JPS58140411A - 自動車排気ガス中のすす捕集器用着火ヒ−タおよびその製造法 - Google Patents
自動車排気ガス中のすす捕集器用着火ヒ−タおよびその製造法Info
- Publication number
- JPS58140411A JPS58140411A JP57021226A JP2122682A JPS58140411A JP S58140411 A JPS58140411 A JP S58140411A JP 57021226 A JP57021226 A JP 57021226A JP 2122682 A JP2122682 A JP 2122682A JP S58140411 A JPS58140411 A JP S58140411A
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- JP
- Japan
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- alloy
- electric heating
- heater
- film
- al2o3
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23Q—IGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
- F23Q7/00—Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs
- F23Q7/22—Details
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は自動車エンシン、特にディーゼルエンシン、の
排気ｆ入処理装置に関し、より詳しくは、捕集器にて捕
集した排気ガス中に含まれるカー２７粒子などのすすを
周期的に焼却する丸めの着火用ヒータＫｌｌする。
排気ｆ入処理装置に関し、より詳しくは、捕集器にて捕
集した排気ガス中に含まれるカー２７粒子などのすすを
周期的に焼却する丸めの着火用ヒータＫｌｌする。
排気ガス中に含まれる微粒子（多くは可燃性のカーがン
粒子で有害成分もある）をすすとして補集し、捕集した
すすを燃焼して微粒子および有害成分を除去する。この
ようなすすの捕集および燃焼を繰り返す排気ガス処理方
法がいくつか提案されている０本出願人も耐久性、安全
性に優れかつ構造が簡単なディーゼルエンジンの排気処
理（排気微粒子浄化）装置を特願昭５６−９５２１６号
（昭和５６年６月２２日出願）にて提案した。この装置
は、ディーゼルエンシンの排気ガス径路に排気微粒子の
補集材を設け、鼓捕集社の上流＠湖面に電気加熱素子を
竜ツζツクでコーティングし九七うξツクヒータ素子を
複数個分散して配置したことを轡黴とするディーゼルエ
ンシンの排気微粒子浄化装置である。しかしながら、こ
の場合のセラずツクヒータ素子は適切な加熱素子（ガえ
ばタングステン）をアルミニウム箔で包み、それをセラ
ギックスでコーティングしたものであったので、製作が
めんどうでＴｏシかっ製作費が高い欠点がある。
粒子で有害成分もある）をすすとして補集し、捕集した
すすを燃焼して微粒子および有害成分を除去する。この
ようなすすの捕集および燃焼を繰り返す排気ガス処理方
法がいくつか提案されている０本出願人も耐久性、安全
性に優れかつ構造が簡単なディーゼルエンジンの排気処
理（排気微粒子浄化）装置を特願昭５６−９５２１６号
（昭和５６年６月２２日出願）にて提案した。この装置
は、ディーゼルエンシンの排気ガス径路に排気微粒子の
補集材を設け、鼓捕集社の上流＠湖面に電気加熱素子を
竜ツζツクでコーティングし九七うξツクヒータ素子を
複数個分散して配置したことを轡黴とするディーゼルエ
ンシンの排気微粒子浄化装置である。しかしながら、こ
の場合のセラずツクヒータ素子は適切な加熱素子（ガえ
