WO1996038657A1 - Dispositif de controle de l'emission de polluants dans les gaz d'echappement pour moteurs a combustion interne - Google Patents

Dispositif de controle de l'emission de polluants dans les gaz d'echappement pour moteurs a combustion interne Download PDF

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exhaust gas
electrically heated
ring
exhaust
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Kouki Yotsuya
Takuzou Kako
Shogo Konya
Yuuji Nakashima
Kouji Yoshizaki
Kazuhiro Sakurai
Masahiko Ogai
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Nippon Steel Corporation
Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Nippon Soken, Inc.
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Definitions

  • the present invention relates to an exhaust gas purification device for an internal combustion engine, and more particularly to an electric heating type catalytic device capable of quickly raising its temperature to a catalytic activation temperature by generating a heat by energizing a metal honeycomb body as a catalyst carrier.
  • the exhaust gas emitted from the internal combustion engine mounted on the vehicle contains harmful substances such as HC (hydrocarbon), CO (carbon oxide), and ⁇ (nitrogen oxide).
  • the exhaust passage is generally provided with a catalytic converter as an exhaust gas purifying device for purifying exhaust gas.
  • a catalytic converter as an exhaust gas purifying device for purifying exhaust gas.
  • the three-way catalyst used in this catalytic converter has a low purification rate of harmful substances in exhaust gas when the temperature of the catalyst is low (inactive state). Therefore, the exhaust gas cannot be sufficiently purified when the catalyst is inactive after the cold start of the internal combustion engine.
  • a metal is used for the catalyst carrier, and when the internal combustion engine is started or the catalyst is in an inactive state, electricity is supplied to this metal carrier, thereby causing the metal catalyst carrier itself to generate heat and quickly bringing the catalyst activation temperature (300 to 400 (° C)), an exhaust gas purification device equipped with an electrically heated catalyst device has been proposed.
  • the exhaust gas purifying system has an electrically heated catalyst carrier 2 and a main catalyst carrier, which generate heat when energized, in a cylindrical metal outer cylinder 1 connected to the exhaust gas passage of the internal combustion engine. 3 are arranged in series at a predetermined interval.
  • Electric heating type catalyst carrier 2 has medium A core electrode 6 is provided, and the center electrode 6 is led out of the metal outer cylinder 1 via an electrode portion 8A.
  • a battery 9 and a switch SW are connected between the electrode portion 8A and an external electrode 8B provided on a part of the metal outer cylinder 1. When the switch SW is turned on, the battery 9 is turned on. Electricity is applied to the heated catalyst carrier 2 to generate heat.
  • the electrically heated catalyst carrier 2 has a corrugated metal foil 4 (hereinafter referred to as corrugated foil 4) and a flat metal foil 5 (hereinafter referred to as flat foil 5). And the ends in the longitudinal direction are joined to the center electrode 6, and then wound around the center electrode 6 with the corrugated foil 4 and the flat foil 5 superimposed on each other, and the convoluted spiral It is composed of a metal foil laminate (honeycomb body) 7 in the shape of a circle.
  • Such corrugated foil 4 and flat foil 5 are generally made of an iron-based alloy containing aluminum (for example, 20% Cr—5% A 1-75% Fe), and have a thickness of about 50 m. Is used.
  • FIG. 30 (b) shows one end face of the honeycomb body 7 composed of the corrugated foil 4 and the flat foil 5 made of metal.
  • the honeycomb body 7 has an axial passage P formed by the gap between the corrugated foil 4 and the flat foil 5. It is spirally arranged around the center electrode 6.
  • An exhaust purification catalyst is carried on the surfaces of the corrugated foil 4 and the flat foil 5. Therefore, when the switch SW shown in FIG. 29 is turned on to energize the honeycomb body 7 to raise the temperature to the catalyst activation temperature, the exhaust gas flows through the above-described passage P, and the exhaust gas is exhausted. The harmful components come into contact with the catalyst and the exhaust gas is purified.
  • the exhaust gas purification device configured as described above is electrically heated by high-temperature and high-speed exhaust gas flowing through the exhaust gas passage, heating while the engine is running, cooling heat cycle when the engine is stopped, and vibration transmitted from the engine and the vehicle.
  • the honeycomb foil 7 of the honeycomb catalytic device has a gap between the corrugated foil 4 and the flat foil 5 (hereinafter referred to as scoving), or the foil has been broken or broken. In some cases, the function as an electrically heated catalyst carrier may be reduced.
  • a honeycomb body holding structure in which a downstream end face of the exhaust gas of the honeycomb body 7 is supported by a cross-shaped metal bar 70 traversing in contact therewith, and the tip of the metal bar is fixed to the outer cylinder 1. Have been.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-269389 discloses that a single support bar covered with an insulating strip supports the downstream end surface of the honeycomb body in contact with the support bar, and this support bar is supported by an outer metal housing ( An electrically heated catalyst device welded to the outer cylinder is also disclosed.
  • the electrically heated catalyst is used to improve the flexibility of the main catalyst carrier.
  • the fixing pin for fixing the support bar comes into contact with the main catalyst carrier, causing the electrically heated catalyst to short, and the electrically heated catalyst
  • the heating performance of the catalyst carrier may be affected.
  • any of the conventional honeycomb body holding structures has a problem, and it is hard to say that it is particularly suitable as a honeycomb body holding structure for an electrically heated metal catalyst carrier.
  • An object of the present invention is to provide an electrically heated metal catalyst carrier that does not have the problems as in the above-mentioned conventional honeycomb body holding structure in the catalyst carrier.
  • the present invention prevents the scoping of the electrically heated catalyst carrier, does not significantly increase the weight of the structure holding the electrically heated catalyst carrier, and can also operate the engine after the vehicle is mounted.
  • An object of the present invention is to provide an electric heating type catalyst device having improved durability without fear of destruction due to a difference in thermal expansion between a support bar and a support bar holding member.
  • Another object of the present invention is to provide an exhaust gas purifying apparatus which further improves the warm-up property of a metal main catalyst carrier as close as possible to the electrically heated catalyst carrier without shorting the electrically heated catalyst.
  • the present invention provides an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine having an electrically heated catalyst carrier and a main catalyst carrier, wherein the exhaust gas flowing through the electrically heated catalyst carrier is downstream of the catalyst carrier.
  • a plurality of insulating ceramic bars are disposed so as to cross the end face of the catalyst carrier, and both end portions of the ceramic bar are located near the outer periphery of the electrically heated catalyst carrier. It features an electrically heated catalyst device that is configured to be held.
  • an insulating ceramic bar composed of a material containing nitrogen gay or alumina as a main component is provided on the exhaust downstream end surface of the catalyst carrier, particularly between the honeycomb body center and the metal outer cylinder. Noho center part And a plurality thereof are arranged at symmetrical positions around the center portion while traversing the end face so as to support the central portion.
  • both ends of the ceramic bar are fitted and held in the vicinity of the outer periphery of the electrically heated catalyst carrier, for example, by a pin fixed in the catalyst carrier or a holding portion of a ring-shaped holding member fixed to a metal outer cylinder. I do. Accordingly, even if the honeycomb body is deformed due to the thermal expansion or cooling / shrinking action, only the holding portion is deformed and moved, so that no stress is applied to the ceramic bar, and destruction between the honeycomb body and the ceramic bar is prevented. The durability of the electrically heated catalyst carrier can be improved without generation.
  • the elastic material absorbs the difference in thermal expansion between the two and is more effective in preventing breakage.
  • recesses or through holes are provided at both ends on the exhaust downstream side of the ceramic bar, and pins are inserted into these recesses or through holes so that the head of the pin is lower than the surface of the ceramic bar and the tip of the pin.
  • FIG. 1 (a) is a plan view of an electrically heated catalyst device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1 (b) is a cross-sectional view taken along line II of FIG. 1 (a).
  • FIG. 2 is an assembly perspective view for explaining a state in which the honeycomb body is mounted on the holding member and the ceramic bar of the embodiment of FIG.
  • FIG. 3 (a) is a cross-sectional view taken along the line ⁇ in FIG. 1 (b)
  • FIG. 3 (b) is a partially enlarged view showing the configuration of the elastic material in FIG. 3 (a)
  • FIG. It is a fragmentary sectional view showing other examples of A section of the same figure (a).
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration of an electrically heated catalyst device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 (a) is a cross-sectional view showing a configuration of an electric heating type catalyst device according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 5 (b) is a ring for explaining a method of manufacturing the holding member of FIG. It is sectional drawing of a shape holding part.
  • FIG. 6 is an assembly perspective view for explaining a state where a ceramic bar is attached to the ring-shaped holding member of FIG. 5 (a) via an elastic material.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of an electrically heated catalyst device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 (a) is a plan view showing the shape of the ring-shaped holding member of FIG. 7
  • FIG. 8 (b) is a cross-sectional view taken along the line DI-1 ⁇ of FIG. 7 (a)
  • FIG. FIG. 3 is a perspective view of the ring-shaped holding member of FIG.
  • FIG. 9 is an assembly for explaining the structure of a ring-shaped holding member in an electric heating type catalytic converter according to another embodiment of the present invention and a state in which a ceramics bar is attached to the ring-shaped holding member via an elastic material. It is a perspective view.
