JPH08232647A - 電気加熱触媒装置 - Google Patents
電気加熱触媒装置Info
- Publication number
- JPH08232647A JPH08232647A JP5988595A JP5988595A JPH08232647A JP H08232647 A JPH08232647 A JP H08232647A JP 5988595 A JP5988595 A JP 5988595A JP 5988595 A JP5988595 A JP 5988595A JP H08232647 A JPH08232647 A JP H08232647A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carrier
- central region
- peripheral side
- cell
- exhaust gas
- 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- Withdrawn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
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電気加熱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、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】 担体１７０の、複数のセル２０を含む所定面
積当たりのセル壁厚ｔ面積を担体周縁側に比して中心域
側を小さくし、前記担体１７０に供給される電流の単位
長さ当たりの抵抗値が、担体周縁側に比して中心域が大
きくなるように、具体的には前記セル２０の口径Ｌを担
体周縁側に比して中心域側を大きくしてもよく、又前記
セル２０の数を担体周縁側に比して中心域側を少なくし
てもよく、更に、前記セル２０の壁厚ｔを担体周縁側に
比して中心域側を薄肉にしてもよい。
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、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】 担体１７０の、複数のセル２０を含む所定面
積当たりのセル壁厚ｔ面積を担体周縁側に比して中心域
側を小さくし、前記担体１７０に供給される電流の単位
長さ当たりの抵抗値が、担体周縁側に比して中心域が大
きくなるように、具体的には前記セル２０の口径Ｌを担
体周縁側に比して中心域側を大きくしてもよく、又前記
セル２０の数を担体周縁側に比して中心域側を少なくし
てもよく、更に、前記セル２０の壁厚ｔを担体周縁側に
比して中心域側を薄肉にしてもよい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主としてエンジンの排
気通路中に設けられ、電熱により触媒金属が担持された
担体を加熱する電気加熱触媒装置に係り、特にモノリス
担体を用いた電気加熱触媒装置に関する。
気通路中に設けられ、電熱により触媒金属が担持された
担体を加熱する電気加熱触媒装置に係り、特にモノリス
担体を用いた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３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、担体１７０
に触媒金属が担持された触媒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加
熱し、担体１７に担持された触媒金属を活性化させ、燃
焼室０２から排出される排気ガス中のＣＯ（一酸化炭
素）、ＨＣ（炭化水素）等の有害物質を除去するもので
ある。
に触媒金属が担持された触媒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加
熱し、担体１７に担持された触媒金属を活性化させ、燃
焼室０２から排出される排気ガス中のＣＯ（一酸化炭
素）、ＨＣ（炭化水素）等の有害物質を除去するもので
ある。
【０００５】かかる装置に組込まれる担体には、渦巻き
フォイルを用いたハニカム型の担体と、コージライト
（２ＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3・５ＳｉＯ2）を主成分とする略
円筒状セラミックに、軸線方向に多数の穴（セル）を穿
孔し、ハニカム状に形成したモノリス担体を用いるもの
等が存在する。
フォイルを用いたハニカム型の担体と、コージライト
（２ＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3・５ＳｉＯ2）を主成分とする略
円筒状セラミックに、軸線方向に多数の穴（セル）を穿
孔し、ハニカム状に形成したモノリス担体を用いるもの
等が存在する。
【０００６】そしてかかるモノリス担体を用いた触媒
は、コージライトを主成分とするセラミック粘土を押出
し成型によりハニカム円筒形状に成型、乾燥させた後、
１４００℃前後の温度で１２０時間前後焼成してモノリ
ス担体を形成し、次にこのようにして形成された担体の
表面にγ−アルミナをコーティングした後、パラジウ
ム、白金、白金ロジウム等の貴金属からなる触媒金属を
付着させて焼成する事によりセル壁面等に触媒金属が担
持されたモノリス触媒が形成できる。
は、コージライトを主成分とするセラミック粘土を押出
