KR100581182B1 - honeycomb heater - Google Patents

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Abstract

본 발명은 허니컴히터에 관한 것이다. 본 발명에 의하여, 외 벽; 유체가 유입되는 전면; 유체가 유출되는 후면; 및 상기 전면으로 부터 후면으로 연장되고 격벽들에 의해 구획된 다수의 종방향 통로로 이루어지고 상기 격벽들의 일부 또는 상기 격벽 부분의 일부가 전기 가열되도록 전기 가열성 회로를 형성하는 성형방식의 허니컴에 있어서, 외벽 외주면에 형성된 한조의 전극접촉부를 갖는 전면부; 외벽 외주면에 형성된 다른 한조의 전극접촉부를 갖고 상기 전면부와 동일한 두께를 갖는 후면부;와 허니컴의 외벽 중간 외주면으로 부터 중심축을 향하여 형성된 슬릿에 의하여 잔존하는 중심축을 중심으로 하거나, 중심축을 중심으로 하는 접합면으로 되는 연결부로 이루어지고 전기회로는 상기 전면부의 전극접촉부에서 시작하여 직선에 가깝게 상기 전면의 중앙부에 이르고 상기 연결부를 거쳐 상기 후면부의 중앙부를 통하여 후면부의 전극접촉부로 연결되는 허니컴히터가 제공된다. The present invention relates to a honeycomb heater. According to the present invention, the outer wall; A front surface into which fluid is introduced; A rear surface from which fluid flows out; And a plurality of longitudinal passages extending from the front to the rear and partitioned by the partitions, wherein the forming honeycomb forms an electrically heatable circuit such that a part of the partitions or a part of the partitions are electrically heated. A front portion having a set of electrode contact portions formed on an outer circumferential surface of the outer wall; A rear portion having another set of electrode contact portions formed on the outer wall outer circumferential surface and having the same thickness as the front portion; and a junction centered on the remaining central axis by slits formed toward the central axis from the outer outer circumferential surface of the honeycomb outer wall, or about the center axis A honeycomb heater is provided, which is made of a connection part made of a surface, and the electric circuit starts from the electrode contact part of the front part and reaches the center part of the front part close to a straight line, and is connected to the electrode contact part of the back part via the connecting part via the center part of the back part.

상기 새로운 구조의 허니컴히터는 외 벽으로 부터의 전류인가와 개폐가 가능하고 유체의 통과속도가 높은 중앙부에 가열을 집중하는 등 의도된 가열이 가능하여 다양한 유체의 히터로서 사용되기 적합하고 특히 자동차 배기가스 정화장치의 가열체로서 사용하기 적합하다.The honeycomb heater of the new structure is designed to be used as a heater for various fluids because it is capable of intentional heating, such as applying current from the outer wall and opening / closing and concentrating the heating in the center where the passage speed of the fluid is high. It is suitable for use as a heating element of a gas purifier.

허니컴히터, 종방향 통로, 격벽Honeycomb Heaters, Longitudinal Passages, Bulkheads

Description

허니컴히터{honeycomb heater}Honeycomb heater

도1a은 종래기술의 종방향 슬릿이 형성된 허니컴히터 정면도Figure 1a is a front view of a honeycomb heater with a longitudinal slit formed in the prior art

도1b는 다른 종래기술 횡방향 슬릿이 형성된 허니컴히터 사시도Figure 1b is a perspective view of a honeycomb heater with another prior art transverse slit

도2a는 본 발명에 있어서 한 실시예의 사시도Figure 2a is a perspective view of one embodiment in the present invention

도2b는 도2a의 정면도FIG. 2B is a front view of FIG. 2A

도2c는 도2b의 가열분포도Figure 2c is a heating distribution diagram of Figure 2b

* 도면의 주요 부호에 대한 설명 *Description of the main symbols in the drawings

1a: 종방향 슬릿 1b: 횡방향 슬릿1a: longitudinal slit 1b: transverse slit

2: 전면부 전극접촉부 2':후면부 전극접촉부2: front electrode contact part 2 ': rear electrode contact part

5: 외벽 6: 종방향 통로      5: outer wall 6: longitudinal passage

10: 전면부 20: 후면부10: front part 20: rear part

9: 연결부 9: connection

본 발명은 허니컴히터에 관한 것이다. The present invention relates to a honeycomb heater.