ばタングステン）をアルミニウム箔で包み、それをセラ
ギックスでコーティングしたものであったので、製作が
めんどうでＴｏシかっ製作費が高い欠点がある。
上述のセライックセータ素子の代シにＮトＣｒ合金のニ
ッケルクロム電熱＃（又は帯） ＮＣＨＷ・１（ＮＣＨ
Ｒ１）を表面処理することなく所定形状に成形したまま
使用する場合には、強い腐食性雰囲気にかつ高温（常時
的３０θ℃、着火特約１１００℃）にさらされるために
異常腐食をおこしゃすく十分な耐久性を示さずに断線す
ることがある。また、ヒータとしての形状によっては電
熱線が高温時での変形などから線間接触して線間ショー
トし、溶融断線の恐れがある。さらに、Ｆ・−Ｃｒ−ム
を合金に使用する場合には、捕集し九すすを燃焼する際
に表面にＡｔ２０３、鉄酸化物、クロム酸化物などから
なる酸化被膜が生じるが、局部的に異常酸化が生じまた
被膜剥離が生じ１やすく耐久性が十分でない、そして、
鉄およびクロムの酸化物は化学的に安定でかつ常温での
絶縁性も良いが、高温になると絶縁性が着しく悪化して
しまう。
ッケルクロム電熱＃（又は帯） ＮＣＨＷ・１（ＮＣＨ
Ｒ１）を表面処理することなく所定形状に成形したまま
使用する場合には、強い腐食性雰囲気にかつ高温（常時
的３０θ℃、着火特約１１００℃）にさらされるために
異常腐食をおこしゃすく十分な耐久性を示さずに断線す
ることがある。また、ヒータとしての形状によっては電
熱線が高温時での変形などから線間接触して線間ショー
トし、溶融断線の恐れがある。さらに、Ｆ・−Ｃｒ−ム
を合金に使用する場合には、捕集し九すすを燃焼する際
に表面にＡｔ２０３、鉄酸化物、クロム酸化物などから
なる酸化被膜が生じるが、局部的に異常酸化が生じまた
被膜剥離が生じ１やすく耐久性が十分でない、そして、
鉄およびクロムの酸化物は化学的に安定でかつ常温での
絶縁性も良いが、高温になると絶縁性が着しく悪化して
しまう。
本発明の目的は、高温においても化学的に安定でかつ絶
縁性に優れ、熱サイクルによる熱応力あるいは外部応力
によっては非常に剥離しにくいほど母材との密着性の良
い被膜を有するヒーＸ抵抗発熱体）、特に自動車排気ガ
ス中のすす楠集器での着火に適したヒータを提供するこ
とである。
縁性に優れ、熱サイクルによる熱応力あるいは外部応力
によっては非常に剥離しにくいほど母材との密着性の良
い被膜を有するヒーＸ抵抗発熱体）、特に自動車排気ガ
ス中のすす楠集器での着火に適したヒータを提供するこ
とである。
この目的が、全表面に合金成分中のアルミニウム（Ａｔ
）の酸化物であるＡｔ２０３の被膜を有するＦｅ−Ｃｒ
−Ａ７合金の電熱材（ＩＩ又は帯）からなる自動車排気
ゴス中のすす捕集器着火用ヒータによって達成される。
）の酸化物であるＡｔ２０３の被膜を有するＦｅ−Ｃｒ
−Ａ７合金の電熱材（ＩＩ又は帯）からなる自動車排気
ゴス中のすす捕集器着火用ヒータによって達成される。
上述した被膜のムｚ２ｏｉは４１１Ｋ安定なα−Ａｔ２
０５（アルオナ）であプ（温度や雰囲気に対して化学的
に安定であシ高温絶縁性がよく）、ヒータであるＦ・−
Ｃｒ−ムＬ合金電熱体の全面に均一にかつ厚さ０．５な
いし３μｍで形成されている０％に、熱サイクルによる
熱応力での剥離の恐れを前照すると被膜の厚さは１．
ＯＡ！！１程度が好ましい、また、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａ４合
金としてはＦＣＨＷＩ 、 ２およびＰＣＨＲ１。
０５（アルオナ）であプ（温度や雰囲気に対して化学的
に安定であシ高温絶縁性がよく）、ヒータであるＦ・−
Ｃｒ−ムＬ合金電熱体の全面に均一にかつ厚さ０．５な
いし３μｍで形成されている０％に、熱サイクルによる
熱応力での剥離の恐れを前照すると被膜の厚さは１．
ＯＡ！！１程度が好ましい、また、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａ４合