し成型によりハニカム円筒形状に成型、乾燥させた後、
１４００℃前後の温度で１２０時間前後焼成してモノリ
ス担体を形成し、次にこのようにして形成された担体の
表面にγ−アルミナをコーティングした後、パラジウ
ム、白金、白金ロジウム等の貴金属からなる触媒金属を
付着させて焼成する事によりセル壁面等に触媒金属が担
持されたモノリス触媒が形成できる。
【０００７】そして前記モノリス触媒には、例えば図４
に示すように、円筒状のモノリス触媒１７’内に、一種
の抵抗体からなるスリット２１を縦方向に平行に上方と
下方より交互に延在させ、電極１６より供給された電流
がジグザグ状に触媒１７’内を流れるように構成され、
発熱の迅速化を図っている。
に示すように、円筒状のモノリス触媒１７’内に、一種
の抵抗体からなるスリット２１を縦方向に平行に上方と
下方より交互に延在させ、電極１６より供給された電流
がジグザグ状に触媒１７’内を流れるように構成され、
発熱の迅速化を図っている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】さて、かかる装置にお
いては、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、従って前記モノリス触
媒内を流れる際にも中心域で多く、周縁側で少ない流量
となる。
いては、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、従って前記モノリス触
媒内を流れる際にも中心域で多く、周縁側で少ない流量
となる。
【０００９】然るに、前記構成のモノリス触媒にあって
は、セル２０（穴）の通気面積及びセル２０間の壁厚ｔ
は中心域から周縁側まで均一であるため、中心域から周
縁側まで電気抵抗は同一でとなり、このため電極１６か
らの通電による発熱量も中心域、周縁側とも同一であ
る。従って、前記のように中心域の排気ガス流量が周縁
側よりも多いため、中心域での触媒担体１７’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心域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。
は、セル２０（穴）の通気面積及びセル２０間の壁厚ｔ
は中心域から周縁側まで均一であるため、中心域から周
縁側まで電気抵抗は同一でとなり、このため電極１６か
らの通電による発熱量も中心域、周縁側とも同一であ
る。従って、前記のように中心域の排気ガス流量が周縁
側よりも多いため、中心域での触媒担体１７’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心域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】かかる欠点を解消する為に、前記図４（特
開平６ー３３７４５号参照）に開示されているように、
抵抗体からなるスリット２１の間隔を中央付近で細かく
且つスリット２１本数を多くして中央付近の発熱量を多
くする技術、又前記触媒の下面側を円錐状に削成し、触
媒の高さを中央部で低くすることにより中央付近の発熱
量を多くする技術が夫々開示されている。
開平６ー３３７４５号参照）に開示されているように、
抵抗体からなるスリット２１の間隔を中央付近で細かく
且つスリット２１本数を多くして中央付近の発熱量を多
くする技術、又前記触媒の下面側を円錐状に削成し、触
媒の高さを中央部で低くすることにより中央付近の発熱
量を多くする技術が夫々開示されている。
【００１１】しかしながら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／乾燥／焼成す
るものにおいて、スリット本数を多くする事は強度性の
低下につながる。また、前記担体の下面側を円錐状に削
成することは押出し成型後のセラミック粘土体の下面側
を削成する行程が必要なことや、乾燥時若しくは焼成時
における欠損が生じやすい。
セラミック粘土を押出し成型により成型／乾燥／焼成す
るものにおいて、スリット本数を多くする事は強度性の
低下につながる。また、前記担体の下面側を円錐状に削
成することは押出し成型後のセラミック粘土体の下面側
を削成する行程が必要なことや、乾燥時若しくは焼成時
における欠損が生じやすい。
【００１２】本発明の目的は、セラミック粘土の成型／
乾燥／焼成時における欠損や強度低下が生じる事なく、
触媒の中心域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。
乾燥／焼成時における欠損や強度低下が生じる事なく、
触媒の中心域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。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、排気ガスが通
過する多数の格子状セル群を具え、電極より供給される
電流により発熱する担体と、該担体に担持され加熱によ
り活性化する電気加熱触媒金属からなり、該触媒金属に
より前記セル群内を通過する排気ガスの浄化を行う電気
加熱触媒装置に適用されるものである。そして本発明の
特徴とするところは、図１及び図２に示すように、前記
担体１７０の、複数のセル２０を含む所定面積当たりの
セル壁厚ｔ面積を担体周縁側に比して中心域側を小さく
し、前記担体１７０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心域が大きくな
るように構成したことにある。
過する多数の格子状セル群を具え、電極より供給される