허니컴 구조는 원활한 물질이동, 넓은 접촉면적과 구조상의 견고성 등의 이유로 유체의 정화장치의 촉매의 담지체로 널리 사용되고 있다. 또한 이러한 이유로 가열이 가능하다면 유체의 히터로서 다양하게 사용될 수 있다.Honeycomb structures are widely used as catalyst carriers for fluid purification devices because of their smooth mass transfer, large contact area and structural robustness. Also for this reason it can be used variously as a heater of the fluid if heating is possible.

열 전도성 허니컴는 자동차 배기가스 3원촉매 시스템에서 시동초기의 이른 바 "콜드 스타트"를 줄이기 위하여 허니컴을 초기 가열하는 수단으로 많이 채용되는데 성형방식 또는 한 개 이상의 금속 스트립을 중심축에 대하여 나선상으로 배열하거나 적층하는 방식으로 제조된다. Thermally conductive honeycomb is widely used as a means of initial heating honeycomb in automobile exhaust three-way catalyst system to reduce the so-called "cold start" of the start-up. It is manufactured by lamination.

한 개 이상의 금속 스트립을 중심축에 대하여 나선상으로 배열하거나 적층하는 방식은 상기 중심축에 전극을 삽입하고 원통 형태의 외벽에 다른 전극을 결합하여 회로를 형성하고 통전하여 가열하는 방식이다. 금속 스트립은 외벽 또는 중심축에 용접되어 결합되는 것이 일반적이다(예를 들면, 미국특허 5582805호, 5866077호, 5232671호). 이러한 구조는 회로를 쉽게 구성하여 허니컴의 균일한 가열에는 유리하지만 중심축의 전극은 중심부의 유체의 흐름을 막고 또한 전극이 외부로 연결 노출되어야 하는 문제가 있다.The method of arranging or stacking one or more metal strips in a spiral with respect to a central axis is a method of inserting an electrode in the central axis and joining another electrode to a cylindrical outer wall to form a circuit and conduct electricity. Metal strips are generally welded and joined to the outer wall or central axis (eg, US Pat. Nos. 5582805, 5866077, 5232671). Such a structure easily constructs a circuit, which is advantageous for uniform heating of the honeycomb, but has a problem in that the electrode of the central axis prevents the flow of fluid in the center and the electrode must be connected and exposed to the outside.

상기 적층 방식의 허니컴을 배치를 달리하여 외주부 가열방식으로 할 수 있다. 한편 불균일 가열방식에 의한 배기가스 정화장치에 대해서 미국특허 제6513324호 발명에는 S형상의 적층 히터를 촉매허니컴의 후면에 장착하여 가열함으로써 촉매허니컴 하류의 허니컴 필터에 포집된 미연소 분진을 산화하는 방식을 기재하고 있다. 상기 특허에서는 불균일한 가열은 부분적 산화에 의하여 허니컴 필터에 열전도가 되어 별 문제를 야기하지 않는다고 기술하고 있다. 상기 S형 히터는 쉽게 가 열할 수 있는 전기회로를 구성하지만 유지 지탱하기 위하여 전면의 촉매 담지 허니컴에 리벳 형식으로 부착하여야 하고 불균일 가열 문제가 여전하다.The honeycomb of the lamination method may be formed in an outer circumferential heating method by varying the arrangement. On the other hand, with respect to the exhaust gas purifying apparatus by the non-uniform heating method, US Patent No. 6513324 discloses a method of oxidizing unburned dust collected in a honeycomb filter downstream of the catalytic honeycomb by heating a S-shaped multilayer heater mounted on the rear side of the catalytic honeycomb. It is described. The patent describes that non-uniform heating causes heat conduction to the honeycomb filter by partial oxidation and causes no problem. The S-type heater constitutes an electric circuit that can be easily heated, but in order to support it, the S-type heater must be attached to the catalyst supporting honeycomb on the front surface in a riveted form and there is still a problem of uneven heating.

한국특허공개 제 2003-33382호에는 요철형과 평판형 금속 스트립으로 된 적층형허니컴을 절연 재키트 내에 부분별 회로를 형성하도록 배치하고 허니컴을 전기 가열하여 허니컴필터에 포집된 미연소 분진을 산화하는 방법을 개시하고 있다. 그러나 상기 구조는 회로 상의 절연과 내부로의 전극 연결 등 구조가 너무 복잡하다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 2003-33382 discloses a method of oxidizing unburned dust collected in a honeycomb filter by arranging a laminated honeycomb of uneven and flat metal strips to form a partial circuit in an insulating jacket and electrically heating the honeycomb. Is starting. However, the structure is too complicated, such as insulation on the circuit and connecting the electrode to the inside.