金としてはＦＣＨＷＩ 、 ２およびＰＣＨＲ１。
２ （ＪＩＳ Ｃ２５２０）の鉄クロム電熱線（および
帝）が好ましく、Ａｔ含有量が４ないし６ｍであるＦＣ
ＨＷＩおよびＦＣＨＲ１がより望ましい。この合金への
ＴＩ又は希土類元素の添加は、Ａｔ２０３禎膜が冷却中
に母材との熱膨張の差にょる熱応力で剥離するのを防止
する（すなわち、キーイング効果がある）ので、被膜と
母材との密着性が向上して好ましい。
帝）が好ましく、Ａｔ含有量が４ないし６ｍであるＦＣ
ＨＷＩおよびＦＣＨＲ１がより望ましい。この合金への
ＴＩ又は希土類元素の添加は、Ａｔ２０３禎膜が冷却中
に母材との熱膨張の差にょる熱応力で剥離するのを防止
する（すなわち、キーイング効果がある）ので、被膜と
母材との密着性が向上して好ましい。
本発明に係る上述し九０動車排気ガス中のすす捕集器着
火用ヒータは、Ｆ・−Ｃｒ−Ａｔ合金の電熱体を所定形
状に成形し、洗浄後に大気中で１１００ないし１２５０
’Ｃの温度にて０．５ないし２時間保持する酸化処理に
よってＡＬ ２０ ｓ被膜を電熱材上に形成することに
よって製造される。
火用ヒータは、Ｆ・−Ｃｒ−Ａｔ合金の電熱体を所定形
状に成形し、洗浄後に大気中で１１００ないし１２５０
’Ｃの温度にて０．５ないし２時間保持する酸化処理に
よってＡＬ ２０ ｓ被膜を電熱材上に形成することに
よって製造される。
Ａｔ２０５被膜は上述の酸化処理によってＦ・−Ｃｒ−
Ａ４合金中のＡｔ成分が表面に拡散し、選択酸化されて
形成されるものであり、塩素（Ｃｚ）、硫黄（８）、ナ
トリウム（Ｎａ ）などを含む異物が付着していると、
その部分に鉄系およびクロム系の酸化物を生じてａｚ２
ｏｓが生成されないので十分に洗浄する必費がある。洗
浄工程としては、有機溶剤洗浄、水洗、アルカリ洗浄、
中和処理、水洗そして乾燥と一般的に行なわれている工
程と同様である。
Ａ４合金中のＡｔ成分が表面に拡散し、選択酸化されて
形成されるものであり、塩素（Ｃｚ）、硫黄（８）、ナ
トリウム（Ｎａ ）などを含む異物が付着していると、
その部分に鉄系およびクロム系の酸化物を生じてａｚ２
ｏｓが生成されないので十分に洗浄する必費がある。洗
浄工程としては、有機溶剤洗浄、水洗、アルカリ洗浄、
中和処理、水洗そして乾燥と一般的に行なわれている工
程と同様である。
Ｆ・−Ｃｒ−Ａ４合金の電熱体に深さ２ｐｍ以上の条痕
があると、そこからＡｔ２０．被膜が剥離を起こすこと
があるので、このような条痕のない表面にしておく。
があると、そこからＡｔ２０．被膜が剥離を起こすこと
があるので、このような条痕のない表面にしておく。
以下、本発明の実ｍＮＫよってさらに本発明を説明する
。
。
実施例！
Ｆ・−Ｃｒ−Ａ１合金の電熱材として鉄りａム電熱線１
種ＦＣＨ１＄ｌ当の試料（化学成分：Ｃｒ２５．１９ｑ
ｂ。
種ＦＣＨ１＄ｌ当の試料（化学成分：Ｃｒ２５．１９ｑ
ｂ。
Ａｊ５．０７９１Ｇ 、 Ｔ１０．３２１ｇ 、残部Ｆ
ｅ）を用意し、洗浄後に下記条件の酸化処理を施こして
Ａｔ２０゜被膜を表面に形成しえ。
ｅ）を用意し、洗浄後に下記条件の酸化処理を施こして
Ａｔ２０゜被膜を表面に形成しえ。
加熱温度：１２００Ｃ
保持時間＝１時間
雰囲気：大気中
Ａｔ２０ｓ被膜を有する試料の断面の顕微鏡写真（８０
０倍）を第１図に示す、第１図中、参照番号１ 、２Ｔ
ｈよび３ｔｆＮｉ−Ｃｒ”Ａｊ合合金ｍ材、Ａｔ２ｏｓ
被膜およびニッケルメッキ層であり、はぼ均一な厚さの
Ａｚ２０５禎膜が形成されているのがわかる。
０倍）を第１図に示す、第１図中、参照番号１ 、２Ｔ
ｈよび３ｔｆＮｉ−Ｃｒ”Ａｊ合合金ｍ材、Ａｔ２ｏｓ
被膜およびニッケルメッキ層であり、はぼ均一な厚さの
Ａｚ２０５禎膜が形成されているのがわかる。
なお、ニッケルメッキ層３は被Ｊｌｌ観察（光学金属顕
微鏡での観察）のために施こしたものである。
微鏡での観察）のために施こしたものである。