電流により発熱する担体と、該担体に担持され加熱によ
り活性化する電気加熱触媒金属からなり、該触媒金属に
より前記セル群内を通過する排気ガスの浄化を行う電気
加熱触媒装置に適用されるものである。そして本発明の
特徴とするところは、図１及び図２に示すように、前記
担体１７０の、複数のセル２０を含む所定面積当たりの
セル壁厚ｔ面積を担体周縁側に比して中心域側を小さく
し、前記担体１７０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心域が大きくな
るように構成したことにある。
【００１４】ここでセル壁厚ｔ面積を複数のセル２０を
含む所定面積当たりとした理由は、単数のセル２０の口
径以下のミクロの面積で判断すると、セル交叉部等や各
辺で壁厚ｔが異なり正しい判断が不可なことによる。
含む所定面積当たりとした理由は、単数のセル２０の口
径以下のミクロの面積で判断すると、セル交叉部等や各
辺で壁厚ｔが異なり正しい判断が不可なことによる。
【００１５】そして複数のセルを含む所定面積当たりの
セル壁厚ｔ面積を担体周縁側に比して中心域側を小さく
するための具体的な手段としては、図１及び図２拡大図
に示すように前記セル２０の口径Ｌを担体周縁側に比し
て中心域側を大きくしてもよく（Ｌ1＜Ｌ2）、又図１に
示すように前記セル２０の数を担体周縁側に比して中心
域側を少なくしてもよく、更に図２に示すように、前記
セル２０の壁厚ｔを担体周縁側に比して中心域側を薄肉
（ｔ1＞ｔ2）にしてもよい。
セル壁厚ｔ面積を担体周縁側に比して中心域側を小さく
するための具体的な手段としては、図１及び図２拡大図
に示すように前記セル２０の口径Ｌを担体周縁側に比し
て中心域側を大きくしてもよく（Ｌ1＜Ｌ2）、又図１に
示すように前記セル２０の数を担体周縁側に比して中心
域側を少なくしてもよく、更に図２に示すように、前記
セル２０の壁厚ｔを担体周縁側に比して中心域側を薄肉
（ｔ1＞ｔ2）にしてもよい。
【００１６】尚、本発明の場合、周縁側から中心域に至
る排気ガスの流量分布に対し、周縁側から中心域に至る
担体の電気抵抗分布を凸になるように、前記複数のセル
２０を含む所定面積当たりのセル壁厚ｔ面積を担体周縁
側に比して中心域側を小さく設定するか、若しくは所定
面積当たりのセル２０の排気ガス通過面積が担体周縁側
に比して中心域側を大きくすることにより、単位流量当
たりの発熱量を中心域側の方を大に設定するのがよい。
る排気ガスの流量分布に対し、周縁側から中心域に至る
担体の電気抵抗分布を凸になるように、前記複数のセル
２０を含む所定面積当たりのセル壁厚ｔ面積を担体周縁
側に比して中心域側を小さく設定するか、若しくは所定
面積当たりのセル２０の排気ガス通過面積が担体周縁側
に比して中心域側を大きくすることにより、単位流量当
たりの発熱量を中心域側の方を大に設定するのがよい。
【００１７】
【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、周縁側から中心域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
すようにモノリス触媒のセル２０の通気面積及びセル２
０間の壁厚ｔを中心域から周縁側まで均一に設定した場
合、周縁側から中心域に至る担体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心域側の方が小
の下に凸の凹型二次曲線となる。従って中心域での温度
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、周縁側から中心域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
すようにモノリス触媒のセル２０の通気面積及びセル２
０間の壁厚ｔを中心域から周縁側まで均一に設定した場
合、周縁側から中心域に至る担体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心域側の方が小
の下に凸の凹型二次曲線となる。従って中心域での温度
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。
【００１８】一方本発明では前記複数のセル２０を含む
所定面積当たりのセル２０壁厚ｔ面積を担体周縁側に比
して中心域側を小さく設定することにより、（Ｂ）に示
すように担体の電気抵抗分布を、排気ガスの流量分布に
対応させた凸型二次曲線とする事により、言換えれば周
縁側に比して中心域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心域の発熱量
が周縁側よりも大きくなる。
所定面積当たりのセル２０壁厚ｔ面積を担体周縁側に比
して中心域側を小さく設定することにより、（Ｂ）に示
すように担体の電気抵抗分布を、排気ガスの流量分布に
対応させた凸型二次曲線とする事により、言換えれば周
縁側に比して中心域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心域の発熱量
が周縁側よりも大きくなる。
【００１９】而も本発明によれば、所定面積当たりのセ
ル２０壁厚ｔ面積を担体周縁側に比して中心域側を小さ
くすることは、逆にいえば所定面積当たりのセル２０の
排気ガス通過面積が担体周縁側に比して中心域側を大き
くすることとなり、これにより同図（Ｂ）の点線で示す
ように、担体内の排気ガスの流れが、中心域に集中し、
排気ガスの保有している熱により担体の温度上昇が周縁