  • FIG. 10 (a) is a bottom view of the downstream side of the exhaust showing an example of a ceramic bar holding structure in an electrically heated catalyst carrier according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 10 (b) is a view of FIG. FIG. 5 is a sectional view taken along line V—W.
  • FIG. 11 (a) is a bottom view of the downstream side of the exhaust showing an example of a ceramic bar holding structure in an electrically heated catalyst carrier according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 11 (b) is a view of FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a locked state of the ceramic bar and the ring-shaped holding member in ().
  • FIG. 3C is a plan view showing a locked state between the ceramic bar and the ring-shaped holding member according to another embodiment of the present invention, and FIG. It is sectional drawing.
  • Fig. 12 (a) is a plan view of an electrically heated catalyst carrier showing an example of the arrangement of joints and an example of an arrangement of reinforcing layers for forming an energized heating section
  • Fig. 12 (b) is a partial cross-section showing an example of the structure of an enhancement layer.
  • the front view, and FIG. 3 (c) is a partially enlarged plan view of the reinforcing layer.
  • FIG. 13 (a) is a cross-sectional front view of an exhaust emission control device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 13 (b) is a cross-sectional front view of an exhaust emission control device according to another embodiment of the present invention.
  • It is a sectional front view of an exhaust gas purification device of an example of an embodiment.
  • Fig. 15 (a) is a bottom view of the electrically heated catalyst carrier of Fig. 14 on the exhaust downstream side
  • Fig. 15 (b) is a cross-sectional view taken along the line VV in Fig. 14 (a)
  • Fig. 15 (c) is Fig.
  • FIG. 1 is an enlarged schematic view of part B, and (d) is a partially enlarged view showing an example of a fixing structure between the end of the ceramic bar, the U-shaped pin and the reinforcing layer, and Fig.
  • the figure is a cross-sectional view taken along the line VI-VI in the figure (d).
  • FIGS. 16 (a) to 16 (e) are bottom views of the exhaust gas downstream side showing an example of the arrangement of the ceramics bar in the electrically heated catalyst carrier of the present invention.
  • FIG. 17 is a sectional front view of an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is an assembly perspective view for explaining the assembly of the electrically heated catalyst device constituting the exhaust gas purification device of FIG.
  • FIG. 19 is a partially enlarged sectional view taken along line VE-1 in FIG.
  • FIG. 20 is a cross-sectional front view of an exhaust emission control device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 21 is a cross-sectional front view of an exhaust emission control device according to another embodiment of the present invention.
  • 23 (a) to 23 (d) which are cross-sectional front views of the exhaust gas purifying apparatus of the embodiment shown in FIGS. 23 and 23 are used for the exhaust gas purifying apparatus of the embodiment shown in FIGS. 17 and 20 to 22. 4 shows an embodiment of a pin.
  • FIG. 24 is a cross-sectional front view of an exhaust gas purifying apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 25 (a) is an assembled perspective view for explaining the mounting state of the ceramic bar and the pin of FIG. (B) is a partially enlarged sectional view of the coronal ring line in FIG. 24.
  • FIG. 26 is a sectional front view of an exhaust gas purifying apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIGS. 27 (a) to 27 (d) show the exhaust gas purifying apparatus of the embodiment shown in FIGS. 24 and 26. 1 shows an embodiment of a pin used for the present invention.
  • FIG. 28 is an assembled perspective view showing another embodiment of the ceramics bar and the pin used in the exhaust gas purification apparatus of the embodiment shown in FIGS. 24 and 26.
  • FIG. 29 is a cross-sectional front view showing a structural example of a conventional exhaust gas purification device.
  • Fig. 30 (a) is a partial perspective view for explaining a known method for forming a honeycomb body
  • Fig. 30 (b) is a plan view schematically showing an end face of the honeycomb body wound by the method shown in Fig. 30 (a). It is.
  • FIG. 31 (a) shows a part for explaining another known method for forming a honeycomb body.
  • FIG. 4B is a perspective view, and FIG. 4B is a plan view schematically showing an end face of the honeycomb body formed by the forming method shown in FIG.
  • FIG. 32 is a bottom view of an electrically heated catalyst device showing an example of a honeycomb body holding structure in a known catalyst carrier.
  • FIG. 1 (a) is a plan view of an electric heating type catalyst device 10 of an embodiment using a ring-shaped holding member of the present invention
  • FIG. 1 (b) is a diagram showing I-I of FIG. 1 (a).
  • FIG. 2 is a vertical sectional view taken along the line
  • FIG. 2 is an assembly perspective view for making the holding structure of the electrically heated catalyst carrier of FIG. 1 easier to understand
  • FIG. 3 (a) is a perspective view of FIG. 1 (b).
  • FIG. 3 is a horizontal sectional view taken along line ⁇ - ⁇ .
  • a honeycomb body composed of the corrugated foil 4 and the flat foil 5 described in FIG. 7 is inserted.
  • a central electrode 6 is provided at the center of the honeycomb body 7, and the central electrode 6 is connected to an electrode portion 8A provided on the outer peripheral surface of the metal outer cylinder 1 by a lead portion 6A.
  • the peripheral portion of the lower end face of the honeycomb body 7 is cut out to form a ring-shaped notch 14.
  • the notch 14 serves as a mounting space for a ring-shaped holding member 20 described later.
  • the metal outer cylinder 1 is extended in the downstream direction of the exhaust gas flow from the mounting portion of the honeycomb body 7, and the extension 11 is provided with a ceramics bar as an insulating retainer of the honeycomb body 7. 22 and a ring-shaped holding member 20 for holding the ceramic bar are attached.
  • Ring shape As shown in FIG. 2, the holding member 20 includes a cylindrical metal cylinder 12 made of a thin metal. The outer diameter of the metal cylinder 12 is in contact with the inner diameter of the metal outer cylinder 1. On the upper end side of the metal tube 12, four holding portions 21 are formed.
  • the holding portion 21 is formed by subjecting the outer peripheral surface of the metal tube 12 to a burring process, and has a cylindrical shape protruding inward from the metal tube 12.
  • the two opposing holding parts 21 of the four holding parts 21 are formed at positions where their cylindrical shapes are coaxially continuous with the internal space of the metal cylinder 12 interposed therebetween. As shown in FIG. 3 (a), the two opposing holding parts 21 are located symmetrically with respect to a center line CL passing through the center of the metal cylinder 12.
  • a ceramics bar 22 is stretched across an elastic member 23 between opposed holding portions 21 of the metal cylinder 12 configured as described above.
  • the ceramics bar 22 has a cylindrical shape as shown in FIG. 2, and a plane 22A having a predetermined length is formed at the center thereof.
  • This plane 22A is for mounting the bottom surface 15 of the honeycomb body 7.
  • the two-dot chain line shown in FIG. 3 (a) indicates the position of the bottom surface 15 of the honeycomb body 7, the plane 22A has a length that allows the bottom surface 15 of the honeycomb body 7 to be stably placed, and the ceramic mix bar.
  • Reference numeral 22 is provided at a position supporting a substantially central portion between the center electrode of the honeycomb body 7 and the metal outer cylinder.
  • the elastic material 23 is formed by collecting and knitting a thin heat-resistant metal wire (for example, a metal wire having a diameter of about 0.1 to 0.5 mm). It is formed by molding to a predetermined density by a press die or the like, and in this embodiment, has a cylindrical shape as shown in FIG. During this molding, the maximum diameter (outer diameter) of the elastic member 23 when no external force is applied is formed larger than the inner diameter of the holding portion 21, and the minimum diameter (inner diameter) is larger than the outer diameter of the ceramic bar 22. It is formed small. Ma The elastic member 23 is deformed when subjected to an external force, and its maximum diameter and minimum diameter change. The elastic material 23 is fitted to both ends of the ceramic bar 22 with the minimum diameter enlarged. The ceramic bar 22 with the elastic members 23 fitted at both ends is stretched between the opposing holding parts 21 in a state where the elastic members 23 are compressed.
  • a thin heat-resistant metal wire for example, a metal wire having a diameter of about 0.1 to 0.5 mm.
  • the ceramic bar 22 When the ceramic bar 22 is actually put between the holding parts 21 facing each other, first, the ceramic bar 22 is put between the holding parts 21, and in this state, the ceramic bar 22 is put on both ends of the ceramic bar 22. What is necessary is just to fit the elastic member 23 while compressing it.
  • the ring-shaped holding member 20 constituted by the ceramic bar 22 being stretched between the holding portions 21 formed facing the metal cylinder 12 via the elastic material 23 is shown in FIG.
  • (b) it is inserted from the extension portion 11 side of the metal outer cylinder 1, and is fixed in a state where the plane 22 A of the ceramics bar 22 is in contact with the bottom surface 15 of the honeycomb body 7.
  • the ceramic bar 22 functions as a retainer for preventing scoving of the honeycomb body 7, and the ceramic bar is held by the ring-shaped holding member 20.
  • the elastic member 23 can move from the holding portion 21 to the inside of the metal tube 12. There is no danger of getting out.
  • two sets of the holding parts 21 facing the metal cylinder 12 are formed, and the ceramics bar 22 is wrapped around each of the sets via the elastic material 23, but the number of the sets of the holding parts 21 is The number of the two sets, ie, the number of the ceramic bars 22 is not limited to two.
  • the holding of the honeycomb body 7 can be achieved by one assembly using the metal cylinder 12, the ceramic mix bar 22, and the elastic material 23.
