08224444A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carrier
- plate
- corrugated
- central portion
- peripheral side
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 59
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 title claims description 9
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 66
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 9
- 230000004913 activation Effects 0.000 abstract description 11
- 238000004804 winding Methods 0.000 abstract description 4
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 abstract 2
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 12
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 8
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 3
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 3
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- PXXKQOPKNFECSZ-UHFFFAOYSA-N platinum rhodium Chemical compound [Rh].[Pt] PXXKQOPKNFECSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電気加熱触媒装置において、触媒装置の中央
部位から外周部位の全域にわたって温度上昇速度が上昇
せしめられることにより、触媒の活性化が迅速化され、
エンジンの始動時に敏速に対応して触媒による排気ガス
の浄化作用が可能となる電気加熱触媒装置を提供する。 【構成】 平板状帯部材と波板状帯部材とを交互に備え
た層板を螺旋状に巻回され、電極を介して供給される電
流により発熱する担体において、前記担体を構成する層
板における前記帯部材の肉厚若しくは波板状帯部材の波
板ピッチを、中央部位から周縁側に進むに連れ異なら
せ、前記供給電流の単位長さ当たりの抵抗値が中央部ほ
ど大きくなるように構成し、触媒装置の中央部位におけ
る発熱量を外周部位よりも大きくする。
部位から外周部位の全域にわたって温度上昇速度が上昇
せしめられることにより、触媒の活性化が迅速化され、
エンジンの始動時に敏速に対応して触媒による排気ガス
の浄化作用が可能となる電気加熱触媒装置を提供する。 【構成】 平板状帯部材と波板状帯部材とを交互に備え
た層板を螺旋状に巻回され、電極を介して供給される電
流により発熱する担体において、前記担体を構成する層
板における前記帯部材の肉厚若しくは波板状帯部材の波
板ピッチを、中央部位から周縁側に進むに連れ異なら
せ、前記供給電流の単位長さ当たりの抵抗値が中央部ほ
ど大きくなるように構成し、触媒装置の中央部位におけ
る発熱量を外周部位よりも大きくする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの排気通路中
に設けられ、電熱により担体を加熱する電気加熱触媒装
置に係り、特に平板状帯部材と波板状帯部材とを交互に
備えた一又は複数の層板を螺旋状に巻回され、電極を介
して供給される電流により発熱する担体を含む電気加熱
触媒装置に関する。
に設けられ、電熱により担体を加熱する電気加熱触媒装
置に係り、特に平板状帯部材と波板状帯部材とを交互に
備えた一又は複数の層板を螺旋状に巻回され、電極を介
して供給される電流により発熱する担体を含む電気加熱
触媒装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車用エンジンにおいて、エンジンの
始動直後に排出される未燃炭化水素等の有害物質を低減
するため、エンジンの始動直後に触媒を急速に加熱する
電気加熱触媒装置が提供されている。
始動直後に排出される未燃炭化水素等の有害物質を低減
するため、エンジンの始動直後に触媒を急速に加熱する
電気加熱触媒装置が提供されている。
【０００３】図６に、かかる電気加熱触媒装置を備えた
自動車用エンジンの１例を示す。同図において、０１は
エンジン、０２はエンジンの燃焼室、０３は排気通路、
０４はマフラ、１０は前記燃焼室０２とマフラ０４との
間の排気通路０３中に設けられた電気加熱触媒装置であ
る。
自動車用エンジンの１例を示す。同図において、０１は
エンジン、０２はエンジンの燃焼室、０３は排気通路、
０４はマフラ、１０は前記燃焼室０２とマフラ０４との