또한 적층 방식의 허니컴은 유체의 터벌런스에 의해 텔레스코핑(중심부가 돌출되는 것)의 문제가 발생할 뿐만아니라 대부분 평판 스트립과 전도성 요철형 스트립을 적층한 구조이기 때문에 적층과 브레이징 등 작업공수가 많아 제조비가 성형 방식에 비해 많이 들고 정밀제조가 불가능하다.In addition, the stacking honeycomb is not only a problem of telescoping (protrusion of the center part) due to the separation of fluids, but also a large number of operations such as lamination and brazing because it is mostly laminated with flat strips and conductive uneven strips. Compared to the molding method, the ratio is much higher and precision manufacturing is impossible.

성형 방식에 의한 허니컴은 격벽간에 연결되어 있고 성형 벙법으로 일체로 제조되기 때문에 구조가 단단하고 제조공수가 작고 정밀한 제조가 가능하다. 이러한 일체 성형 방식은 정밀주조 또는 분말성형법에 의하여 제조된다. 분말사출성형(powder injection moding)과 특히 분말압출성형(extruder molding)에 의하여 광범위한 재료를 사용한 대량생산이 가능하다. 또한 허니컴 구조가 견고하여 텔레스코핑 같은 문제가 없고 유체의 흐름을 방해하는 요소가 없다. 이러한 성형방식에 의한 허니컴은 전류부가에 의하여 발열하기 위해서는 회로를 구성하여야 하는데 이를 위하여 허니컴에 여러가지 방식으로 슬릿(또는 갭)을 형성하여야 한다. 이러한 슬릿은 크게 종 방향 슬릿과 횡 방향 슬릿으로 나눈다(예를 들면, 미국특허 5446264호, 5318757호, 5533167호, 5664049호. 5852285호). 그러나 상기 슬 릿은 형성하기가 용이하지 않고 여러개의 슬릿 형성에 의하여 허니컴의 내구강도가 현저하게 저하된다.The honeycomb by the molding method is connected between the partition walls and is integrally manufactured by the molding method, so that the structure is solid, the manufacturing labor is small, and the precision manufacturing is possible. Such an integral molding method is manufactured by precision casting or powder molding method. Powder injection molding and in particular extruder molding enable mass production using a wide range of materials. In addition, the honeycomb structure is robust, so there is no problem such as telescoping and there is no obstacle to fluid flow. The honeycomb by the molding method must form a circuit in order to generate heat by the current unit. For this purpose, a slit (or gap) must be formed in the honeycomb in various ways. These slits are broadly divided into longitudinal slits and transverse slits (eg, US Pat. Nos. 5446264, 5318757, 5533167, 5664049, 5852285). However, the slit is not easy to form and the internal oral degree of honeycomb is markedly lowered by the formation of several slits.

본 발명의 목적은 구조가 단순하면서도 내구강도가 높고 경제적으로 제조가 가능하면서도 정밀제조가 가능한 자동차 배기가스 정화용의 촉매 담지용 허니컴히터를 제공하기 위한 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a catalyst supporting honeycomb heater for automobile exhaust gas purification which is simple in structure, high in oral resistance, economically feasible and precisely manufactured.

본 발명의 다른 목적은 유체흐름에 방해가 되지 않고 특히 중앙부에 가열을 집중할 수 있는 허니컴히터를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a honeycomb heater which can concentrate heating in the center without interfering with the fluid flow.

본 발명의 또 다른 목적은 가열부를 선택할 수 있는 디젤기관 배기가스 정화용 허니컴 히터를 제공하기 위한 것이다.Still another object of the present invention is to provide a honeycomb heater for exhaust gas purification of a diesel engine which can select a heating unit.