  • the holding portion 21 provided on the metal tube 12 by the pearling process has a wide holding surface with respect to a mere hole, so that the ceramic bar 22 can be prevented from falling off and the holding portion 21 from being worn.
  • the elastic material 23 reduces the external force on the ceramics bar 22 due to deformation and distortion of the metal tube 12 due to temperature and the like, and prevents the damage thereof.
  • the elastic member 23 is used when the ring-shaped holding member 20 to which the ceramics bar 22 is attached is attached to the downstream side of the honeycomb body 7 in the metal outer cylinder 1.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration of an electrically heated catalyst device 10B according to another embodiment of the present invention, which is a modified example of the electrically heated catalyst device 10A of FIG.
  • the electrically heated catalyst device 10B has the same configuration as the embodiment of FIG.
  • the skirt on the downstream side with respect to the flow of the exhaust gas of the metal cylinder 12 thus formed is formed as an extension 12E extending beyond the extension 11 of the metal outer cylinder 1.
  • the main catalyst device 30 is formed in the extended portion 12E so as to be adjacent to the main catalyst carrier 3 and the honeycomb body 7.
  • the ring-shaped holding member 20 is integrated with the downstream main catalyst device. Welding points required when connecting the catalyst device 10A to the main catalyst device can be eliminated. As a result, the reliability of the exhaust gas purification device can be ensured and the cost can be reduced. In addition, since the main catalyst carrier 3 is arranged close to the electrically heated honeycomb body 7, the warm-up property of the main catalyst carrier 3 is improved.
  • FIG. 5 (a) is a cross-sectional view showing a configuration of an electric heating type catalyst device 10C of another embodiment, and shows a shape of a holding portion 24 provided on a metal cylinder 12 constituting a ring-shaped holding member 20.
  • the ring-shaped notch 14 is not formed on the lower end face of the honeycomb body 7.
  • the elastic member 25 inserted into the holding part 24 also has a gutter shape (half-slit cylindrical shape).
  • the downstream side of the flow of the exhaust gas is formed as a curved surface 26A having a semicircular cross section, and the upstream side is formed as a plane 26B.
  • a ring-shaped holding member 20 provided with a gutter-shaped holding portion 24 shown in FIG. 6 is, for example, as shown in FIG. 5 (b), from both ends of a metal cylinder 12 similar to the first embodiment.
  • the outer peripheral surface at the same position is subjected to a burring process to form a cylindrical holding portion 21 protruding inward from the metal tube 12, and the metal tube 12 is formed at both ends at a portion at an equal distance from both ends. It can be formed by halving the parallel line P-P and dividing it into two.
  • a gutter-shaped elastic material 25 is attached in a compressed state to all the holding portions 24 of the metal tube 12 in the state shown in FIG. When the curved surfaces 26A at both ends of the ceramic bar 26 are pushed into the concave portions 25A of the opposing elastic members 25, the assembly holding the honeycomb body 7 is obtained.
  • two ring-shaped holding members 20 are formed from one metal tube 12, so that the cost of processing can be reduced and the amount of materials used can be reduced.
  • an extension 20E may be provided in the metal cylinder 12 of the ring-shaped holding member 20, and the main catalyst carrier 3 may be provided in the extension 20E (not shown). ).
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of an electric heating type catalyst device 10D according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 (a) shows one end of a metal cylinder 12 constituting a ring-shaped holding member 20.
  • the flange portion 27 is formed by being bent inward over the entire circumference.
  • Recesses are provided at four points of the flange portion 27 to form a gutter-like holding portion 28.
  • Two of the four holding portions 28 are formed at opposing positions so that the trough-shaped concave portions are coaxially continuous with the internal space of the metal tube 12 interposed therebetween. .
  • the two opposite sets of holding parts 28 are located at the same positions as the holding parts 24 in the embodiment of FIG.
  • the holding portion 28 is formed in a gutter shape, in this embodiment, the same elastic material 25 as that of the embodiment of FIG.
  • the same ceramic bar 26 as the embodiment of FIG. 6 can be inserted into the elastic material.
  • a gutter-shaped elastic material 25 is compressed in all the holding portions 28 of the metal tube 12 in the state shown in FIGS. 8 (a) to 8 (c). Then, the curved surfaces 26 A are pushed into the trough-shaped recesses 25 A of the elastic material 25 at both ends of the ceramic bar 26, respectively, to obtain an assembly holding the honeycomb body 7.
  • the holding member 20 in which the ceramic bar 26 is stretched across the elastic member 25 between the holding portions 28 formed opposite to the flange portion 27 as described above, It is inserted from the extension 11 side of the metal outer cylinder 1, and is fixed in a state in which the plane 26 B of the ceramic bar 26 is in contact with the bottom surface 15 of the honeycomb body 7.
  • the ceramic bar 22 functions as a retainer for the honeycomb body 7, and the ceramic bar can be held by the ring-shaped holding member 20.
  • one end of the metal cylinder 12 constituting the ring-shaped holding member 20 is bent to form a flange portion 27, so that the entire ring-shaped holding member 20 is formed.
  • the rigidity is improved, and it is difficult to deform by heat.
  • the flange portion 27 blocks the vicinity of the outer peripheral portion of the honeycomb body 7, exhaust gas with a low purification rate from the vicinity of the outer periphery having poor warm-up characteristics is prevented from flowing downstream.
  • an extension 20E may be provided in the metal cylinder 12 of the ring-shaped holding member 20, and the main catalyst carrier 3 may be provided in the extension 20E (not shown). .
  • FIG. 9 shows only the structure of the ring-shaped holding member 20 in the electrically heated catalyst device according to another embodiment of the present invention.
  • the upper end of the metal tube 12 is depressed into a rectangular shape by press working, and the holding portions 29 are formed at four places.
  • Each holding part 29 has three side walls 29 A, There are 29B, 29C, and bottom 29D. The distance from the end of the metal tube 12 on the bottom surface 29D is the same.
  • the side walls 29B and 29C of the holding portion 29 where the side walls 29A face each other are on one plane, and the side walls 29A are formed with the respective ceramic bar accommodating grooves 13.
  • the ceramics bar 22 and the elastic material 23 used in the embodiment shown in FIG. 1 can be used as they are.
  • the distance between the side wall 29B and the side wall 29C in each holding portion 29 needs to be formed smaller than the outer diameter of the elastic member 23.
  • the ceramic bar 22 is inserted into the accommodation groove 13 with the side wall 29A of the holding portion 29 serving as a guide.
  • the elastic members 23 attached to both ends of the ceramic bar 22 are used.
  • the ring-shaped holding member 20 is assembled by being pressed between the side wall 29B and the side wall 29C of the holding portion 29 in a compressed state.
  • the ring-shaped holding member 20 in which the ceramic bar 22 is stretched through the elastic member 23 between the holding portions 29 formed opposite to the metal cylinder 12 as described above is shown in FIG.
  • the metal outer cylinder 1 is inserted from the extension portion 11 side, and is fixed in a state where the plane 22B of the ceramic bar 22 is in contact with the bottom surface 15 of the honeycomb body 7.
  • the ceramic bar 22 functions as a retainer for the honeycomb body 7, and the ceramic bar is held by the ring-shaped holding member 20.
  • the electrically heated catalyst device using the embodiment of FIG. 9 has the same effect as the electrically heated catalyst device 10A of the embodiment shown in FIG. Further, as a modification of the embodiment shown in FIG. 9, an extension 20E is provided in the metal cylinder 12 of the ring-shaped holding member 20, and the main catalyst carrier 3 is disposed in the extension 20E. Is also good (not shown).
  • FIGS. 10 (a) and (b) and FIGS. 11 (a) and (b) are diagrams showing electric heating type catalyst devices 10E and 10F of another embodiment of the present invention.
  • An example is shown in which a ceramics bar is held via a ring-shaped holding member on a catalyst carrier having an outer peripheral reinforcing layer 70 provided on the outer peripheral portion of a rubber body 7.
  • the electrically heated catalyst carrier used here is composed of an outer peripheral layer (about 5 layers) near the metal outer cylinder 1 and an inner peripheral layer (about 5 layers) near the electrode 6 at the center of the honeycomb body 7 provided as necessary.
  • the joint 45 between the flat foil 5 and the corrugated foil 4 is formed densely to secure the strength, and the outer peripheral reinforcing layer 70 and the inner peripheral reinforcing layer 7 i are formed.
  • the inner peripheral strengthening layer is joined to the center electrode 6 and the outer peripheral strengthening layer is joined to the metal outer cylinder 1.
  • the honeycomb body 7 and the metal outer cylinder 1 are integrated.
  • FIG. 12 (a) shows a current path 35 formed in a spiral shape by locally joining each metal foil from the center portion to the outer peripheral side when the metal foil is formed in a spiral shape.
  • FIGS. 10 and 11 show that one or more bonding reinforcing layers 70 are formed on the outer peripheral portion of the honeycomb body 7, and the outer peripheral reinforcing layer 70 is bonded to the metal outer cylinder 1, and the exhaust of the honeycomb body 7 is performed.
  • ceramic bars 31 and 33 are disposed so as to cross the non-reinforced layer 7 n of the honeycomb body, and the tip of the ceramic bar is joined to a metal outer cylinder 1 by a ring-shaped fixing member. The values are fixed at 32 and 34.