間の排気通路０３中に設けられた電気加熱触媒装置であ
る。
【０００４】前記電気加熱触媒装置１０は、触媒が担持
され発熱体である担体１７に、スイッチ１２を介してバ
ッテリ電源１３から電圧を印加して担体を急速に加熱
し、担体１７に担持された触媒を活性化させ、燃焼室０
２から排出される排気ガス中のＣＯ（一酸化炭素）、Ｈ
Ｃ（炭化水素）等の有害物質を除去するものである。
され発熱体である担体１７に、スイッチ１２を介してバ
ッテリ電源１３から電圧を印加して担体を急速に加熱
し、担体１７に担持された触媒を活性化させ、燃焼室０
２から排出される排気ガス中のＣＯ（一酸化炭素）、Ｈ
Ｃ（炭化水素）等の有害物質を除去するものである。
【０００５】図７に自動車用エンジンに使用される電気
加熱触媒装置の従来の１例を示す。同図において、１５
ａ、１５ｂはコーディライトや耐熱合金からなる内側、
外側基筒、１９は両基筒１５ａ、１５ｂ間に介装された
断熱材、１６、１６は外周部に設けられた電極であり、
該電極１６、１６は、スイッチ１２を介してバッテリ電
源１３に接続されている。
加熱触媒装置の従来の１例を示す。同図において、１５
ａ、１５ｂはコーディライトや耐熱合金からなる内側、
外側基筒、１９は両基筒１５ａ、１５ｂ間に介装された
断熱材、１６、１６は外周部に設けられた電極であり、
該電極１６、１６は、スイッチ１２を介してバッテリ電
源１３に接続されている。
【０００６】１７は基筒１５ａ、１５ｂ内に収納された
発熱体からなる担体であり、該担体１７は、後記する平
板状帯部材と波板状帯部材とを積層して多層化してなる
多層板を螺旋状に巻回して形成され、外周部に前記電極
１６が接続されているとともに、該層板の表面にパラジ
ューム、白金、白金ロジウム等の貴金属からなる触媒が
担持されている。１８は担体１７間に形成される排気ガ
ス通路である。
発熱体からなる担体であり、該担体１７は、後記する平
板状帯部材と波板状帯部材とを積層して多層化してなる
多層板を螺旋状に巻回して形成され、外周部に前記電極
１６が接続されているとともに、該層板の表面にパラジ
ューム、白金、白金ロジウム等の貴金属からなる触媒が
担持されている。１８は担体１７間に形成される排気ガ
ス通路である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】さて図６に示されるよ
うな自動車用エンジンでは、排気通路０３を構成する排
気管内を流れる排気ガスの流量は、流体摩擦の原理から
も排気管の中央部で多く外周部で少なくなっており、従
って前記担体１０内を流れる際にも中央部位で多く、周
縁側で少ない流量となる。
うな自動車用エンジンでは、排気通路０３を構成する排
気管内を流れる排気ガスの流量は、流体摩擦の原理から
も排気管の中央部で多く外周部で少なくなっており、従
って前記担体１０内を流れる際にも中央部位で多く、周
縁側で少ない流量となる。
【０００８】然るに、図７に示す従来の触媒装置を構成
する担体にあっては、平板状帯部材と波板状帯部材から
なる１又は複数層の層板を螺旋状に巻回して内周部から
外周部に亘る全域で均一な層厚の多層構造に形成され
る。従ってかかる装置にあっては、触媒を担持する担体
１７の厚さが均一であるため、中央部位から周縁側まで
抵抗は同一となり、このため電極１６からの通電による
発熱量も中央、周縁側とも同一である。
する担体にあっては、平板状帯部材と波板状帯部材から
なる１又は複数層の層板を螺旋状に巻回して内周部から
外周部に亘る全域で均一な層厚の多層構造に形成され
る。従ってかかる装置にあっては、触媒を担持する担体
１７の厚さが均一であるため、中央部位から周縁側まで
抵抗は同一となり、このため電極１６からの通電による
発熱量も中央、周縁側とも同一である。
【０００９】従って、前記のように中央部位の排気ガス
流量が周縁側よりも多いため、中央部位での触媒担体の
発熱量は、周縁側よりも大きいことが要求されるが、従
来のものにあっては中央、周縁側において発熱量が略同
一であるため、後記に示すように中央部位での温度上昇
が迅速でなく、また、周縁側の加熱効率も低い。従って
触媒装置全体の温度上昇速度が小さく、立ち上げ時（エ
ンジン始動時）の触媒の活性化が遅れ気味にならざるを
得ない。
流量が周縁側よりも多いため、中央部位での触媒担体の
発熱量は、周縁側よりも大きいことが要求されるが、従
来のものにあっては中央、周縁側において発熱量が略同
一であるため、後記に示すように中央部位での温度上昇
が迅速でなく、また、周縁側の加熱効率も低い。従って
触媒装置全体の温度上昇速度が小さく、立ち上げ時（エ
ンジン始動時）の触媒の活性化が遅れ気味にならざるを
得ない。
【００１０】本発明の目的は、触媒装置の中央部位から
周縁側の全域にわたって温度上昇速度が均等に上昇せし
められることにより、更には中央側の温度上昇触媒の活
性化が迅速化され、エンジンの始動時に敏速に対応して
触媒による排気ガスの浄化作用が可能となる電気加熱触
媒装置を提供することである。
周縁側の全域にわたって温度上昇速度が均等に上昇せし
められることにより、更には中央側の温度上昇触媒の活
性化が迅速化され、エンジンの始動時に敏速に対応して
触媒による排気ガスの浄化作用が可能となる電気加熱触