본 발명에 의하여, 외 벽; 유체가 유입되는 전면; 유체가 유출되는 후면; 및 상기 전면으로 부터 후면으로 연장되고 격벽들에 의해 구획된 다수의 종방향 통로로 이루어지고 상기 격벽들의 일부 또는 상기 격벽 부분의 일부가 전기 가열되도록 전기 가열성 회로를 형성하는 성형방식의 허니컴에 있어서, 외벽 외주면에 형성된 한조의 전극접촉부를 갖는 전면부; 외벽 외주면에 형성된 다른 한조의 전극접촉부를 갖고 상기 전면부와 동일한 두께를 갖는 후면부;와 허니컴의 외벽 중간 외주면으로 부터 중심축을 향하여 형성된 슬릿에 의하여 잔존하는 중심축을 중심으로 하거나, 중심축을 중심으로 하는 접합면으로 되는 연결부로 이루어지고 전기회로는 상기 전면부의 전극접촉부에서 시작하여 상기 전면의 중앙부에 이르고 상기 연결부를 거쳐 상기 후면부의 중앙부를 통하여 후면부의 전극접촉부로 연결되는 허니컴히터가 제공된다. 상기 새로운 구조의 허니컴히터는 외 벽으로 부터의 전류인가와 개폐가 가능하고 유체의 통과속도가 높은 중심부에 가열을 집중하는 등 의도된 가열이 가능하여 다양한 유체의 히터로서 사용되기 적합하고 특히 자동차 배기가스 정화장치의 가열체로서 사용하기 적합하다.According to the present invention, the outer wall; A front surface into which fluid is introduced; A rear surface from which fluid flows out; And a plurality of longitudinal passages extending from the front to the rear and partitioned by the partitions, wherein the forming honeycomb forms an electrically heatable circuit such that a part of the partitions or a part of the partitions are electrically heated. A front portion having a set of electrode contact portions formed on an outer circumferential surface of the outer wall; A rear portion having another set of electrode contact portions formed on the outer wall outer circumferential surface and having the same thickness as the front portion; and a junction centered on the remaining central axis by slits formed toward the central axis from the outer outer circumferential surface of the honeycomb outer wall, or about the center axis A honeycomb heater is provided, which is made of a connecting portion made of a surface, and the electric circuit starts from the electrode contact portion of the front portion, reaches the center portion of the front portion, and is connected to the electrode contact portion of the rear portion via the connecting portion and through the center portion of the rear portion. The honeycomb heater of the new structure can be used as a heater for various fluids by applying current from the outer wall and opening / closing and concentrating heating in the center of the high flow rate of the fluid. It is suitable for use as a heating element of a gas purifier.

상기 허니컴 횡방향 단면은 사각, 원형, 타원형 또는 이들과 유사한 형태이고 여기서 유사형태라 함은 유체의 흐름에 크게 방해되지 않는 범위에서 불완전한 원형 또는 타원형 단면을 포함한다. 상기 종방향통로의 단면은 사각 또는 육각이 일반적인데 바람직하게는 내충격성이 좋은 육각이 바람직하다. 상기 전면과 후면은 본질적으로 서로 평행한 것이 바람직하다. 전면부와 후면부를 분리하기 위한 상기 외벽 외주면의 슬릿은 종방향 중간에서 중심부를 향하여 형성된다. 여기서 슬릿이라 함은 전기적으로 절연시키기 위한 최소한의 틈을 말하는데 분말사출성형이나 주조 방식의 성형에는 성형시에 형성되고 압출성형시에는 성형 후에 다이야몬드 톱에 의하여 형성될 수 있다. 전도성 세라믹 물질은 유, 무기 바인더와 함께 슬러리로 만들어 접합면에 도포하고 소결한다. 전면부와 후면부를 별도로 제조하여 접합할 때에 상기 접합면에 사용되는 전도성 물질은 허니컴 전기가열부를 형성하는 전기전도성 물질이 사용된다. 전기전도도가 높고 결합력이 우수한 물질이 바람직하다. 브레이징, 고주파가열 또는 도포와 소결 방식이 적용될 수 있다 The honeycomb transverse cross section may be rectangular, circular, elliptical or similar in shape, and the like form includes an incomplete circular or elliptical cross section in a range that does not significantly interfere with the flow of the fluid. The cross section of the longitudinal passage is generally square or hexagonal, but preferably hexagonal having good impact resistance. Preferably, the front and rear surfaces are essentially parallel to each other. The slits of the outer circumferential surface of the outer wall for separating the front part and the rear part are formed toward the center part in the longitudinal middle. Here, the slit refers to a minimum gap for electrically insulating, which may be formed during molding in powder injection molding or molding, and may be formed by diamond saw after molding in extrusion molding. The conductive ceramic material is slurried together with organic and inorganic binders and applied to the joint surface and sintered. When the front and rear parts are separately manufactured and bonded, the conductive material used for the bonding surface is an electrically conductive material forming a honeycomb electric heating unit. Materials having high electrical conductivity and excellent bonding strength are preferred. Brazing, high frequency heating or application and sintering can be applied.