  • Fig. 10 shows the center of a cross-shaped ceramic bar 31 having four legs 31a, 31b, 31c, 31d and annular portions 31e, 31f at the ends of these four legs.
  • the holes 31 ⁇ formed in the outer part are loosely fitted to the center electrode 6, each leg is arranged so as to cross the non-reinforced layer 7 ⁇ , and the ring at the tip of the four legs located in the outer peripheral reinforcing layer 7 ⁇
  • the portion 31 f is supported by a ring-shaped holding member 32, and the holding member is joined to the metal outer cylinder 1 to support the honeycomb body 7.
  • a gap 32a is provided at one location of the ring-shaped holding member 32 to release the stress generated by the heat cycle.
  • Fig. 11 (a) and (b) show two ceramic bars 33a and 33b arranged so as to traverse the non-reinforced layer 7n and located on the outer peripheral reinforcing layer 7o.
  • the tip of the ceramic bar is supported by a ring-shaped holding member 34, and the holding member is joined to the metal outer cylinder 1 to support the honeycomb body 7.
  • FIGS. 11 (c) and 11 (d) show another embodiment of the ring-shaped holding member.
  • recesses are formed inwardly over the entire width of the member 36.
  • 37 is provided, and a fitting groove 38 is provided at the upper end edge of the concave portion, and the tips of the ceramic bars 33a, 33b are fitted and locked in the fitting groove.
  • the ring-shaped holding member 36 is provided with a gap 36a. The recesses reliably prevent the ceramic bar from slipping or falling off.
  • FIG. 13 (a) shows a throttle 39C provided by narrowing the tip of the metal cylinder 39 of the ring-shaped holding member 36 instead of the recess 37 of FIG.
  • This shows an apparatus in which a main catalyst carrier 3 is disposed in a protruding extension section 39E.
  • a ring-shaped holding member 36 shown in FIGS. 11 (c) and (d) is provided on the downstream side of the exhaust of the electrically heated catalyst carrier 2 of the exhaust gas purification device shown in FIG. ing.
  • the catalyst carrier 2 can be supported in a state where the ceramic bar is stable, the number of parts can be reduced, and the cost can be reduced.
  • an electrically heated catalyst carrier 2 in which an outer peripheral reinforcing layer 70 and an inner peripheral reinforcing layer 7 i are provided on a honeycomb body 7 is used.
  • a ceramic bar 41 is provided downstream of the catalyst carrier 2 on the exhaust side, and an electric heating type catalyst device 10G in which both ends of the ceramic bar are held by pins 42 is provided in the exhaust gas purification device.
  • Fig. 15 (a) is a bottom view of the electrically heated catalyst device 10G
  • Fig. 15 (b) is a V_V cross section of Fig. 15 (a).
  • Fig. 15 (c) is a section B of Fig. 15 (a).
  • Figure (d) is an enlarged side view of Figure (b)
  • Figure (e) is a sectional view taken along the line VI-VI of Figure (d).
  • the non-reinforced layer portion 7n of the honeycomb body 7 is in contact between the inner peripheral reinforcing layer 7i and the outer peripheral reinforcing layer 7o of the honeycomb body 7.
  • Four traversing ceramic bars 41a, 41b, 41c, 41d are arranged in a cross shape.
  • the ends of these ceramic bars placed on the inner peripheral reinforcing layer 7i are locked by U-shaped pins 42ai to 42di.
  • the heads of these U-shaped pins fit and hold the ceramic bar, and the tips are inserted into the inner peripheral reinforcing layer 7 i of the honeycomb body 7 and brazed to the inner reinforcing layer wall.
  • the end of the ceramic mix bar allows the shape of the honeycomb body 7 to change while preventing the metal foils from shifting.
  • a locking groove 43 having a slight inclination is formed.
  • FIGS. 16 (a) to 16 (e) show other examples of the arrangement of the ceramic bars in the above embodiment.
  • FIG. 16 (a) shows the honeycomb body.
  • an inner peripheral reinforcing layer 7i and an outer peripheral reinforcing layer ⁇ 0 are formed, and three ceramic bars 41e, 41f, 41g are interposed between the inner peripheral reinforcing layer ⁇ i and the outer peripheral reinforcing layer 7o.
  • FIG. 3B shows that the inner peripheral reinforcing layer 7 i and the outer peripheral reinforcing layer 7 o are formed on the honeycomb body, and the two ceramic bars 41 h and 41 i are connected to the inner peripheral reinforcing layer 7 i and the outer peripheral reinforcing layer 7 i.
  • the non-reinforced layer 7 n of the honeycomb body is generally traversed in a contact state between the reinforcing layers 70.
  • the ceramic layers are arranged at an equal angle of 180 ° and two ceramic bars 41 j, 41 k is placed between the outer peripheral reinforcing layer ⁇ 0 and parallel to the non-reinforcing layer part 7 n of the honeycomb body so as to traverse it almost in contact with each other and symmetrically around the ceramic bar 41 h, 41 i If you have done it.
  • FIG. 3 (c) shows that the outer peripheral reinforcing layer ⁇ 0 is formed on the honeycomb body 7, and two ceramic bars 41j, 41k are interposed between the outer peripheral reinforcing layer 70 and the non-reinforced layer part 7 of the honeycomb body. This is the case where n is arranged in parallel so as to traverse almost in a contact state.
  • an outer peripheral reinforcing layer 7o is formed on the honeycomb body 7 and three ceramic bars 41m, 41m, 41 ⁇ are interposed between the outer peripheral reinforcing layer 70 and the non- This is a case in which the reinforcing layer 7 ⁇ is arranged in a triangular shape so as to traverse substantially in a contact state.
  • the non-reinforced layer portion of the honeycomb body is firmly held through the center electrode and the ceramic bar disposed between the reinforced eyebrows of the honeycomb body joined to the casing.
  • the current does not bypass the ceramic bar, and does not hinder the heat generation in the current path of the honeycomb body.
  • the ceramic bar is held by the reinforcing layer formed on the honeycomb body, and is in contact with the honeycomb body, but is not fixed by bonding or the like, so that a flexible holding structure against thermal expansion is formed. It will not be damaged. As a result, there is no concern that the honeycomb body is displaced in the flow direction and the radial direction of the exhaust gas, and the honeycomb body is securely held by the metal outer cylinder, and the durability of the electrically heated catalyst carrier can be improved.
  • an electric introduction part was provided in the metal outer cylinder on the exhaust upstream side of the electric heating type catalyst carrier to form an electric heating type catalyst device, and the main catalyst device was brought close to this catalyst device via a ceramics bar. An embodiment arranged at the position will be described.
  • FIG. 17 is a cross-sectional front view of an exhaust gas purifying apparatus 60A for an internal combustion engine having the electrically heated catalyst device 10H of the above embodiment of the present invention.
  • the exhaust gas purification device 60A includes an electrically heated catalyst device 10H and a main catalyst device 40A.
  • a honeycomb body 7 composed of the corrugated foil 4 and the flat foil 5 described in FIGS. 30 (a) and (b) is inserted into a metal outer cylinder 1.
  • a central electrode 6 is provided at the center of the honeycomb body 7, and the central electrode 6 penetrates a holder 8C provided on the outer peripheral surface of the outer cylinder 11 by a lead portion 6A. It is connected to the.
  • FIG. 18 shows details of the structure of the battery body 7, the electrode portion 8A, the holder 8C, and the outer cylinder 11.
  • the ceramic bars 45a and 45b which are insulating retainers, are provided on the end face of the honeycomb body 7 downstream of the flow of exhaust gas (downstream of exhaust gas) so as to cross the honeycomb body 7. Is placed.
  • the ceramic bars 45a and 45b are connected to the honeycomb body 7 by inserting both ends of U-shaped pins 47a and 47b made of a heat-resistant metal into the honeycomb body 7 from the exhaust downstream side. It is attached to the side end surface.
  • the both ends of the pins 45a and 45b inserted in the honeycomb body 7 may be fixed to the honeycomb body 7 with a port member or the like.
  • the end faces of the ceramic bar 45a, 45b attached to the honeycomb body 7 by the pins 47a, 47b on the exhaust downstream side are provided with the recesses 46a, 46b at the positions where the pins 47a, 47b are attached. b is provided.
  • the shape of the recesses 46a and 46b may be a circumferential surface when the pins 47a and 47b are U-shaped as shown in FIG.
  • FIG. 19 shows a partially enlarged cross section taken along line VE-VII of FIG. 17, and illustrates the detailed shape of the concave portion 46a.
  • the depth L1 of the recess 46a provided at the mounting position of the pin 47a of the ceramic bar 45a is larger than the thickness N of the pin 47a.
  • the metal cylinders 1a at both ends of the ceramic mix bar 45a The length is such that a metal outer cylinder 48 of a main catalyst device 40A, which will be described later, can be inserted into the space between the two.
  • the outer diameter of the metal outer tube 48 of the main catalyst device 40A is formed to be equal to the inner diameter of the metal outer tube 1 of the electrically heated catalyst device 10H.
  • the height of the metal outer cylinder 48 protruding from the end surface of the main catalyst carrier 3 on the exhaust upstream side of the main catalyst device 40A is set to be lower than the height H of the ceramic bar 45a shown in FIG. Is formed in
  • the outer peripheral surface of the outer cylinder 48 of the main catalyst device 40A is fitted into the inner peripheral surface of the metal outer cylinder 1 of the electrically heated catalyst device 10H assembled as shown in FIG.