媒装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、エンジンの排
気通路に設けられ、平板状帯部材と波板状帯部材とを交
互に備えた一又は複数の層板を螺旋状に巻回され、電極
を介して供給される電流により発熱する担体１７からな
る電機加熱触媒装置に適用されるもので、その特徴とす
るところは、前記担体を構成する層板における平板状帯
部材又は／及び波板状帯部材肉厚若しくは波板状帯部材
の波板ピッチを、中央部位から周縁側に進むに連れ異な
らせ、前記担体に供給される電流の単位長さ当たりの電
気抵抗値が、担体周縁側に比して中央部位が大きくなる
ように構成したことにある。
気通路に設けられ、平板状帯部材と波板状帯部材とを交
互に備えた一又は複数の層板を螺旋状に巻回され、電極
を介して供給される電流により発熱する担体１７からな
る電機加熱触媒装置に適用されるもので、その特徴とす
るところは、前記担体を構成する層板における平板状帯
部材又は／及び波板状帯部材肉厚若しくは波板状帯部材
の波板ピッチを、中央部位から周縁側に進むに連れ異な
らせ、前記担体に供給される電流の単位長さ当たりの電
気抵抗値が、担体周縁側に比して中央部位が大きくなる
ように構成したことにある。
【００１２】そしてこのような電気抵抗値を変化させる
構成として、具体的には平板状帯部材、波板状帯部材、
若しくは両帯部材の肉厚を中央部位から周縁側に進むに
連れ徐々に厚肉になるように構成してもよく、又前記波
板状帯部材の波板ピッチを中央部位から周縁側に進むに
連れ徐々に粗になるように構成してもよく、更にはこれ
らの手段を適宜組合せる事も可能である。尚、本発明の
場合、担体の周縁側から中央部位に至る排気ガスの流量
分布に対し、周縁側から中央部位に至る担体における層
板の電気抵抗分布を凸に設定し、単位流量当たりの発熱
量を中央部位側の方を大に設定するのがよい。
構成として、具体的には平板状帯部材、波板状帯部材、
若しくは両帯部材の肉厚を中央部位から周縁側に進むに
連れ徐々に厚肉になるように構成してもよく、又前記波
板状帯部材の波板ピッチを中央部位から周縁側に進むに
連れ徐々に粗になるように構成してもよく、更にはこれ
らの手段を適宜組合せる事も可能である。尚、本発明の
場合、担体の周縁側から中央部位に至る排気ガスの流量
分布に対し、周縁側から中央部位に至る担体における層
板の電気抵抗分布を凸に設定し、単位流量当たりの発熱
量を中央部位側の方を大に設定するのがよい。
【００１３】
【作用】図５に基づいて本発明の作用を説明する。担体
内では、周縁側から中央部位に至る排気ガスの流量分布
は上に凸の凸型二次曲線となる。これに対し、（Ａ）に
示すように従来技術では周縁側から中央部位に至る担体
における層板の抵抗分布は水平直線状の為に、単位流量
当たりの発熱量は中央部位側の方が小の下に凸の凹型二
次曲線となる。従って中央部位での温度上昇が遅延化
し、また周縁側の加熱効率も低い為に、触媒装置全体の
温度上昇速度が小さく、立ち上げ時（エンジン始動時）
の触媒の活性化が遅れ気味にならざるを得ない。
内では、周縁側から中央部位に至る排気ガスの流量分布
は上に凸の凸型二次曲線となる。これに対し、（Ａ）に
示すように従来技術では周縁側から中央部位に至る担体
における層板の抵抗分布は水平直線状の為に、単位流量
当たりの発熱量は中央部位側の方が小の下に凸の凹型二
次曲線となる。従って中央部位での温度上昇が遅延化
し、また周縁側の加熱効率も低い為に、触媒装置全体の
温度上昇速度が小さく、立ち上げ時（エンジン始動時）
の触媒の活性化が遅れ気味にならざるを得ない。
【００１４】一方本発明では帯部材肉厚若しくは波板状
帯部材の波板ピッチを、中央部位から周縁側に進むに連
れ異ならせることにより、（Ｂ）に示すように周縁側か
ら中央部位に至る担体における層板の電気抵抗分布を、
排気ガスの流量分布に対応させた凸型二次曲線ととする
事により、言換えれば周縁側に比して中央部位の抵抗値
が大きくなるように構成することにより、前記流量分布
に対応して中央部位の発熱量が周縁側よりも大きくな
る。
帯部材の波板ピッチを、中央部位から周縁側に進むに連
れ異ならせることにより、（Ｂ）に示すように周縁側か
ら中央部位に至る担体における層板の電気抵抗分布を、
排気ガスの流量分布に対応させた凸型二次曲線ととする
事により、言換えれば周縁側に比して中央部位の抵抗値
が大きくなるように構成することにより、前記流量分布
に対応して中央部位の発熱量が周縁側よりも大きくな
る。
【００１５】この結果前記（Ｂ）では単位流量当たりの
発熱量が中央部位から周縁側に向けてバランスさせるこ
とが出来、中央部位での温度上昇と周縁側の温度上昇が
バランスし、担体の電気加熱及び排気ガスによる加熱の
相乗効果により迅速に行なわれ、エンジン始動時の触媒
の活性化を速やかに行う事が出来る。
発熱量が中央部位から周縁側に向けてバランスさせるこ
とが出来、中央部位での温度上昇と周縁側の温度上昇が
バランスし、担体の電気加熱及び排気ガスによる加熱の
相乗効果により迅速に行なわれ、エンジン始動時の触媒
の活性化を速やかに行う事が出来る。
【００１６】更に、同図（Ｃ）に示すように、担体の周
縁側から中央部位に至る排気ガスの流量分布に対し、周
縁側から中央部位に至る担体における層板の電気抵抗分