Ａｔ２０３被膜は金属でないので光の反射が弱く、顕微
鏡試料ゲルグーとなる埋込み樹脂と識別しにくい丸め、
および研磨工程でＡｔ２０． （アルミナ）が脱落しや
すく正確な被膜厚さがわからなくなるために１メ、中層
をｈｔ、ｏ５被膜上に形成した。
鏡試料ゲルグーとなる埋込み樹脂と識別しにくい丸め、
および研磨工程でＡｔ２０． （アルミナ）が脱落しや
すく正確な被膜厚さがわからなくなるために１メ、中層
をｈｔ、ｏ５被膜上に形成した。
第２図はＦ・−Ｃｒ−Ａｔ合金母材表面上に形成したム
’ｚｏ３被膜表面の走査電子顕微鏡写真（７０００倍）
である、この顕微鏡写真から顆粒状のアル電す結晶が緻
密に生成されていることがわかる。ｔた、この表面を徽
少部ｘ４Ｉ分析器（ＥＰＭＡ ）で分析した結果、ｈｔ
が非常に強く検出されたことから、Ｆ・およびＣｒの酸
化物は混在していないと判断できる。
’ｚｏ３被膜表面の走査電子顕微鏡写真（７０００倍）
である、この顕微鏡写真から顆粒状のアル電す結晶が緻
密に生成されていることがわかる。ｔた、この表面を徽
少部ｘ４Ｉ分析器（ＥＰＭＡ ）で分析した結果、ｈｔ
が非常に強く検出されたことから、Ｆ・およびＣｒの酸
化物は混在していないと判断できる。
なお、このアルミナをｘ４１回折で分析したところ、す
べてα−アル宴すであることも確認した。
べてα−アル宴すであることも確認した。
実施１Ｆ１２
実施？ＩＪ １にて作成した本発明に係るＡＡ２０３被
膜を有する電熱材ヒータ試料に断続的に電流を流して溶
断するまでの耐久テストを行なった。２０秒通電して１
０５０℃の温度まで電熱材ヒータの温度を上げ、その後
４０秒間通電を止めて温度を下げるのを１サイクルとし
て繰返した。それを大気中にて行なったところ６万すイ
クル柵度で電熱材ヒータ試料が溶断じ九、これに対して
、酸化処理を施こさなかりた実施例１での試料に上述の
耐久テストを行なり九とζろ、数百サイクルから５万ナ
イクルの大きなバッフ中のあるなかで溶断した。
膜を有する電熱材ヒータ試料に断続的に電流を流して溶
断するまでの耐久テストを行なった。２０秒通電して１
０５０℃の温度まで電熱材ヒータの温度を上げ、その後
４０秒間通電を止めて温度を下げるのを１サイクルとし
て繰返した。それを大気中にて行なったところ６万すイ
クル柵度で電熱材ヒータ試料が溶断じ九、これに対して
、酸化処理を施こさなかりた実施例１での試料に上述の
耐久テストを行なり九とζろ、数百サイクルから５万ナ
イクルの大きなバッフ中のあるなかで溶断した。
また、市販のニクロム纏にッケルクロム電熱材）に同じ
耐久テストを行なったところ、２万サイクルないし２．
５万テイタルで溶断した０本発明に係るヒータは従来の
ニクロム纏の２．５倍ないし３倍の却命があることがわ
かる。
耐久テストを行なったところ、２万サイクルないし２．
５万テイタルで溶断した０本発明に係るヒータは従来の
ニクロム纏の２．５倍ないし３倍の却命があることがわ
かる。
第１図は本発明に鋒る自動車排気ガス中のすす捕集器着
火用ヒータの断面の顕微鏡写真（８００倍）であり 第２図は本発明に係るヒータのａｚ２ｏ、被膜の走査電
子顕微鏡写真（７０００倍）である。 １ ＝ Ｎｔ−Ｃｒ−Ａ４合金の母材、２−Ａｔ２０．
被膜、３・・・ニッケルメツ中層。 特許出願人 トヨタ自動車工業株式会社 特許出願代理人 弁焉士青木 朗 弁理士西舘和之 弁理士 内 １）幸 男 弁理士 山 口 昭 之 Ｆ 第１頁の続き ０発 明 者 糟谷修身 愛知県西春日井郡西枇杷島町太 字下小田井字上砂入１番地株式 ％式％ 字下小田井字上砂入１番地株式 会社東海理化電機製作所内 ０出 願 人 株式会社東海理化電機製作所愛知県西春
日井郡西枇杷島町大 字下小田井字上砂入１番地
火用ヒータの断面の顕微鏡写真（８００倍）であり 第２図は本発明に係るヒータのａｚ２ｏ、被膜の走査電
子顕微鏡写真（７０００倍）である。 １ ＝ Ｎｔ−Ｃｒ−Ａ４合金の母材、２−Ａｔ２０．