  • the exhaust as shown in FIG. A purification device 60A is configured. In this state, the honeycomb body 7 of the electrically heated catalyst device 10 H and the main catalyst carrier 3 of the main catalyst device 40 A are in an insulated state.
  • the honeycomb structure 7 of the electrically heated catalyst device 10H is attached to the main catalyst device 40A. Since the main catalyst carrier 3 can be brought close to the main catalyst carrier 3 in an insulated state, the warming property of the main catalyst carrier 4 of the main catalyst device 40A is improved. Then, since the main catalyst carrier 3 of the main catalyst device 40A bears the force acting on the ceramic mix bars 45a and 45b in the exhaust gas flow direction, the ceramic mix bars 45 and 46 are attached to the honeycomb body 7.
  • the pins 47a and 47b need only prevent lateral displacement of the ceramic bars 45a and 45b, and the diameter can be reduced. As a result, the heat capacity of the pins 47a and 47b can be reduced, and the warm-up property of the main catalyst carrier 3 does not deteriorate.
  • FIG. 20 is a cross-sectional front view showing a configuration of an exhaust gas purification device 60B obtained by modifying the exhaust gas purification device 60A of the embodiment shown in FIG. Exhaust gas purification of modified embodiment
  • the configuration of the gasification device 60B is almost the same as the configuration of the exhaust gas purification device 60A of the embodiment shown in FIG. Therefore, the same components as those of the exhaust gas purification apparatus 60A of the embodiment shown in FIG. 17 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Only different parts will be described.
  • the inner diameter of the metal outer tube 48 of the main catalyst device 40B is formed to be equal to the outer diameter of the metal outer tube 1 of the electrically heated catalyst device 10I. Then, the height of the metal outer cylinder 1 protruding from the end face of the honeycomb body 7 on the downstream side of the exhaust of the electrically heated catalyst device 10 I becomes lower than the height H of the ceramic mix bar 45 a shown in FIG. It is formed as follows.
  • the inner peripheral surface of the metal outer cylinder 48 of the main catalyst device 40B is fitted into the outer peripheral surface of the metal outer cylinder 1 of the electric heating type catalyst device 10I assembled as shown in FIG.
  • the main catalyst carrier 3 of the device 40B is inserted until it comes into contact with the ceramic bar 45a, 45b attached to the end face on the downstream side of the exhaust of the electrically heated catalyst 10I, the exhaust as shown in FIG.
  • the cleaning device 60B is configured. In this state, the honeycomb body 7 of the electrically heated catalyst device 10I and the main catalyst carrier 3 of the main catalyst device 40B are in an insulated state.
  • the exhaust gas purifying apparatus 60B shown in FIG. 20 differs only in how the main catalyst device 40B is attached to the electric heating type catalytic device 10I, and other functions are shown in FIGS. 17 to 19. This is the same as the exhaust gas purifying device 60 A of the described embodiment.
  • FIG. 21 is a side sectional view showing the structure of an exhaust gas purifying apparatus 60C for an internal combustion engine according to another embodiment of the present invention.
  • the ceramic heating bars 45a, 45b and the power heating pins 47a, 47b are used to control the electric heating type catalytic converter 10H. Attached to the end face of the honeycomb body 7 on the exhaust downstream side However, in the exhaust gas purifying apparatus 60C of this embodiment, the ceramic mixers -49a and 49b are attached to the end face of the main catalyst carrier 40C on the exhaust upstream side of the main catalyst carrier 3 by the pins 47a and 47b. I have. Except for this point, it is completely the same as the exhaust purification device 10H of the embodiment in FIG.
  • FIG. 22 shows a configuration of an exhaust gas purification device 60D of a modified embodiment of the exhaust gas purification device 60C of the embodiment shown in FIG.
  • the inner peripheral surface of the metal outer tube 48 of the main catalyst device 40D is attached to the outer peripheral surface of the metal outer tube 1 of the electrically heated catalyst device 10K.
  • Other functions are the same as those of the exhaust purification device 60C of the embodiment described with reference to FIG.
  • FIGS. 23 (a) to 23 (d) show modified examples of the pins 47a, 47b which can be used in the exhaust gas purifying apparatuses 60A, 60B, 60C, 60D of the embodiment described above.
  • the attachment portion of the pin 47 to the honeycomb body 7 or the main catalyst carrier 3 is a wavy portion 51a.
  • an arrow blade-shaped projection 51b is provided on a mounting portion of the pin 47.
  • the pin 47 shown in the figure (c) has a J-shape rather than a U-shape.
  • two bulging portions 51c are formed at a part of a portion where the pin 47 is attached to the honeycomb body 7 or the main catalyst carrier 3.
  • the pin 47 shown in the figure (d) is not U-shaped but L-shaped.
  • the shape of the concave portions 46, 50 provided in the ceramic bars 45, 49 may be rectangular grooves.
  • a part of the attachment portion of the pin 47 to the honeycomb body 7 or the main catalyst carrier 3 is bulged in a truncated cone shape to form a truncated cone portion 51d.
  • FIG. 24 is a cross-sectional front view showing the configuration of an exhaust emission control device 10E according to another embodiment of the present invention.
  • the configuration of the exhaust gas purifier 10E of this embodiment is almost the same as the configuration of the exhaust gas purifier 10H of the embodiment shown in FIG. 17, except for the shape of the ceramic bar 52a, 52b and the pin 54a. , 54b only.
  • through holes 53 a and 53 b are formed in the ceramic mixer 52 a arranged so as to cross the exhaust downstream end face of the honeycomb body 7. Is provided.
  • the pins 54a and 54b have a rod shape.
  • the inner diameter of the through hole 53a is formed to be slightly larger (including the thermal expansion allowance of the pin) than the outer diameter of the pin 54a, and the pin 54a fixed in the honeycomb body is fitted into the through hole 53a. Then, the ceramic bar 52a is not easily pulled out by being pressed against the main catalyst carrier 3.
  • the free end of the pin 54a inserted into the honeycomb body 7 is fixed to the honeycomb body 7 with a brazing material or the like.
  • FIG. 25 (b) shows a partially enlarged cross section of the coral-cored line in FIG. 24, and explains the mounting relationship between the through-hole 53a and the pin 54a.
  • the pin 54a is inserted into the through hole 53a formed at the mounting position of the pin 54a of the ceramic bar 52a, and the exhaust downstream of the ceramic bar 52a. It is fitted with the height L2 floating from the side end face. Since the pin 54a is inserted into the through hole 53a except for the height L2, it is impossible for the tip of the pin 54a on the exhaust downstream side to protrude from the end face on the exhaust downstream side of the ceramic bar 52a. Absent.
  • the other configuration of the exhaust gas purification device 60E is the same as that of the exhaust gas purification device 60A of the embodiment shown in FIG. 17, so that the exhaust gas purification device 60E of the embodiment assembled as shown in FIG. Since the main catalyst carrier 3 of the main catalyst device 40 E can be brought close to the honeycomb body 7 of the electrically heated catalyst device 10 L in an insulated state, the main catalyst carrier of the main catalyst device 40 E 3. Warmability is improved. Since the pins 54a and 54b holding the ceramic bars 52a and 52b are rod-shaped, the heat capacity of the pins 54a and 54b can be further reduced, and the warm-up property of the main catalyst carrier 3 deteriorates. I won't let you.
  • the inner diameter of the outer tube 48 of the main catalyst device 40E is formed to be equal to the outer diameter of the metal outer tube 1 of the electrically heated catalyst device 10L. It is also possible to adopt a configuration in which the inner peripheral surface of the metal outer cylinder 48 of the main catalyst device 40E is fitted to the outer peripheral surface of the metal outer cylinder 1 of the device 10L.
  • FIG. 26 is a side sectional view showing the configuration of an exhaust gas purifying apparatus 60F according to another embodiment of the present invention.
  • the ceramic bars 55a and 55b are attached to the exhaust upstream end surface of the main catalyst carrier 3 of the main catalytic device 40F by pins 54a and 54b.
  • the other configuration is exactly the same as that of the exhaust purification device 60E of the embodiment shown in FIG.
  • the inner diameter of the metal outer cylinder 48 of the main catalytic converter 40F is formed to be equal to the outer diameter of the metal outer cylinder 1 of the electrically heated catalytic converter 10M.
  • a configuration in which the inner peripheral surface of the metal outer cylinder 48 of the main catalytic device 40F is fitted to the outer peripheral surface of the metal outer cylinder 1 of the electrically heated catalyst device 10M is also possible.
  • FIGS. 27 (a) to 27 (d) show modified embodiments of the pin 54 which can be used in the exhaust gas purifying apparatuses 10L and 10M of the embodiment described above.
  • the attachment portion of the pin 54 to the honeycomb body 7 or the main catalyst carrier 3 is a wavy portion 55a.
  • an arrow-shaped projection 55b is provided on the mounting portion of the pin 54.
  • a bulged portion 55c is formed at a part of the portion where the pin 54 is attached to the honeycomb body 7 or the main catalyst carrier 3. It is formed in two places.
  • a part of the mounting portion of the pin 54 to the honeycomb body 7 or the main catalyst carrier 3 is expanded in a truncated cone shape to form a truncated cone portion 55d. Due to the shape of the tips of the pins described above, when the pins 54 are inserted into the honeycomb body 7 or the main catalyst carrier 3, the pins 54 do not easily come off, and these pins can be fixed to the metal foil with a small brazing amount.