布を凸に設定し、単位流量当たりの発熱量を中央部位側
の方を大に設定することにより、排気ガスの流量が多い
中央部位での担体の温度上昇が周縁側よりはやくなり、
この結果中央側より触媒活性化が一層速やかに始り、そ
してこの中央側が基点となって周縁側の触媒の活性化に
も波及し、中央部位から周縁側に亘る全域においてエン
ジンの始動に対して触媒が敏速に反応し、排気ガスの浄
化効率が向上する。
縁側から中央部位に至る排気ガスの流量分布に対し、周
縁側から中央部位に至る担体における層板の電気抵抗分
布を凸に設定し、単位流量当たりの発熱量を中央部位側
の方を大に設定することにより、排気ガスの流量が多い
中央部位での担体の温度上昇が周縁側よりはやくなり、
この結果中央側より触媒活性化が一層速やかに始り、そ
してこの中央側が基点となって周縁側の触媒の活性化に
も波及し、中央部位から周縁側に亘る全域においてエン
ジンの始動に対して触媒が敏速に反応し、排気ガスの浄
化効率が向上する。
【００１７】本発明に類似する技術として、発熱体に渦
巻きフォイルを用いたハニカム型の電気加熱触媒装置に
おいて、前記フォイルの板厚を周縁側に比して中央側を
薄肉にした技術（特開平６ー３３７４６）が提示されて
いるが、かかる技術における担体はコージライトを主成
分とするセラミック粘土を押出し成型により成型するも
のであるために、言換えれば脆性のセラミック材で中央
部を薄肉化するものである為に、薄肉な中央部に強度不
足が生じやすいが、本発明は層板を構成する平板状帯部
材や波板状帯部材はいずれも耐熱合金等の靱性を有する
金属材等で形成でき、而もその製造方法も前記層板の巻
回等の機械的手法であるために強度不足となる恐れが少
ない。又本発明は平板状帯部材や波板状帯部材の一方を
薄肉化すればよいために、他方で強度性の維持が可能で
あり、又両者を薄肉化する場合でも波板状帯部材の波板
ピッチを中央部位側を密にする事で却って強度が増し、
好ましい。
巻きフォイルを用いたハニカム型の電気加熱触媒装置に
おいて、前記フォイルの板厚を周縁側に比して中央側を
薄肉にした技術（特開平６ー３３７４６）が提示されて
いるが、かかる技術における担体はコージライトを主成
分とするセラミック粘土を押出し成型により成型するも
のであるために、言換えれば脆性のセラミック材で中央
部を薄肉化するものである為に、薄肉な中央部に強度不
足が生じやすいが、本発明は層板を構成する平板状帯部
材や波板状帯部材はいずれも耐熱合金等の靱性を有する
金属材等で形成でき、而もその製造方法も前記層板の巻
回等の機械的手法であるために強度不足となる恐れが少
ない。又本発明は平板状帯部材や波板状帯部材の一方を
薄肉化すればよいために、他方で強度性の維持が可能で
あり、又両者を薄肉化する場合でも波板状帯部材の波板
ピッチを中央部位側を密にする事で却って強度が増し、
好ましい。
【００１８】又、本発明によれば前記層板における平板
状帯部材又は／及び波板状帯部材肉厚若しくは波板状帯
部材の波板ピッチを、中央部位から周縁側に進むに連れ
異ならせただけで、担体の直径等は何等改変させていな
いために、既存の装置への適用が容易である。
状帯部材又は／及び波板状帯部材肉厚若しくは波板状帯
部材の波板ピッチを、中央部位から周縁側に進むに連れ
異ならせただけで、担体の直径等は何等改変させていな
いために、既存の装置への適用が容易である。
【００１９】
【実施例】以下、図１〜５を参照して本発明の実施例に
つき詳しく説明する。但し、この実施例に記載されてい
る構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置などは特
に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれの
みに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。図
２には、本発明の実施例に係る電気加熱触媒装置の排気
ガス流路の直角方向の断面図が示され、図１には図２の
担体の中心域と周縁域の帯部材の拡大形状が示されてい
る。図２において、１５ａ、１５ｂはコーディライトや
耐熱合金からなる筒状の内側基筒と外側基筒、１９は前
記内側、外側基筒１５ａ、１５ｂ間に介装された断熱
材、１６、１６は外周部に設けられた電極である。該電
極１６、１６は、図６に示すようにスイッチ１２を介し
てバッテリ電源１３に接続されている。
つき詳しく説明する。但し、この実施例に記載されてい
る構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置などは特
に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれの
みに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。図
２には、本発明の実施例に係る電気加熱触媒装置の排気
ガス流路の直角方向の断面図が示され、図１には図２の
担体の中心域と周縁域の帯部材の拡大形状が示されてい
る。図２において、１５ａ、１５ｂはコーディライトや
耐熱合金からなる筒状の内側基筒と外側基筒、１９は前
記内側、外側基筒１５ａ、１５ｂ間に介装された断熱