側よりはやくなり、この結果、担体の電気加熱のみなら
ず排気ガスによる加熱の相乗効果により中心域側での担
体の温度上昇が周縁側より数段はやくなり、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、
中心域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。
ル２０壁厚ｔ面積を担体周縁側に比して中心域側を小さ
くすることは、逆にいえば所定面積当たりのセル２０の
排気ガス通過面積が担体周縁側に比して中心域側を大き
くすることとなり、これにより同図（Ｂ）の点線で示す
ように、担体内の排気ガスの流れが、中心域に集中し、
排気ガスの保有している熱により担体の温度上昇が周縁
側よりはやくなり、この結果、担体の電気加熱のみなら
ず排気ガスによる加熱の相乗効果により中心域側での担
体の温度上昇が周縁側より数段はやくなり、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、
中心域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。
【００２０】又本発明はスリット２１本数を多くしたり
又前記担体の下面側を円錐状に削成することなく、セル
２０の口径Ｌや壁厚ｔを中心側と周縁側で異ならすだけ
であるから押出し成型時の押出し金型の形状を前記のよ
うに設定すれば、容易に押出し成型が可能であり、而も
担体の形状を何等異ならせる事なく本発明を実施できる
ために、既存の装置への適用が容易である。又強度的に
も下面側を削成したり、スリット２１本数を多くしたり
する必要がないために強度的にも充分な担体の製造が可
能となる。
又前記担体の下面側を円錐状に削成することなく、セル
２０の口径Ｌや壁厚ｔを中心側と周縁側で異ならすだけ
であるから押出し成型時の押出し金型の形状を前記のよ
うに設定すれば、容易に押出し成型が可能であり、而も
担体の形状を何等異ならせる事なく本発明を実施できる
ために、既存の装置への適用が容易である。又強度的に
も下面側を削成したり、スリット２１本数を多くしたり
する必要がないために強度的にも充分な担体の製造が可
能となる。
【００２１】
【実施例】以下、図１〜４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
１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の拡大図に
は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１において、１５ａ、１５ｂはコーディライト
や耐熱合金からなる断面長円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は外周部に設けられた電極で、触媒
１７と電気的に接触しており、そして該電極１６は、図
３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
１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の拡大図に
は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１において、１５ａ、１５ｂはコーディライト
や耐熱合金からなる断面長円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は外周部に設けられた電極で、触媒
１７と電気的に接触しており、そして該電極１６は、図
３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。
【００２２】１７は基筒１５ａ、１５ｂ内に収納された
モノリス触媒であり、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ハニカム断面長円筒形状
に成型した後、一種の抵抗体からなるスリット２１を、
縦方向に平行に上方と下方より交互に延在するように挿
設して、電極１６より担体に供給された電流がジグザグ
状に触媒内を流れるように構成した担体１７０を乾燥さ
せた後、１４００℃前後の温度で１２０時間前後焼成し
て形成する。次にこのようにして形成された担体１７０
の表面にγ−アルミナをコーティングした後、パラジウ
ム、白金、白金ロジウム等の貴金属からなる触媒金属を
付着させて焼成する事によりセル２０壁面等に触媒金属
が担持されたモノリス触媒１７が形成できる。
モノリス触媒であり、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ハニカム断面長円筒形状
に成型した後、一種の抵抗体からなるスリット２１を、
縦方向に平行に上方と下方より交互に延在するように挿
設して、電極１６より担体に供給された電流がジグザグ
状に触媒内を流れるように構成した担体１７０を乾燥さ
せた後、１４００℃前後の温度で１２０時間前後焼成し
て形成する。次にこのようにして形成された担体１７０
の表面にγ−アルミナをコーティングした後、パラジウ
ム、白金、白金ロジウム等の貴金属からなる触媒金属を
付着させて焼成する事によりセル２０壁面等に触媒金属
が担持されたモノリス触媒１７が形成できる。
【００２３】そして本発明の図１に示す第１実施例にお
いては、前記担体１７０周縁側より中心域側に向けて徐
々に担体１７０の前記セル２０口径Ｌが大きくなるよう
に構成している。即ち図１の拡大図に示すように、中心
域側のセル２０群と周縁側のセル２０群は、セル２０間