  • FIG. 28 is an assembled perspective view showing still another modified embodiment of the ceramic mixer 57 and the pin 59 which can be used in the exhaust emission control devices 60E and 60F.
  • a rectangular hole 57a is provided at one end of a through hole 57b provided in the ceramic bar 57.
  • a horizontal bar 59a that can be accommodated in the rectangular hole 57a is provided, and the entire shape of the pin 59 is T-shaped.
  • the depth of the rectangular hole 57a needs to be formed larger than the diameter of the pin 59a of the pin 59, and the horizontal bar 59a of the pin 59 is accommodated in the rectangular hole 57a.
  • the horizontal rail 59a of the pin 59 does not protrude from the surface of the ceramic bar 57.
  • the various embodiments of the various bar-shaped pins 47, 54, and 59 have been described above. The force is not limited to these examples.
  • the distance between the exhaust downstream end face of the electrically heated catalyst carrier and the exhaust upstream end face of the main catalyst carrier is 1 to 50 mn, preferably 5 mn! It is extremely effective to set the interval to 50 mm.
  • the interval of 50 bandages is limited to the exhaust gas warmed by the electrically heated catalyst carrier. Is the upper limit value of the interval that does not impair the warming property of the main catalyst.
  • the electric heating type catalytic device accommodating the honeycomb body 7 formed by spirally winding a laminated metal foil obtained by laminating the corrugated foil 4 and the flat foil 5 was described.
  • the honeycomb body 7 can be formed without spirally winding the laminated metal foil, or can be formed by bending the laminated metal foil in a zigzag shape into a columnar shape.
  • the ceramic bar and the ring-shaped holding member or the pin of the present invention can also be effectively applied to an electrically heated catalyst device containing a honeycomb body.
  • a band-shaped metal foil body 7A in which a corrugated foil 4 and a flat foil 5 are overlapped is folded.
  • the laminate is laminated to form a laminated body 7A, and the laminated body is filled into a slit holder 60 with a slit 61, and a turning point of the band is inserted and fixed in the slit to form a honeycomb body. And insert it into the metal outer cylinder.
  • the electric lead-in section passes lead wires through the holes 62 and 63 provided in the slit holder, connects this lead wire to both ends of the strip 7A, and connects the lead wire to an external battery. It is configured.
  • the honeycomb body support member is formed of an insulating ceramic bar
  • the current is bypassed to the ceramic bar. It does not hinder heat generation in the current path of the honeycomb body.
  • the ceramic bar is in contact with the honeycomb body, but is fixed to the reinforcing layer of the honeycomb body with a pin, or is simply held by a ring-shaped holding member joined to the metal outer cylinder. Since it is not bonded to electrodes, etc., it forms a honeycomb body holding structure that is flexible against thermal expansion, and is not damaged by the difference in thermal expansion.
  • the reinforcing layers formed on the honeycomb body for the arrangement of the ceramic bar are an inner peripheral reinforcing layer and an outer peripheral reinforcing layer or an outer peripheral reinforcing layer, but this reinforcing layer is formed intermittently. You may.
  • the ceramic bar has an insulating property, and has a heat resistance, a heat shock resistance, and an oxidation resistance in a temperature range up to 1000 ° C, for example, an oxide material mainly composed of silicon nitride / alumina. It is preferable to form with the ceramic of the following.
  • At least the supporting portion of the honeycomb body is preferably a thin rod-shaped body, and a plurality of rod-shaped bodies may be integrally formed.
  • the inner peripheral portion reinforcing layer may be fixed to the inner peripheral portion reinforcing layer via a pin or may be joined to the center electrode portion. It is preferable that the fixing is performed via a pin from the viewpoint of absorbing the difference in thermal expansion.
  • the pin that holds the ceramic bar to the honeycomb body may be non-insulating, but, like the insulating ceramic bar, it has a heat-resistant, oxidation-resistant material and F at temperatures up to 1000 ° C. It is preferable to use e-Cr-based stainless steel, Fe-Cr-A1-based stainless steel, Fe-Cr-Ni-A1-based stainless steel, or Inconel.
  • the shape may be any shape as long as the ceramic bar can be engaged with the honeycomb body, such as a U-shape as shown in the embodiment, a T-shape head or a shape without a head.
  • General pin shapes work well.
  • the tip of this pin is the inner circumference of the honeycomb body It is inserted into the reinforcing layer formed on the outer peripheral portion and the outer peripheral portion, and is brazed.
  • the ceramic bar and the pin are not joined from the viewpoint of preventing damage due to a difference in thermal expansion between the ceramic bar and the honeycomb body.
  • this holding member When the tip of the ceramic bar is supported by a ring-shaped holding member, this holding member should be formed of a material that can be easily welded or brazed to the metal outer cylinder from the viewpoint of easy joining to the metal outer cylinder. It is preferable that at least one of the ring-shaped holding member and the ceramic bar has a structure in which an engagement groove is provided so as to prevent the tip of the ceramic bar from slipping or falling off. I like it.
  • the ring-shaped holding member is provided in a ring shape or a shape similar thereto, or in a shape that supports only the vicinity of the tip of the ceramics bar.
  • the electric heating type catalytic device using the electric heating type metal catalyst carrier of the present invention shown in Fig. 11 (c) is mounted directly below the exhaust manifold of a 2000 CC engine, and the exhaust gas temperature is 100 to 900 °.
  • a heat cycle test of C was conducted, and a heating test was conducted before and after the structural durability of the honeycomb body and the heat cycle test.
  • a ceramic bar is arranged to support a honeycomb body.
  • this ceramic bar is a 1.5 to 3 mm square section made of a gay nitride-based ceramic, and the ring-shaped holding member is made of a flat stainless steel. A ring-shaped holding member and a metal outer cylinder were joined by welding with a thickness of 1.5 mm.
  • the conventional example is a case where no ceramic bar is provided.
  • Corrugated foil (Material is ferrite stainless steel)
  • Width 20mm. Thickness: 0.05 Lord, Wave height: 1.25mm, Wave pitch: 2.5mm Flat foil (Material is stainless steel)
  • Width 20mm
  • Thickness 0.05mm
  • Thickness 1.5 recitation
  • the honeycomb body supporting member is formed of an insulating ceramic bar
  • the honeycomb body when the honeycomb body is energized, the energized current does not bypass the ceramic bar and the current path of the honeycomb body does not pass. It does not hinder the fever of the car.
  • the ceramic bar is held by a reinforcing layer formed in the honeycomb body, and It comes into contact with the two-cam body, but is held by the outer peripheral layer of the honeycomb body via pins and, if necessary, by the reinforcing layer, or is held by a ring-shaped holding member joined to the metal outer cylinder. Since it is not bonded to the honeycomb body and the electrodes, a honeycomb body holding structure that is flexible against thermal expansion is formed, and there is no breakage due to a difference in thermal expansion.
  • the displacement of the honeycomb body can be reliably prevented, the durability of the electrically heated catalyst carrier can be improved, and its function can be stably maintained over a long period of time.