被膜、３・・・ニッケルメツ中層。 特許出願人 トヨタ自動車工業株式会社 特許出願代理人 弁焉士青木 朗 弁理士西舘和之 弁理士 内 １）幸 男 弁理士 山 口 昭 之 Ｆ 第１頁の続き ０発 明 者 糟谷修身 愛知県西春日井郡西枇杷島町太 字下小田井字上砂入１番地株式 ％式％ 字下小田井字上砂入１番地株式 会社東海理化電機製作所内 ０出 願 人 株式会社東海理化電機製作所愛知県西春
日井郡西枇杷島町大 字下小田井字上砂入１番地
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 全表面に合金成分中のアルミニウムの酸化物であ
るＡｚ２ｏ３の被膜を有するＦ・−Ｃｒ−Ａｌ 合金
の電熱材からなる自動車排気ガス中のすす捕集器着火用
ヒータ。 ２、 Ｆ・−Ｃｒ−Ａ１合金の電熱材を所定形状に成
形し、洗浄後に大気中で１１００ないし１２５０℃の温
度にて０．５ないし２時間保持する酸化処理によってａ
Ｌ２ｏ５被膜を前記電熱材上に形成することを含んでな
る自動車排気ガス中のすす捕集器着火用ヒータの製造法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57021226A JPS58140411A (ja) | 1982-02-15 | 1982-02-15 | 自動車排気ガス中のすす捕集器用着火ヒ−タおよびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57021226A JPS58140411A (ja) | 1982-02-15 | 1982-02-15 | 自動車排気ガス中のすす捕集器用着火ヒ−タおよびその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58140411A true JPS58140411A (ja) | 1983-08-20 |
Family
ID=12049098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57021226A Pending JPS58140411A (ja) | 1982-02-15 | 1982-02-15 | 自動車排気ガス中のすす捕集器用着火ヒ−タおよびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58140411A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0771882A1 (en) * | 1995-11-06 | 1997-05-07 | Isuzu Ceramics Research Institute Co., Ltd. | Heat resistance stainless steel wire or strip |
-
1982
- 1982-02-15 JP JP57021226A patent/JPS58140411A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0771882A1 (en) * | 1995-11-06 | 1997-05-07 | Isuzu Ceramics Research Institute Co., Ltd. | Heat resistance stainless steel wire or strip |
| US5976708A (en) * | 1995-11-06 | 1999-11-02 | Isuzu Ceramics Research Institute Co., Ltd. | Heat resistant stainless steel wire |
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