の壁厚ｔは一定であるが、セル２０の各辺を１．３〜
１．５倍程度に設定し、その開口面積はほぼ２倍以上に
なるように設定されている。（Ｌ1＜Ｌ2） この結果、前記担体１７０の中心域側のセル２０群と周
縁側のセル２０群の、セル２０の数も担体１７０周縁側
に比して中心域側を少なくすることが出来、結果として
複数のセル２０を含む所定面積（例えば図１で示す円形
の中の面積）当たりのセル２０壁厚ｔ面積は、担体１７
０周縁側に比して中心域側を小さくすることが出来る。
（ｔ1＞ｔ2）
いては、前記担体１７０周縁側より中心域側に向けて徐
々に担体１７０の前記セル２０口径Ｌが大きくなるよう
に構成している。即ち図１の拡大図に示すように、中心
域側のセル２０群と周縁側のセル２０群は、セル２０間
の壁厚ｔは一定であるが、セル２０の各辺を１．３〜
１．５倍程度に設定し、その開口面積はほぼ２倍以上に
なるように設定されている。（Ｌ1＜Ｌ2） この結果、前記担体１７０の中心域側のセル２０群と周
縁側のセル２０群の、セル２０の数も担体１７０周縁側
に比して中心域側を少なくすることが出来、結果として
複数のセル２０を含む所定面積（例えば図１で示す円形
の中の面積）当たりのセル２０壁厚ｔ面積は、担体１７
０周縁側に比して中心域側を小さくすることが出来る。
（ｔ1＞ｔ2）
【００２４】この結果、前記電極１６より担体１７０に
供給される電流は前記スリット２１を迂回しながら前記
セル２０壁を通ってジグザグ状に流れるが、その単位長
さ当たりの電気抵抗値は前記壁厚ｔ面積に比例して、担
体１７０周縁側に比して中心域が大きくなる。
供給される電流は前記スリット２１を迂回しながら前記
セル２０壁を通ってジグザグ状に流れるが、その単位長
さ当たりの電気抵抗値は前記壁厚ｔ面積に比例して、担
体１７０周縁側に比して中心域が大きくなる。
【００２５】図２は本発明の他の実施例にかかる断面円
筒形のモノリス触媒で、本実施例の場合は、前記担体１
７０周縁側より中心域側のセル２０密度は一定である
が、前記担体１７０周縁側より中心域側に向けて徐々に
前記各セル２０の壁厚ｔを薄肉に設定している。（ｔ1
＞ｔ2）
筒形のモノリス触媒で、本実施例の場合は、前記担体１
７０周縁側より中心域側のセル２０密度は一定である
が、前記担体１７０周縁側より中心域側に向けて徐々に
前記各セル２０の壁厚ｔを薄肉に設定している。（ｔ1
＞ｔ2）
【００２６】この結果、前記実施例と同様に、結果とし
て複数のセル２０を含む所定面積（例えば図１で示す円
形の中の面積）当たりのセル２０壁厚ｔ面積は、担体１
７０周縁側に比して中心域側を小さくすることが出来
る。したがって、本実施例も前記電極１６より担体１７
０に供給される電流は前記スリット２１を迂回しながら
前記セル２０壁を通ってジグザグ状に流れるが、その単
位長さ当たりの電気抵抗値は前記壁厚ｔ面積に比例し
て、担体１７０周縁側に比して中心域が大きくなる。又
セル２０密度が同一で、中心側の壁厚ｔが薄肉であるこ
とはセル２０の口径Ｌも担体１７０周縁側に比して中心
域側が大きくなる。（Ｌ1 ＜Ｌ2 ）
て複数のセル２０を含む所定面積（例えば図１で示す円
形の中の面積）当たりのセル２０壁厚ｔ面積は、担体１
７０周縁側に比して中心域側を小さくすることが出来
る。したがって、本実施例も前記電極１６より担体１７
０に供給される電流は前記スリット２１を迂回しながら
前記セル２０壁を通ってジグザグ状に流れるが、その単
位長さ当たりの電気抵抗値は前記壁厚ｔ面積に比例し
て、担体１７０周縁側に比して中心域が大きくなる。又
セル２０密度が同一で、中心側の壁厚ｔが薄肉であるこ
とはセル２０の口径Ｌも担体１７０周縁側に比して中心
域側が大きくなる。（Ｌ1 ＜Ｌ2 ）
【００２７】しかして前記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に導入された場合、前記いずれの実
施例も単位長さ当たりの電気抵抗値は担体１７０周縁側
に比して中心域が大きくなる為に、単位流量当たりの発
熱量が中心域から周縁側に向けて担体１７０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。
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に導入された場合、前記いずれの実
施例も単位長さ当たりの電気抵抗値は担体１７０周縁側
に比して中心域が大きくなる為に、単位流量当たりの発
熱量が中心域から周縁側に向けて担体１７０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。
【００２８】又セル２０の口径Ｌが担体１７０周縁側に
比して中心域側が大きくなる為に、モノリス触媒中心域
の通気抵抗が周縁側に比して大幅に低減し、排気ガスの
流量分布が一層中心域側に集中し、これにより排気ガス
の持つ熱が中心域に集中し、担体１７０の昇温が一層早
くなる。この結果、中心域近傍の高温の担体１７０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触媒装置１
０の中心域から周縁側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。
比して中心域側が大きくなる為に、モノリス触媒中心域
の通気抵抗が周縁側に比して大幅に低減し、排気ガスの
流量分布が一層中心域側に集中し、これにより排気ガス
の持つ熱が中心域に集中し、担体１７０の昇温が一層早
くなる。この結果、中心域近傍の高温の担体１７０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触媒装置１