Description

明 細 書 内燃機関の排気浄化装置 技術分野
本発明は内燃機関の排気浄化装置に関し、 特に、 金属ハニカム体 を触媒担体と し、 これに通電を行って発熱させることによって短時 間に触媒活性温度に昇温可能な電気加熱式触媒装置に関する。 背景技術
車両に搭載された内燃機関から排出される排気ガス中には HC (炭 化水素） 、 CO (—酸化炭素） や ΝΟχ (窒素酸化物） 等の有害物質が 含まれているので、 内燃機関の排気通路には一般に排気ガスを浄化 する排気ガス浄化装置と しての触媒コンバータが設けられている。 ところが、 この触媒コンバータに使用される三元触媒は、 触媒の温 度が低い時 （不活性状態） には排気ガス中の有害物質の浄化率が低 いことが知られている。 したがって、 内燃機関の冷間始動後の触媒 が不活性の状態では排気ガスの浄化が十分に行なえなかつた。
そこで、 触媒担体に金属を使用し、 内燃機関の始動時や触媒が不 活性状態の時にこの金属担体に通電することにより、 金属触媒担体 自体を発熱させて短時間に触媒活性温度（300〜 400 °C ) まで上昇さ せるようにした電気加熱式触媒装置を備えた排気浄化装置が提案さ れている。
排気浄化装置は、 第 29図に示すように、 内燃機関の排ガス通路に 接続された筒状の金属製外筒 1 内に、 通電することによって発熱す る電気加熱式触媒担体 2 と主触媒担体 3を所定間隔を隔てて直列に 配設して構成されているものである。 電気加熱式触媒担体 2 には中 心電極 6が設けられており、 この中心電極 6 は電極部 8 Aを介して 金属外筒 1 の外部に引き出されている。 そして、 この電極部 8 Aと 金属外筒 1 の一部に設けられた外部電極 8 Bとの間にはバッテリ 9 とスイ ツチ SWが接続されており、 スイ ツチ SWがォンされた時に電気 加熱式触媒担体 2 に通電が行われて発熱する。
電気加熱式触媒担体 2 は、 第 30図 （ a ) に示すように、 波板状の 金属箔 4 (以後波箔 4 と言う） と、 平板状の金属箔 5 (以後平箔 5 と言う） とを重ね合わせてそれぞれの長手方向の端部を中心電極 6 に接合した後、 波箔 4 と平箔 5 とを重ねた状態のまま中心電極 6の 周りに巻回し、 巻き締めた構造の渦巻状の金属箔積層体 （ハニカム 体） 7 によって構成されている。 このような波箔 4 と平箔 5 には一 般に、 アルミニウムを含有する鉄系合金 （例えば、 20 % C r— 5 % A 1 - 75 % F e ) 等の、 厚さ 50〃 m程度の箔材が使用される。
第 30図 （b ) は金属製の波箔 4 と平箔 5で構成したハニカム体 7 の一方の端面を示すものである。 波箔 4 と平箔 5 とを重ねて中心電 極 6の周りに巻回した結果、 ハニカム体 7 には波箔 4 と平箔 5 との 間の空隙により形成された軸線方向の通路 Pが中心電極 6の周りに 渦巻き状に並んでいる。 また、 波箔 4 と平箔 5の表面には排気浄化 触媒が担持されている。 従って、 第 29図のスイ ツチ SWをォンしてハ 二カム体 7 に通電を行つて触媒活性化温度まで昇温させた状態で、 前述の通路 Pを排ガスが流れることにより、 排気中の有害成分が触 媒と接触して排ガスが浄化される。
このように構成された排気浄化装置は、 排ガス通路を流れる高温 で高速の排ガスや、 機関稼働中の加熱、 機関停止中の冷却の熱サイ クル、 及び機関や車両から伝えられる振動によって、 電気加熱式触 媒装置のハニカム体 7の波箔 4 と平箔 5 との間にずれ （以後スコー ビングという） が生じたり、 箔の破断等の破損が起こ ったり して、 電気加熱式触媒担体と しての機能の低下を招く ことがある。
このようなハニカム体 7の波箔 4 と平箔 5間のスコーピング、 箔 破断等の破損の発生を防止するため、 例えば、 英国特許第 1452982 号公報には、 第 32図に示すように、 ハニカム体 7の排ガス下流側端 面を、 これと接触状態で横断する十字形の金属製バー 70で支持し、 この金属製バーの先端部を外筒 1 に固定するハニカム体の保持構造 が開示されている。
しかし、 このようなハニカム体保持構造を電気加熱式金属触媒担 体に適用した場合、 ハニカム体 7 に通電すると通電電流が金属製バ 一 70にバイパスし、 ハニカム体 7 の電流路での発熱効率が大幅に低 下して、 電気加熱式触媒担体と しての機能低下を生ずることが避け られない。 また、 金属製バー 70と金属外筒 1 との間に温度差、 熱膨 張率差が大きい場合には破損を生じやすいという問題がある。
—方、 特開平 5 — 269389号公報には、 絶縁ス ト リ ップで被覆され た 1本の支持バーでハニカム体の下流側端面を接触した状態で支え 、 この支持バーを外側金属ハウジング （外筒） に溶接した電気加熱 式触媒装置も開示されている。
しかし、 この触媒装置においては支持バーと外側ハウジングとの 溶接部が温度差、 熱膨張差により破損しやすいという問題がある。 また、 支持バーで支えられていない部分のハニカム体にスコ一ピン グが発生するという問題もある。
また上記触媒装置は電気加熱式触媒の排気下流側に金属製の主触 媒担体を配置して排気浄化装置を構成する場合に、 主触媒担体の暧 機性を向上させるために電気加熱式触媒担体と主触媒担体をできる だけ近づけて熱が主触媒に伝わり易くすると、 支持バ一を固定する 固定ピンが主触媒担体に接触して電気加熱式触媒がショー ト してし まい、 電気加熱式触媒担体の加熱性能に影響が出る恐れがあつた。 このように、 従来のハニカム体保持構造は、 いずれも問題点を有 しており、 特に電気加熱式金属触媒担体用のハニカム体保持構造と して適性があるものとは言い難い。
本発明は、 上記従来の触媒担体におけるハニカム体保持構造のよ うな問題点を有しない電気加熱式金属触媒担体を提供するものであ る
すなわち、 本発明は、 電気加熱式触媒担体のスコーピングを防止 すると共に、 電気加熱式触媒担体を保持する構造の重量が極端に増 加することなく、 また、 車両搭載後の機関稼働中においても支持バ 一と支持バー保持部材の熱膨張差によって破壊が生じる恐れがなく 、 耐久性の向上した電気加熱式触媒装置を提供することを目的とす る
また、 本発明は、 更に電気加熱式触媒をショー トさせることなく 電気加熱式触媒担体に金属製の主触媒担体をできるだけ近づけてそ の暖機性を向上させる排気浄化装置を提供することを目的とする。 発明の構成
上記目的を達成するために、 本発明は電気加熱式触媒担体と主触 媒担体を併設した内燃機関の排気浄化装置において、 前記電気加熱 式触媒担体内を流れる排ガスの下流側における該触媒担体の端面に おいて、 複数本の絶縁性のセラ ミ ックスバーを前記触媒担体の端面 を横断するように配設し、 かつ前記セラ ミ ックスバーの両端部を前 記電気加熱式触媒担体の外周部近傍で保持して構成した電気加熱式 触媒装置を特徴とする。
すなわち本発明は例えば窒素ゲイ素やアルミナを主成分とする材 料で構成した絶縁性のセラ ミ ックスバ一を前記触媒担体の排気下流 側端面の、 特にハニカム体中心部と金属外筒との間のほ 中央部分 を支持するように前記端面を横断するとともに、 前記中心部を中心 と した対称位置に複数本配設したものである。
これにより前記触媒担体のスコ一ビングを効果的に防止すること ができる。
更に、 前記セラ ミ ックスバーの両端部を電気加熱式触媒担体の外 周部近傍で、 例えば前記触媒担体内に固定したピン或いは金属外筒 に固定したリ ング状保持部材の保持部で嵌合保持する。 これにより 、 ハニカム体が熱膨張又は冷却収縮作用を受けて変形しても、 前記 保持部分だけが変形移動するのでセラ ミ ックスバーに応力が掛らず 、 ハニカム体とセラ ミ ックスバー間での破壊は生ぜず電気加熱式触 媒担体の耐久性を向上することができる。
また、 セラ ミ ックスバーと リ ング状保持部材の保持部との間に弾 性材を設けると、 弾性材が両者の熱膨張差を吸収するので破断防止 に対しより効果的である。
更にまた、 セラ ミ ツクスバーの排気下流側面の両端部に凹部又は 貫通孔を設けて、 この凹部又は貫通孔にピンを挿入してピンの頭部 をセラ ミ ックスバー表面より低くするとともにピンの先端部を電気 加熱式触媒担体内で固定することにより、 前記触媒担体の排気下流 側端面を前記セラ ミ ッ クスバーで保持するとともに、 主触媒担体を 、 その排気上流側端面が前記セラ ミ ックスバーの排気下流側端面に 接触する位置に配設することができる。 このような構成により ピン の頭部を破損することなく主触媒担体を急速に昇温することができ る
また上記のように電気加熱式触媒担体に主触媒担体を絶縁状態で 隣接する際に、 セラ ミ ッ クスバーを保持するピンを主触媒担体内に 差込んで固定する場合には上記の効果の他にピンに加わる負荷が減 少するのでピンの大きさを更に小さ くすることができ、 またピン自 体の熱容量を下げることができるので、 主触媒担体の昇温速度を更 に向上することができる。 更に、 ピンが小さ く なつた分だけ車両の 重量が減り、 コス トも削減できる。 図面の簡単な説明
第 1図 （a) は本発明の実施例の電気加熱式触媒装置の平面図、 同図 （b) は同図 （a) の I— I線における断面図である。
第 2図は第 1図の実施例の保持部材とセラ ミ ックスバーにハニカ ム体を載置する状態を説明する組立斜視図である。
第 3図 （a) は第 1図 （b) の Π— Π線における断面図、 同図 （ b) は同図 （a) の弾性材の構成を示す部分拡大図、 同図 （c ) は 同図 （a) の A部の他の実施例を示す部分断面図である。
第 4図は本発明の他の実施例の電気加熱式触媒装置の構成を示す 断面図である。
第 5図 （a) は本発明の他の実施例の電気加熱式触媒装置の構成 を示す断面図、 同図 （b) は同図 （a) の保持部材の製造方法を説 明する リ ング状保持部の断面図である。
第 6図は第 5図 （a) のリ ング状保持部材に弾性材を介してセラ ミ ックスバーを取り付ける状態を説明する組立斜視図である。