상기 전극접촉부는 각 조에서 외벽 외주부에 바람직하게는 등간격으로 배치되고 허니컴 격벽 재료보다 높은 전기전도성 재료로 된다. 따라서 상기 전극접촉부 는 전극에 부과된 전압의 하강 없이 전류가 흐르는 시작점이 된다. 상기 한 조의 전극접촉부는 2개 이상의 바람직하게는 3개 이상의 전극접촉부, 가장 바람직하게는 4개의 전극접촉부로 이루어진다. 전면부의 상기 한조의 전극접촉부와 후면부의 다른 한조의 전극접촉부가 서로 엇갈려 있으면 허니컴을 골고루 가열하는데 유리하다. 상기 전극접촉부에 연결되는 한 조의 전극에는 개별적으로 전기가 인가될 수 있어 필요한 경우 부분적으로 가열할 수 있다. 상기 전면의 중앙부와 상기 후면의 중앙부에는 고전도성 물질이 피복하여 중앙부의 가열을 보다 균일하게 할 수 있다.The electrode contact portions are preferably arranged at equal intervals in the outer wall outer periphery of each bath and are made of an electrically conductive material higher than the honeycomb partition material. Thus, the electrode contact portion becomes a starting point through which current flows without a drop in voltage applied to the electrode. The set of electrode contacts consists of two or more, preferably three or more electrode contacts, most preferably four electrode contacts. When the set of electrode contacts in the front part and the set of electrode contacts in the other part of the rear part are crossed with each other, it is advantageous to evenly heat the honeycomb. The set of electrodes connected to the electrode contact portion can be individually supplied with electricity so that it can be partially heated if necessary. Highly conductive materials may be coated on the central portion of the front surface and the central portion of the rear surface to make the heating of the central portion more uniform.

허니컴히터의 성형 방식으로는, 예를 들면, 금속을 정밀주조함으로써 제조될 수 있다. 이러한 정밀주조 방식은 재료를 용융해야 함으로 융점이 높은 세라믹 물질의 사용은 제한된다. 그러나 분말사출성형(powder injection moding) 또는 분말압출성형에 의하여 전기전도성 세라믹 재료, 예를 들면 실리콘카바이드 분말 및/또는 금속 분말과 혼입하여 성형하고 가열소결함으로써 허니컴는 다양한 전기발열성 재료로서 만드는 것이 가능하다. 전기발열성 재료로는 세라믹 재료로서 예를 들면, 소위 말하는 PTC( positive resistance characteristic)물질의 바륨티타네이트, SiC 또는 MoSi2, Y 또는 Bi의 초전도 산화물, 페로브스카이트와 같은 NTC(negative resistance characteristic)물질, ZrO2와 같은 산소이온 전도성 물질, 실리사이드, 보라이드, 니트라이드, 또는 이온전도성 유리물질등이 있다. 금속성 물질로는 Ni, Cr, Fe, Al등이 많이 사용된다. 사용온도 등 사용조건에 따라 다 양한 조합의 금속 예를 들면, Fe--Cr, Fe--Cr--Al, Ni--Cr, Fe--Al, Fe--Cr 또는r Ni--Al의 조합이 가능하다. 또한 전기가열성이 없는 저항체 물질(예를 들면 알루미나)이 상기 열전도성 물질과 함께 사용될 수 있다.As a method of forming a honeycomb heater, for example, it can be produced by precise casting of a metal. This precision casting method requires melting the material, which limits the use of high melting point ceramic materials. However, it is possible to make honeycomb as various electrothermal materials by incorporating and heating and sintering with an electrically conductive ceramic material such as silicon carbide powder and / or metal powder by powder injection molding or powder extrusion molding. . The electrothermal material is a ceramic material, for example, a negative resistance characteristic (NTC) such as barium titanate of PTC (positive resistance characteristic) material, superconducting oxide of SiC or MoSi 2 , Y or Bi, perovskite, etc. ), An oxygen ion conductive material such as ZrO 2 , silicide, boride, nitride, or ion conductive glass material. As the metallic material, Ni, Cr, Fe, Al, etc. are used a lot. Depending on the operating conditions, such as operating temperature, various combinations of metals such as Fe--Cr, Fe--Cr--Al, Ni--Cr, Fe--Al, Fe--Cr or r Ni--Al Combination is possible. In addition, an electrically non-heat resistant resistor material (eg, alumina) may be used with the thermally conductive material.