０の中心域から周縁側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。
【００２９】
【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、前記担体の複数のセルを含む所定面積あたりのセル
壁厚面積を前記担体周縁側に比して中心域側を小さくす
るか、もしくは所定面積あたりの排気ガス通過面積が前
記担体周縁側に比して中心域側を大きく設定して、前記
担体に供給される電流の単位長さ当たりの抵抗値が、担
体周縁側に比して中心域が大きくなるように構成した為
に、触媒装置の中心域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、前記担体の複数のセルを含む所定面積あたりのセル
壁厚面積を前記担体周縁側に比して中心域側を小さくす
るか、もしくは所定面積あたりの排気ガス通過面積が前
記担体周縁側に比して中心域側を大きく設定して、前記
担体に供給される電流の単位長さ当たりの抵抗値が、担
体周縁側に比して中心域が大きくなるように構成した為
に、触媒装置の中心域における発熱量が周縁側よりも大
きくなる。
【００３０】これにより、排気ガスの流量が多い中心域
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
心域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。
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
心域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。
【００３１】又本発明によれば、セルの口径Ｌや壁厚ｔ
を中心側と周縁側で異ならすだけであるから押出し成型
時の押出し金型の形状を前記のように設定すれば、容易
に押出し成型が可能であり、而も担体の形状を何等異な
らせる事なく本発明を実施できるために、強度的に不安
が生じる事なく既存の装置への適用が容易である。等の
種々の著効を有す。
を中心側と周縁側で異ならすだけであるから押出し成型
時の押出し金型の形状を前記のように設定すれば、容易
に押出し成型が可能であり、而も担体の形状を何等異な
らせる事なく本発明を実施できるために、強度的に不安
が生じる事なく既存の装置への適用が容易である。等の
種々の著効を有す。
【図１】本発明の第１実施例に係るモノリス触媒を示す
全体平面図と拡大図である。
全体平面図と拡大図である。
【図２】本発明の第２実施例に係るモノリス触媒を示す
全体平面図と拡大図である。
全体平面図と拡大図である。
【図３】自動車用エンジンの排気系統図。
【図４】従来の電気加熱触媒装置の図１応当図。
【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。
０１ エンジン ０３ 排気通路 １０ 電気加熱触媒装置 １６ 電極 １７ 触媒 １７０ 担体 ２０ セル ｔ セル壁厚 Ｌ セル口径 ２１ スリット
Claims (6)
- 【請求項１】 排気ガスが通過する多数の格子状セル群
を具え、電極より供給される電流により発熱する担体
と、該担体に担持され加熱により活性化する電気加熱触
媒金属からなり、該触媒金属により前記セル群内を通過
する排気ガスの浄化を行う電気加熱触媒装置において、 前記担体の、複数のセルを含む所定面積当たりのセル壁
厚面積を担体周縁側に比して中心域側を小さくし、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心域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】 前記セルの口径を担体周縁側に比して中
心域側を大きくした請求項１記載の電気加熱触媒装置。 - 【請求項３】 前記セルの数を担体周縁側に比して中心
域側を少なくした請求項１記載の電気加熱触媒装置。 - 【請求項４】 前記セルの壁厚を担体周縁側に比して中
心域側を薄肉にした請求項１記載の電気加熱触媒装置。 - 【請求項５】 前記担体の周縁側から中心域に至る排気
ガスの流量分布に対し、周縁側から中心域に至る担体の
電気抵抗分布が凸になるように、前記所定面積当たりの
セル壁厚面積を担体周縁側に比して中心域側を小さく設
定し、単位流量当たりの発熱量を中心域側の方を大に設
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。 - 【請求項６】 排気ガスが通過する多数の格子状セル群
を具え、電極より供給される電流により発熱する担体
と、該担体に担持され加熱により活性化する電気加熱触
媒金属からなり、該触媒金属により前記セル群内を通過
する排気ガスの浄化を行う電気加熱触媒装置において、 前記担体の、複数のセルを含む所定面積当たりのセルの
排気ガス通過面積が、担体周縁側に比して中心域側を大
きくしたことを特徴とする電気加熱触媒装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5988595A JPH08232647A (ja) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | 電気加熱触媒装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5988595A JPH08232647A (ja) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | 電気加熱触媒装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08232647A true JPH08232647A (ja) | 1996-09-10 |