材、１６、１６は外周部に設けられた電極である。該電
極１６、１６は、図６に示すようにスイッチ１２を介し
てバッテリ電源１３に接続されている。
【００２０】１７は基筒１５ａ、１５ｂ内に収納された
担体であり、平板状帯部材２１と波板状帯部材２２とを
交互に備えた後記に示す層板２０を螺旋状に巻回して構
成され、該層板２０の表面には、白金、白金ロジウム等
の貴金属からなる触媒２４が担持されている。１８は層
板間に形成される排気ガス通路である。かかる構成は既
に図７で説明した通りである。
担体であり、平板状帯部材２１と波板状帯部材２２とを
交互に備えた後記に示す層板２０を螺旋状に巻回して構
成され、該層板２０の表面には、白金、白金ロジウム等
の貴金属からなる触媒２４が担持されている。１８は層
板間に形成される排気ガス通路である。かかる構成は既
に図７で説明した通りである。
【００２１】図１（Ａ）及び図３は前記層板を構成する
平板状帯部材と波板状帯部材の肉厚を中央部位から周縁
側に進むに連れ厚肉に構成した本発明の第１実施例を示
す。前記担体１７を構成する層板２０は、図３に示すよ
うに、平板状帯部材２１の間に波板状帯部材２２を挟ん
だ層構造をなす。そして前記両外側に位置する平板状帯
部材２１Ａは波板状帯部材２２と接しない背面側を絶縁
層２１Ｃで絶縁被覆された片側導電性の平板状帯部材と
し、該平板状帯部材２１Ａの間には２枚の導電性平板状
帯部材２１Ｂが配設され、夫々波板状帯部材２２を介装
した層構造となす。そして前記平板状帯部材２１はいず
れも例えば耐熱合金で形成され、中央部位２１Ａ2、２
１Ｂ2から両外周側２１Ａ1、２１Ｂ1に向けて徐々に厚
肉に形成されている。（Ｌ2＞Ｌ1）
平板状帯部材と波板状帯部材の肉厚を中央部位から周縁
側に進むに連れ厚肉に構成した本発明の第１実施例を示
す。前記担体１７を構成する層板２０は、図３に示すよ
うに、平板状帯部材２１の間に波板状帯部材２２を挟ん
だ層構造をなす。そして前記両外側に位置する平板状帯
部材２１Ａは波板状帯部材２２と接しない背面側を絶縁
層２１Ｃで絶縁被覆された片側導電性の平板状帯部材と
し、該平板状帯部材２１Ａの間には２枚の導電性平板状
帯部材２１Ｂが配設され、夫々波板状帯部材２２を介装
した層構造となす。そして前記平板状帯部材２１はいず
れも例えば耐熱合金で形成され、中央部位２１Ａ2、２
１Ｂ2から両外周側２１Ａ1、２１Ｂ1に向けて徐々に厚
肉に形成されている。（Ｌ2＞Ｌ1）
【００２２】一方波板状帯部材２２はいずれも例えば耐
熱合金で形成され、中央部位から外周側に至るまで同一
波高（幅）で且つ同一波ピッチで形成するが、肉厚は平
板状帯部材２１と同様に中央部位２２ａから両外周側２
２ｂに向けて徐々に厚肉に形成する。（ｔ2＞ｔ1）
熱合金で形成され、中央部位から外周側に至るまで同一
波高（幅）で且つ同一波ピッチで形成するが、肉厚は平
板状帯部材２１と同様に中央部位２２ａから両外周側２
２ｂに向けて徐々に厚肉に形成する。（ｔ2＞ｔ1）
【００２３】そして前記層板２０を基筒１５ａ内に収納
するにあたっては、層板２０の中央部を不図示の回転用
治具に嵌合し、該治具２３を回転させながら螺旋状に巻
回することにより層板２０の中央部が担体１７の中央部
位（イ）に位置するように成形される。
するにあたっては、層板２０の中央部を不図示の回転用
治具に嵌合し、該治具２３を回転させながら螺旋状に巻
回することにより層板２０の中央部が担体１７の中央部
位（イ）に位置するように成形される。
【００２４】このようにして成形された担体１７を図２
に示す内側基筒１５ａ内に収納すると、図１（Ａ）で示
すように、基筒の中央部位（イ）に、薄肉の帯部材２１
Ａ2、２１Ｂ2及び２２ａが配置され、基筒１５ａ内の外
周側（ロ）に厚肉の帯部材２１Ａ1、２１Ｂ1及び２２ａ
が配置されることとなる。
に示す内側基筒１５ａ内に収納すると、図１（Ａ）で示
すように、基筒の中央部位（イ）に、薄肉の帯部材２１
Ａ2、２１Ｂ2及び２２ａが配置され、基筒１５ａ内の外
周側（ロ）に厚肉の帯部材２１Ａ1、２１Ｂ1及び２２ａ
が配置されることとなる。
【００２５】従って、このようにして構成された担体１
７を備えた電気加熱触媒装置１０は、担体１７の中央部
位（イ）における供給電流の単位長さ当たりの電気抵抗
値が大きく、担体１７の外周部（ロ）における前記電気
抵抗値が小さくなるような電気的特性を備えることとな
る。
７を備えた電気加熱触媒装置１０は、担体１７の中央部
位（イ）における供給電流の単位長さ当たりの電気抵抗
値が大きく、担体１７の外周部（ロ）における前記電気
抵抗値が小さくなるような電気的特性を備えることとな
る。
【００２６】しかして前記のように構成された電気加熱
触媒装置１０を備えた自動車用エンジンの運転始動によ
り、エンジン０１からの排気ガスは排気通路０３を通っ
て電気加熱触媒装置１０に導入される。
触媒装置１０を備えた自動車用エンジンの運転始動によ
り、エンジン０１からの排気ガスは排気通路０３を通っ
て電気加熱触媒装置１０に導入される。
【００２７】一方、スイッチ１２をオンして電気加熱触
媒装置１０をバッテリ電源１３に接続すると、外周の電
極１６、１６を介して担体１７が加熱される。この際に
おいて、前記のように基筒１５ａの中央部位（イ）は電
気抵抗値が大きいので発熱量が大きく、又基筒１５ａの