본 발명의 새로운 구조의 허니컴히터는 측면부 슬릿 외에는 전혀 슬릿을 형성하지 않으므로 슬릿의 형성이 간단하고 슬릿의 밀집에 의한 강도의 저하가 적을 뿐만아니라 열전도에 의한 가열의 확산 측면에도 유리하다. 다만 가열이 중앙부에 집중되는 등 불균일한 가열의 염려가 있으나 전극접촉부의 배치나 형태에 따라 어느 정도 완화할 수 있다. 중앙부의 집중가열은 오히려 중앙부를 통과하는 배기가스의 속도가 가장 높음으로 바람직하다. 따라서 본 발명의 허니컴 히터는 특히 자동차 배기가스 정화장치에 사용하기 적합하다. 자동차 배기가스에 함유된 탄화수소, 일산화탄소와 질소산화물 등을 제거하기 위하여 세리아, 팔라듐, 로듐 및/또는 백금이 담지된 이른바 삼원 촉매(3 way)시스템이 널리 사용되고 있다. 일반적으로 금속 또는 준금속의 산화물과 같은 세라믹과 무기 또는 유기 바인더가 함유된 슬러리에 본 발명의 허니컴히터를 침지,스프레이 등으로 워시코트하고 가열 소성 또는 소결한 뒤에 상기 백금족 금속의 수용액을 로드하여 환원하여 촉매를 탑재한다. 촉매 시스템의 담지 방법에는 다양한 방법이 개시되어 있고 본 발명은 이러한 담지 방법에는 제한되지 않는다.Since the honeycomb heater of the new structure of the present invention does not form a slit at all except the side slits, the slit is easily formed, and the strength of the slit is not reduced, but it is also advantageous in terms of diffusion of heating by heat conduction. However, there is concern of non-uniform heating such as heating is concentrated in the center part, but it can be alleviated to some extent depending on the arrangement or shape of the electrode contact part. Central heating is preferable because the velocity of exhaust gas passing through the central portion is the highest. Therefore, the honeycomb heater of the present invention is particularly suitable for use in automobile exhaust purification apparatus. In order to remove hydrocarbons, carbon monoxide and nitrogen oxides contained in automobile exhaust gases, so-called three-way catalyst systems carrying ceria, palladium, rhodium and / or platinum are widely used. Generally, the honeycomb heater of the present invention is immersed in a slurry containing a ceramic or an inorganic or organic binder such as an oxide of a metal or metalloid by dipping, spraying, etc., heated, calcined or sintered, and then loaded by reducing the aqueous solution of the platinum group metal. To mount the catalyst. Various methods are disclosed in the supporting method of the catalyst system, and the present invention is not limited to such supporting method.

본 발명의 새로운 구조의 허니컴히터는 특히 디젤엔진과 같이 필터에 포집된 미분을 산화하기 위하여 가열시키는 정화장치에 사용되기 적합하다. 전기 인가 전극을 선택함으로써 다양한 회로의 구성이 가능하다.The honeycomb heater of the new structure of the present invention is particularly suitable for use in a purifier that heats to oxidize fine powder collected in a filter, such as a diesel engine. Various circuit configurations are possible by selecting an electric application electrode.

이하 도면에 의하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도1a는 종래기술에서 종방향으로 슬릿을 형성한 도전성 허니컴을 개략적으로예시하고 있다. 슬릿 외곽 부분 근방에는 많은 다크 에어리어가 존재하여 중심부 근처에도 다크 에어리어가 존재한다. 도1b는 종래기술에서 횡방향으로 슬릿을 형성한 도전성 허니컴을 개시하고 있다. 이 또한 최단 거리를 제외한 나머지 부분에서 전류가 흐르지 않는 넓은 다크 에어리어가 존재한다. 뿐만 아니라 종래 기술에서는 많은 슬릿의 형성에 의하여 허니컴의 내구강도가 현저히 저하된다.1A schematically illustrates a conductive honeycomb in which the slits are formed in the longitudinal direction in the prior art. There are many dark areas near the outer edge of the slit and dark areas near the center. 1B discloses a conductive honeycomb in which a slit is formed in the transverse direction in the prior art. There is also a large dark area where no current flows except for the shortest distance. In addition, in the prior art, the internal oral degree of honeycomb is remarkably lowered by the formation of many slits.