Family
ID=13126038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5988595A Withdrawn JPH08232647A (ja) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | 電気加熱触媒装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08232647A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012041875A (ja) * | 2010-08-19 | 2012-03-01 | Toyota Motor Corp | 触媒コンバータ装置 |
| JP2012202396A (ja) * | 2011-03-28 | 2012-10-22 | Toyota Motor Corp | 触媒コンバータ装置 |
| WO2013057792A1 (ja) | 2011-10-18 | 2013-04-25 | トヨタ自動車株式会社 | 電気加熱式触媒 |
-
1995
- 1995-02-23 JP JP5988595A patent/JPH08232647A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012041875A (ja) * | 2010-08-19 | 2012-03-01 | Toyota Motor Corp | 触媒コンバータ装置 |
| JP2012202396A (ja) * | 2011-03-28 | 2012-10-22 | Toyota Motor Corp | 触媒コンバータ装置 |
| WO2013057792A1 (ja) | 2011-10-18 | 2013-04-25 | トヨタ自動車株式会社 | 電気加熱式触媒 |
| US9181833B2 (en) | 2011-10-18 | 2015-11-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Electrically heated catalyst |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5261256B2 (ja) | 通電発熱用ハニカム体及びその製造方法 | |
| US5259190A (en) | Heated cellular structures | |
| USRE35134E (en) | Resistance adjusting type heater and catalytic converter | |
| EP1348843B1 (en) | Ceramic honeycomb filter and exhaust gas-cleaning method | |
| US5533167A (en) | Honeycomb heater element having front region adapted to heat quickly | |
| JP5261257B2 (ja) | 通電加熱型ハニカム体の制御システム | |
| JP2818473B2 (ja) | 自動車排ガス浄化用触媒コンバーター装置及び自動車排ガスの浄化方法 | |
| JPH09222009A (ja) | 内燃機関の排気微粒子浄化装置 | |
| US5651088A (en) | Resistive honeycomb heater having locally quickly heated regions for use in an exhaust gas purification system | |
| JP2006090185A (ja) | 排気ガス浄化装置 | |
| JP3058995B2 (ja) | ハニカムヒーター | |
| JP4011184B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JPH0211287B2 (ja) | ||
| JP3210508B2 (ja) | ハニカムヒーター | |
| JP2015090139A (ja) | 触媒コンバーター | |
| JP2590943Y2 (ja) | 排気ガス浄化装置 | |
| JPH08232647A (ja) | 電気加熱触媒装置 | |
| JPH0540251Y2 (ja) | ||
| JP2012200625A (ja) | ハニカム構造体 | |
| JP2006189027A (ja) | 排ガス浄化フィルタ | |
| JP2843426B2 (ja) | 触媒コンバーターの操作方法 | |
| JP3122919B2 (ja) | 電気加熱触媒装置 | |
| JP2011121030A (ja) | ハニカム触媒体 | |
| EP2368621B1 (en) | Honeycomb structure | |
| JP5193922B2 (ja) | 排ガス浄化処理装置 |
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 |