周縁側（ロ）近傍は電気抵抗値が小さいので発熱量が小
さくなる。
媒装置１０をバッテリ電源１３に接続すると、外周の電
極１６、１６を介して担体１７が加熱される。この際に
おいて、前記のように基筒１５ａの中央部位（イ）は電
気抵抗値が大きいので発熱量が大きく、又基筒１５ａの
周縁側（ロ）近傍は電気抵抗値が小さいので発熱量が小
さくなる。
【００２８】一方排気ガスの流量は排気管の中央部で多
く、外周寄りの部位で少ないことから電気加熱触媒装置
１０内においても、排気ガスの流量は基筒の中央部位
（イ）近傍で多く、外周側（ロ）で少ない。
く、外周寄りの部位で少ないことから電気加熱触媒装置
１０内においても、排気ガスの流量は基筒の中央部位
（イ）近傍で多く、外周側（ロ）で少ない。
【００２９】従って、図５（Ｂ）に示すように単位流量
当たりの発熱量が中央部位〜周縁側に向けてバランスさ
せることが出来、この結果担体１７の温度上昇が迅速に
なされ、エンジン立上がり初期時より充分な触媒反応が
なされる。
当たりの発熱量が中央部位〜周縁側に向けてバランスさ
せることが出来、この結果担体１７の温度上昇が迅速に
なされ、エンジン立上がり初期時より充分な触媒反応が
なされる。
【００３０】さらに基筒の中央部位（イ）の帯部材２１
Ａ2、２１Ｂ2の一層の薄肉化を図ることにより、図５
（Ｃ）のような電気抵抗分布が形成され、排気ガスによ
る担体１７２０の加熱作用が一層倍化される。この結
果、該中央部位（イ）近傍の高温の担体１７が基筒内の
触媒活性化の基点となって周縁側の触媒の活性化にも波
及し、殊にエンジンの始動時において基筒の中央部位
（イ）から周縁側（ロ）の全域に亘って触媒が敏速に反
応し、高い排気ガスの浄化効率が得られる。
Ａ2、２１Ｂ2の一層の薄肉化を図ることにより、図５
（Ｃ）のような電気抵抗分布が形成され、排気ガスによ
る担体１７２０の加熱作用が一層倍化される。この結
果、該中央部位（イ）近傍の高温の担体１７が基筒内の
触媒活性化の基点となって周縁側の触媒の活性化にも波
及し、殊にエンジンの始動時において基筒の中央部位
（イ）から周縁側（ロ）の全域に亘って触媒が敏速に反
応し、高い排気ガスの浄化効率が得られる。
【００３１】図１（Ｂ）及び図４は、他の実施例にかか
る担体１７の構成を示し、前記担体１７を構成する層板
３０を、両外側の平板状帯部材３１ａ、３１ａの間に１
枚の平板状帯部材３１ｂを配設し、各平板状帯部材３１
間に夫々波板状帯部材３２を介装した２層構造となすと
ともに、該波板状帯部材３２の波板ピッチを外周側３２
ｂから中央部位３２ａに進むに連れ徐々に密になるよう
に構成する。そして前記構成の層板３０を螺旋状に巻回
して図２に示す担体１７を構成する事により、担体１７
の供給電流の単位長さ当たりの電気抵抗値が中央部位ほ
ど大きくすることが出来、前記実施例と同様な効果を有
する。
る担体１７の構成を示し、前記担体１７を構成する層板
３０を、両外側の平板状帯部材３１ａ、３１ａの間に１
枚の平板状帯部材３１ｂを配設し、各平板状帯部材３１
間に夫々波板状帯部材３２を介装した２層構造となすと
ともに、該波板状帯部材３２の波板ピッチを外周側３２
ｂから中央部位３２ａに進むに連れ徐々に密になるよう
に構成する。そして前記構成の層板３０を螺旋状に巻回
して図２に示す担体１７を構成する事により、担体１７
の供給電流の単位長さ当たりの電気抵抗値が中央部位ほ
ど大きくすることが出来、前記実施例と同様な効果を有
する。
【００３２】尚、本実施例の場合も波板ピッチを外周側
３２ｂから中央部位３２ａに進むに連れ徐々に密にする
という条件下で、波板状帯部材３２の波ピッチは任意に
設定できるために、前記実施例と同様にその電気抵抗分
布を図５（Ｂ）に示すようにする事も、又図５（Ｃ）に
示すようにする事も容易である。又平板状帯部材３１
は、両外側の平板状帯部材３１ａを、前記実施例と同様
に波板状帯部材３２と接しない背面側を絶縁層で絶縁被
覆し、その間に挟まれる平板状帯部材３１ｂを導電性部
材で構成してもよく、又両外側の平板状帯部材３１ａを
絶縁性部材で構成し、その間に挟まれる平板状帯部材３
１ｂを導電性部材で構成してもよい。
３２ｂから中央部位３２ａに進むに連れ徐々に密にする
という条件下で、波板状帯部材３２の波ピッチは任意に
設定できるために、前記実施例と同様にその電気抵抗分
布を図５（Ｂ）に示すようにする事も、又図５（Ｃ）に
示すようにする事も容易である。又平板状帯部材３１
は、両外側の平板状帯部材３１ａを、前記実施例と同様
に波板状帯部材３２と接しない背面側を絶縁層で絶縁被
覆し、その間に挟まれる平板状帯部材３１ｂを導電性部
材で構成してもよく、又両外側の平板状帯部材３１ａを
絶縁性部材で構成し、その間に挟まれる平板状帯部材３
１ｂを導電性部材で構成してもよい。
【００３３】又本実施例においても、前記層板の平板状
帯部材３１、又は波板状帯部材３２、若しくは前記両帯
部材３１、３２の肉厚を中央部位から周縁側に進むに連
れ徐々に厚肉になるように設定してもよく、これにより
波板ピッチとの組合せにより本発明を一層円滑に達成し
得る。
帯部材３１、又は波板状帯部材３２、若しくは前記両帯
部材３１、３２の肉厚を中央部位から周縁側に進むに連
れ徐々に厚肉になるように設定してもよく、これにより