도2a, 도2b와 도2c는 본 발명의 일 실시예로서 허니컴의 허니컴 전면부(10)와 후면부(20)와 일체로 되어 있다. 이 방식은 불균일성을 다소 개선하기 위하여 전극을 전면부(10)의 전극접촉부(2)와 후면부(20)의 전극접촉부(2')가 엇갈리게 하였다. 도2c는 허니컴의 가열구간을 개괄적으로 보여준다. 허니컴 전면부(10)는 중간에 측면부 슬릿(8)이 형성되어 있고 중앙의 연결부(9)에 의하여 회로가 연결되도록 되어 있다. 허니컴에는 종방향슬릿이 형성되어 있지 않고 대신 외주부에는 고전도성의 전극접촉부(2)가 형성되어 있다. 허니컴 전면부(10)의 외주부에는 고전도성의 전극접촉부(2')가 전면부의 전극접촉부(2)와 엇갈리게 형성되어 있다. 전기회로는 허니컴 전면부(10)의 복수의 전극접촉부(2)에서 시작하여 직선에 가깝게 중심부에 이르고 중앙의 연결부(9)를 거쳐 허니컴 후면부(10) 중앙부를 경유하여 상기 전기접촉부(2)와 엇갈려 있는 복수의 전극접촉부(2')로 끝난다. 외벽 외주면 슬릿(8)에는 세라믹 물질(알루미나)로 도포하여 소결할 수 있다. 상기 허니컴은 외주부에서 전류를 인가하여 가열할 수 있고 상기 허니컴의 허니컴 전면부(10)와 허 니컴 후면부(20)는 일체로 제조되어 허니컴의 종방향 통로는 일치한다. 상기 한 조의 전극접촉부(2)에서 선택하고 또 다른 한조의 전극접촉부(2')를 선택하여 통전하면 부분적으로 가열할 수 있다.2A, 2B and 2C are integrated with the honeycomb front part 10 and the rear part 20 of the honeycomb as an embodiment of the present invention. In this manner, the electrodes are alternated between the electrode contact portion 2 'of the front portion 10 and the electrode contact portion 2' of the rear portion 20 in order to slightly improve the nonuniformity. Figure 2c shows an overview of the heating section of the honeycomb. The honeycomb front part 10 has a side slit 8 formed in the middle thereof, and a circuit is connected by a central connection part 9. The honeycomb does not have a longitudinal slit, but instead has a highly conductive electrode contact portion 2 formed on its outer circumference. On the outer circumferential portion of the honeycomb front portion 10, a highly conductive electrode contact portion 2 'is formed alternately with the electrode contact portion 2 on the front portion. The electric circuit starts from the plurality of electrode contact parts 2 of the honeycomb front part 10 and reaches the center close to a straight line and passes through the center of the honeycomb back part 10 via the central connection part 9 and the electrical contact part 2. Ends with a plurality of staggered electrode contacts 2 '. The outer wall outer peripheral surface slit 8 can be coated with a ceramic material (alumina) and sintered. The honeycomb may be heated by applying a current from the outer circumferential portion, and the honeycomb front portion 10 and the honeycomb rear portion 20 of the honeycomb are integrally manufactured so that the longitudinal passages of the honeycomb coincide. When selected from one set of electrode contact portions 2 and another set of electrode contact portions 2 ′ are energized, partial heating can be achieved.

본 발명의 허니컴히터는 측면부 슬릿 외에는 전혀 슬릿을 형성하지 않으므로 슬릿의 형성이 간단하여 구조가 단순하면서도 내구강도가 높고 경제적으로 제조가 가능하면서도 정밀제조가 가능하고 슬릿의 밀집에 의한 강도의 저하가 적을 뿐만아니라 열전도에 의한 가열의 확산 측면에도 유리하다. 또한 전극에 연결된 전극접촉부를 선택하여 가열부를 선택할 수 있는 만큼 배터리 소모를 최소화 할 수 있어 디젤기관 배기가스 정화용에 특히 적합한 허니컴 히터를 제공할 수 있다.Since the honeycomb heater of the present invention does not form a slit at all except the side slit, the slit is simple, the structure is simple, the oral resistance is high, and the economical manufacturing is possible, but the precision manufacturing is possible, and the strength decreases due to the compactness of the slit. In addition, it is advantageous in terms of diffusion of heating by heat conduction. In addition, the battery consumption can be minimized as much as the heating contact can be selected by selecting the electrode contact part connected to the electrode, thereby providing a honeycomb heater particularly suitable for exhaust gas purification of diesel engines.