波板ピッチとの組合せにより本発明を一層円滑に達成し
得る。
【００３４】
【発明の効果】以上記載した如く本発明によれば、エン
ジンの排気ガス浄化用の電気加熱式の触媒装置におい
て、前記担体を構成する層板における平板状帯部材又は
／及び波板状帯部材肉厚若しくは波板状帯部材の波板ピ
ッチを、中央部位から周縁側に進むに連れ異ならせ、前
記担体に供給される電流の単位長さ当たりの電気抵抗値
が、担体周縁側に比して中央部位が大きくなるように構
成した為に、触媒装置の中央部位における発熱量が周縁
側よりも大きくなる。
ジンの排気ガス浄化用の電気加熱式の触媒装置におい
て、前記担体を構成する層板における平板状帯部材又は
／及び波板状帯部材肉厚若しくは波板状帯部材の波板ピ
ッチを、中央部位から周縁側に進むに連れ異ならせ、前
記担体に供給される電流の単位長さ当たりの電気抵抗値
が、担体周縁側に比して中央部位が大きくなるように構
成した為に、触媒装置の中央部位における発熱量が周縁
側よりも大きくなる。
【００３５】これにより、排気ガスの流量が多い中央部
位での担体の温度上昇が迅速に行なわれ、ここが触媒活
性化の基点となって周縁側の触媒の活性化にも波及し、
中央部位から周縁側に亘る全域においてエンジンの始動
に対して触媒が敏速に反応し、排気ガスの浄化効率が向
上する。
位での担体の温度上昇が迅速に行なわれ、ここが触媒活
性化の基点となって周縁側の触媒の活性化にも波及し、
中央部位から周縁側に亘る全域においてエンジンの始動
に対して触媒が敏速に反応し、排気ガスの浄化効率が向
上する。
【００３６】又本発明は平板状帯部材や波板状帯部材の
一方を薄肉化すればよいために、他方で強度性の維持が
可能であり、又両者を薄肉化する場合でも波板状帯部材
の波板ピッチを中央部位側を密にする事で却って強度が
増す。等の種々の著効を有す。
一方を薄肉化すればよいために、他方で強度性の維持が
可能であり、又両者を薄肉化する場合でも波板状帯部材
の波板ピッチを中央部位側を密にする事で却って強度が
増す。等の種々の著効を有す。
【図１】本発明の実施例に係る担体を構成する層板の形
状を示し、（Ａ）は層板の中心部位側と外周側の肉厚を
変化した実施例を示し、（Ｂ）は前記層板の中心部位側
と外周側の波板状帯部材の波板ピッチをを変化した実施
例を示す。
状を示し、（Ａ）は層板の中心部位側と外周側の肉厚を
変化した実施例を示し、（Ｂ）は前記層板の中心部位側
と外周側の波板状帯部材の波板ピッチをを変化した実施
例を示す。
【図２】本発明の実施例に係る自動車エンジン用電気加
熱触媒装置の排気ガス流路に直角方向の断面図。
熱触媒装置の排気ガス流路に直角方向の断面図。
【図３】図１（Ａ）に相当する層板の要部拡大形状を示
す正面外観図。
す正面外観図。
【図４】図１（Ｂ）に相当する層板の要部拡大形状を示
す正面外観図。
す正面外観図。
【図５】従来技術と本発明の担体の抵抗分布／流量分布
／発熱分布を示すグラフ図である。
／発熱分布を示すグラフ図である。
【図６】自動車用エンジンの排気系統図。
【図７】従来の電気加熱触媒装置の図２応当図。
０１ エンジン ０３ 排気通路 １０ 電気加熱触媒装置 15a、15b 基筒 （イ） 基筒の中央部位 （ロ） 基筒の周縁側 １６ 電極 20、30 層板 21、31 平板状帯部材 22、32 波板状帯部材 ２４ 触媒
───────────────────────────────────────────────────── 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 3/24 ＺＡＢ Ｆ０１Ｎ 3/24 ＺＡＢＬ
Claims (4)
- 【請求項１】 エンジンの排気通路に設けられ、平板状
帯部材と波板状帯部材とを交互に備えた一又は複数の層
板を螺旋状に巻回され、電極を介して供給される電流に
より発熱する担体を含む電気加熱触媒装置において、 前記担体を構成する層板における平板状帯部材又は／及
び波板状帯部材の肉厚若しくは波板状帯部材の波板ピッ
チを、中央部位から周縁側に進むに連れ異ならせ、前記
担体に供給される電流の単位長さ当たりの電気抵抗値
が、担体周縁側に比して中央部位が大きくなるように構
成したことを特徴とする電気加熱触媒装置。 - 【請求項２】 前記層板の平板状帯部材、又は波板状帯
部材、若しくは前記両帯部材の肉厚を中央部位から周縁
側に進むに連れ徐々に厚肉になるように構成した請求項
１記載の電気加熱触媒装置。 - 【請求項３】 前記波板状帯部材の波板ピッチを中央部
位から周縁側に進むに連れ徐々に粗になるように構成し
た請求項１記載の電気加熱触媒装置。 - 【請求項４】 前記担体の周縁側から中央部位に至る排
気ガスの流量分布に対し、周縁側から中央部位に至る担
体における層板の電気抵抗分布を凸に設定し、単位流量
当たりの発熱量を中央部位側の方を大に設定したこと特
徴とする請求項１記載の電気加熱触媒装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7053455A JPH08224444A (ja) | 1995-02-17 | 1995-02-17 | 電気加熱触媒装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7053455A JPH08224444A (ja) | 1995-02-17 | 1995-02-17 | 電気加熱触媒装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08224444A true JPH08224444A (ja) | 1996-09-03 |