Claims (9)

외 벽(5, 5'); 유체가 유입되는 전면(7); 유체가 유출되는 후면(7'); 및 상기 전면으로 부터 후면으로 연장되고 격벽들에 의해 구획된 다수의 종방향 통로(6)로 이루어지고 상기 격벽들의 일부 또는 상기 격벽 부분의 일부가 전기 가열되도록 전기 가열성 회로를 형성하는 성형방식의 허니컴에 있어서, 외벽(5) 외주면에 형성된 한조의 전극접촉부(2)를 갖는 전면부(10); 외벽(5') 외주면에 형성된 다른 한조의 전극접촉부(2')를 갖고 상기 전면부와 동일한 두께를 갖는 후면부(20);와 허니컴의 외벽 중간 외주면으로 부터 중심축을 향하여 형성된 슬릿(8)에 의하여 잔존하는 중심축을 중심으로 하거나, 중심축을 중심으로 하는 접합면으로 되는 연결부(9)로 이루어지고 전기회로는 상기 전면부의 전극접촉부에서 시작하여 상기 전면의 중앙부에 이르고 상기 연결부(9)를 거쳐 상기 후면부의 중앙부를 통하여 후면부의 전극접촉부(2')로 연결되는 허니컴히터. Outer walls 5, 5 '; A front surface 7 into which fluid is introduced; A rear surface 7 'at which the fluid flows out; And a plurality of longitudinal passages 6 extending from the front to the back and partitioned by the partitions and forming an electrically heatable circuit such that some of the partitions or some of the partitions are electrically heated. A honeycomb comprising: a front portion (10) having a set of electrode contact portions (2) formed on an outer circumferential surface of an outer wall (5); A rear portion 20 having another set of electrode contact portions 2 'formed on an outer circumferential surface of the outer wall 5' and having the same thickness as the front portion; and a slit 8 formed from the outer circumferential outer surface of the honeycomb toward the central axis. It consists of a connecting portion 9 centered on the remaining central axis, or a joining surface centered on the central axis, and the electric circuit starts at the electrode contact portion of the front portion, reaches the center portion of the front portion, and passes through the connecting portion 9 and the rear portion. Honeycomb heater connected to the electrode contact portion (2 ') of the rear portion through the central portion of. 제1항에 있어서, 상기 허니컴 횡방향 단면은 사각, 원형 또는 타원형 형태이고 상기 종방향통로(6)의 단면은 사각 또는 육각인 허니컴히터.2. The honeycomb heater according to claim 1, wherein the honeycomb transverse cross-section is rectangular, circular or elliptical in shape and the cross section of the longitudinal passage (6) is rectangular or hexagonal. 제2항에 있어서, 상기 전기접촉부는 외벽 외주부에 단절되고 등간격으로 배치되고 허니컴 격벽 재료보다 높은 전기전도성 재료로된 허니컴히터.  3. The honeycomb heater according to claim 2, wherein the electrical contact portion is disconnected from the outer wall outer circumference and disposed at equal intervals and made of an electrically conductive material higher than the honeycomb partition material. 제3항에 있어서, 상기 전극접촉부(2, 2')에 연결되는 한 조의 전극에는 개별적으로 전기가 인가될 수 있는 허니컴히터.  4. The honeycomb heater according to claim 3, wherein electricity is individually applied to a set of electrodes connected to the electrode contact portions (2, 2 '). 제4항에 있어서, 상기 전면부(10)의 상기 한조의 전극접촉부(2)와 상기 후면부(20)의 다른 한조의 전극접촉부(2')가 서로 엇갈려 있는 허니컴히터.  5. The honeycomb heater according to claim 4, wherein the pair of electrode contact portions (2) of the front portion (10) and the pair of electrode contact portions (2 ') of the rear portion (20) are crossed with each other. 제3항에 있어서, 상기 허니컴히터의 성형 방식은 전기발열성이고 소결성인 분말 및/또는 금속분말과 필요한 경우에는 비전기발열성이고 소결성인 분말을 분말성형하고 소결하여 제조하는 허니컴히터.4. The honeycomb heater according to claim 3, wherein the honeycomb heater is formed by powder forming and sintering an electro-pyrogenic and sinterable powder and / or a metal powder and, if necessary, a non-electrically pyrogenic and sinterable powder. 제2항에 있어서, 상기 허니컴히터가 내연기관의 배기가스 정화용으로 사용되는 허니컴히터 The honeycomb heater according to claim 2, wherein the honeycomb heater is used for purifying exhaust gas of an internal combustion engine. 제7항에 있어서, 상기 내연기관은 디젤기관인 허니컴히터. 8. The honeycomb heater according to claim 7, wherein the internal combustion engine is a diesel engine. 제1항 내지 제8항에 있어서, 상기 전면(7)의 중앙부와 상기 후면(7')의 중앙부에는 고전도성 물질이 피복되어 있는 허니컴히터. 9. The honeycomb heater according to claim 1, wherein a high conductive material is coated on the central portion of the front surface and the central portion of the rear surface.
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