Family
ID=12943342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7053455A Withdrawn JPH08224444A (ja) | 1995-02-17 | 1995-02-17 | 電気加熱触媒装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08224444A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1710410A2 (en) * | 2003-11-28 | 2006-10-11 | Calsonic Kansei Corporation | Metal carrier |
| JP2010528221A (ja) * | 2007-05-31 | 2010-08-19 | エミテック ゲゼルシヤフト フユア エミツシオンス テクノロギー ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 増加した電気抵抗を持つゾーンを有する、電気的な加熱が可能なハニカム構造体 |
-
1995
- 1995-02-17 JP JP7053455A patent/JPH08224444A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1710410A2 (en) * | 2003-11-28 | 2006-10-11 | Calsonic Kansei Corporation | Metal carrier |
| EP1710410A3 (en) * | 2003-11-28 | 2006-10-18 | Calsonic Kansei Corporation | Metal carrier |
| JP2010528221A (ja) * | 2007-05-31 | 2010-08-19 | エミテック ゲゼルシヤフト フユア エミツシオンス テクノロギー ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 増加した電気抵抗を持つゾーンを有する、電気的な加熱が可能なハニカム構造体 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5582805A (en) | Electrically heated catalytic apparatus | |
| RU2102607C1 (ru) | Каталитический конвертер с электрическим нагревом | |
| JP3334898B2 (ja) | 排気ガス浄化装置 | |
| JP3068852B2 (ja) | スリットにより電気抵抗を高めた電気加熱可能なハニカム体 | |
| US5554342A (en) | Electrical heating type catalytic device | |
| JP3334897B2 (ja) | 排気ガス浄化装置 | |
| JP2004138013A (ja) | 排ガス浄化構造 | |
| JP3122919B2 (ja) | 電気加熱触媒装置 | |
| JP3393299B2 (ja) | 触媒器 | |
| JPH08224444A (ja) | 電気加熱触媒装置 | |
| JP3130354B2 (ja) | 電気加熱式触媒装置 | |
| JPH08224443A (ja) | 電気加熱触媒装置 | |
| EP0604868B1 (en) | Electrically heating catalytic apparatus | |
| US20160290209A1 (en) | Catalytic converter | |
| KR960007970B1 (ko) | 배기가스정화용 촉매변환기 제조방법 | |
| JP3269653B2 (ja) | 電気加熱式ハニカム体 | |
| JP3269646B2 (ja) | 排気ガス浄化装置 | |
| JPH08232647A (ja) | 電気加熱触媒装置 | |
| JPH09173861A (ja) | 電気加熱式触媒装置 | |
| JP3269647B2 (ja) | 排気ガス浄化装置 | |
| JP3312934B2 (ja) | 電気加熱式ハニカム体 | |
| JPH05248234A (ja) | 排気ガス浄化用触媒コンバータ | |
| JPH0586842A (ja) | エンジンの排気ガス浄化装置 | |
| JPH06317146A (ja) | 排気ガス浄化装置 | |
| JPH05253492A (ja) | 排気ガス浄化装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020507 |