第 7図は本発明の他の実施例の電気加熱式触媒装置の構成を示す 断面図である。
第 8図 （a) は第 7図のリ ング状保持部材の形状を示す平面図、 同図 （b) は同図 （a) の DI— 1Π線における断面図、 同図 （c) は 同図 （a) のリ ング状保持部材の斜視図である。
第 9図は本発明の他の実施例の電気加熱式触媒装置における リ ン グ状保持部材の構造と、 リ ング状保持部材に弾性材を介してセラ ミ ッ クスバーを取り付ける状態を説明する組立斜視図である。 第 10図 （a) は本発明の他の実施例の電気加熱式触媒担体におけ るセラ ミ ックスバーの保持構造例を示す排気下流側の底面図、 同図 (b) は同図 （a) の] V— W線における断面図である。
第 11図 （a) 図は本発明の他の実施例の電気加熱式触媒担体にお けるセラ ミ ックスバーの保持構造例を示す排気下流側の底面図、 同 図 （b) は同図 （a) におけるセラ ミ ックスバーと リ ング状保持部 材との係止状態を示す斜視図である。 同図 （ c) は本発明の他の実 施例のセラ ミ ックスバーと リ ング状保持部材との係止状態を示す平 面図、 同図 （d) は同図 Cの W— IV線における断面図である。
第 12図 （a) は通電発熱部を形成するための接合部配置例と強化 層配置例を示す電気加熱式触媒担体の平面図、 同図 （b) は強化層 の構造例を示す部分断面正面図、 同図 （c) は強化層の部分拡大平 面図である。
第 13図 （a) は本発明の実施例の排気浄化装置の断面正面図、 同 図 （b) は本発明の他の実施例の排気浄化装置の断面正面図である 第 14図は本発明の実施例の排気浄化装置の断面正面図である。 第 15図 （a) は第 14図の電気加熱式触媒担体の排気下流側の底面 図、 同図 （b) は同図 （a) の V— V線における断面図、 同図 （ c ) は同図 （a) の B部の拡大概要説明図、 同図 （d) はセラ ミ ック スバーの端部、 U字ピンおよび強化層間の固定構造例を示す部分拡 大図、 同図 （ e ) 図は同図 （d) 図の VI— VI線における断面図であ る
第 16図 （a) 〜第 16図 （ e ) は本発明の電気加熱式触媒担体にお けるセラ ミ ッ クスバーの配置例を示す排気下流側の底面図である。 第 17図は本発明の他の実施例の内燃機関の排気浄化装置の断面正 面図である。 第 18図は第 17図の排気浄化装置を構成する電気加熱式触媒装置の 組立を説明する組立斜視図である。
第 19図は第 17図の VE— \1線における部分拡大断面図である。
第 20図は本発明の他の実施例の排気浄化装置の断面正面図である 第 21図は本発明の他の実施例の排気浄化装置の断面正面図である 第 22図は本発明の他の実施例の排気浄化装置の断面正面図である 第 23図 （ a ) 〜第 23図 （ d ) は第 17図、 第 20図〜第 22図で示す実 施例の排気浄化装置に使用するピンの実施例を示すものである。 第 24図は本発明の他の実施例の排気浄化装置の断面正面図である 第 25図 （ a ) は第 24図のセラ ミ ックスバーとピンの取付状態を説 明する組立斜視図、 同図 （ b ) は第 24図の珊—環線における部分拡 大断面図である。
第 26図は本発明の他の実施例の排気浄化装置の断面正面図である 第 27図 （ a ) 〜第 27図 （ d ) は第 24図、 第 26図の実施例の排気浄 化装置に使用するピンの実施例を示すものである。
第 28図は第 24図、 第 26図の実施例の排気浄化装置に使用するセラ ミ ッ クスバーとピンの他の実施例を示す組立斜視図である。
第 29図は従来の排気浄化装置の構造例を示す断面正面図である。 第 30図 （ a ) は公知のハニカム体の形成方法を説明する部分斜視 図、 同図 （ b ) は同図 （ a ) が示す形成方法で巻かれたハニカム体 の端面の概要を示す平面図である。
第 31図 （ a ) は他の公知のハニカム体の形成方法を説明する部分 斜視図、 同図 （b ) は同図 （ a ) が示す形成方法で形成されたハニ カム体の端面の概要を示す平面図である。
第 32図は公知の触媒担体におけるハニカム体保持構造例を示す電 気加熱式触媒装置の底面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下添付図面を用いて本発明の最良の実施形態を説明する。 なお 、 第 29図〜第 32図で既に説明した排気浄化装置に使用される部材と 同じ部材には同じ符号を付して説明する。
第 1図 （ a ) は本発明のリ ング状保持部材を用いた実施例の電気 加熱式触媒装置 10の平面図であり、 第 1 図 （ b ) は第 1図 （ a ) の I 一 I線における垂直断面図であり、 第 2図は第 1図の電気加熱式 触媒担体の保持構造を判り易くするための組立斜視図であり、 第 3 図 （ a ) は第 1図 （b ) の Π— Π線における水平断面図である。 第 1図 （ a ) ， (b) に示すように、 電気加熱式触媒装置 10Aの 金属製外筒 1 内には第 30図で説明した波箔 4 と平箔 5 とから構成し たハニカム体 7が挿入されている。 ハニカム体 7の中央部には中心 電極 6があり、 この中心電極 6 はリー ド部 6 Aによって金属外筒 1 の外周面に設けられた電極部 8 Aに接続されている。 この実施例で は、 ハニカム体 7 は、 第 1図 （b) に示すように、 下端面の周辺部 が切り取られ、 リ ング状の切欠部 14が形成されている。 この切欠部 14は後述する リ ング状保持部材 20の取付スペースとなるものである
—方、 金属外筒 1 はハニカム体 7の取付部より も排ガスの流れの 下流方向に延長されており、 この延長部 11にハニカム体 7の絶縁性 のリテーナと してのセラ ミ ッ クスバ一 22と、 このセラ ミ ッ クスバー を保持する リ ング状保持部材 20が取り付けられている。 リ ング状保 持部材 20は、 第 2図に示すように、 薄い金属で作られた円筒状の金 属筒 12から構成されている。 金属筒 12の外径は金属外筒 1 の内径に 接する寸法になっている。 そして、 この金属筒 12の上端部側には、 4 つの保持部 21が形成されている。
この実施例では、 保持部 21は金属筒 12の外周面がバーリ ング加工 処理されて形成され、 金属筒 12から内側に突き出る円筒形状をして いる。 そして、 4つの保持部 21の内の向かい合う 2つの保持部 21は 、 その円筒形状が金属筒 12の内部空間を挟んで同軸上で連続するよ うな位置に形成されている。 この対向する 2組の保持部 21は、 第 3 図 （ a ) に示すように、 金属筒 12の中心を通る中心線 CLに対して線 対称の位置にある。
以上のように構成された金属筒 12の対向する保持部 21の間に、 こ の実施例では、 セラ ミ ツクスバー 22が弾性材 23を介して掛け渡され ている。 このセラ ミ ツクスバー 22は第 2図に示すように円柱状をし ており、 その中央部には所定長さの平面 22 Aが形成されている。 こ の平面 22 Aはハニカム体 7の底面 15を載置するためのものである。 第 3図 （ a ) に示す 2点鎖線がハニカム体 7の底面 15の位置を示し ており、 平面 22 Aはハニカム体 7の底面 15を安定に載置できる長さ を備え、 かつセラ ミ ックスバー 22はハニカム体 7の中心電極と金属 外筒との間の略中央部分を支持する位置に配設される。
弾性材 23は、 例えば、 第 3図 （ b ) に示すように、 細い耐熱性の 金属ワイヤ （例えば直径 0. 1〜 0. 5mm程度の金属ワイヤ） をメ リャ ス編みしたものを集合させてプレス型等によって所定密度に成型し たものから構成され、 この実施例では第 2図に示すように円筒状を している。 そして、 この成型時には、 弾性材 23が外力を受けない時 の最大径 （外径） が保持部 21の内径より も大きく形成され、 最小径 (内径） がセラ ミ ッ クスバー 22の外径より も小さ く形成される。 ま た、 弾性材 23は外力を受けると変形してその最大径と最小径は変化 する。 この弾性材 23はセラ ミ ッ クスバー 22の両端に最小径が拡大さ れた状態で嵌め込まれる。 そして、 両端に弾性材 23が嵌め込まれた セラ ミ ックスバー 22は、 この弾性材 23を圧縮させた状態で対向する 保持部 21の間に掛け渡される。
なお、 実際にセラ ミ ックスバー 22を対向する保持部 21間に掛け渡 す場合は、 まず、 セラ ミ ッ クスバー 22を保持部 21の間に掛け渡し、 この状態でセラ ミ ッ クスバー 22の両端に弾性材 23を圧縮させながら 嵌め込めば良い。
以上のようにして、 金属筒 12に対向して形成された保持部 21間に セラ ミ ックスバー 22が弾性材 23を介して掛け渡されて構成されたリ ング状保持部材 20は、 第 1 図 （b ) に示すように、 金属外筒 1 の延 長部 11側から挿入され、 セラ ミ ツクスバー 22の平面 22 Aがハニカム 体 7の底面 15に当接した状態で固定される。 この状態で、 セラ ミ ツ クスバー 22がハニカム体 7のスコービング防止用のリテーナとして 機能し、 このセラ ミ ックスバーがリ ング状保持部材 20によって保持 れ 。
なお、 第 3図 （ c ) に示すように、 保持部 21の金属筒 12内の先端 部に鍔部 21 Aを形成しておけば、 弾性材 23が保持部 21から金属筒 12 の内部に抜け出す恐れがなく なる。 また、 この実施例では金属筒 12 に対向する保持部 21の組を 2組形成してそれぞれにセラ ミ ックスバ 一 22を弾性材 23を介して掛け渡したが、 保持部 21の組の数は 2組、 即ち、 セラ ミ ックスバー 22の数は 2本に限定されるものではない。
以上説明した実施例では、 金属筒 12、 セラ ミ ックスバー 22、 及び 弾性材 23を用いた 1 つの組立体によってハニカム体 7の保持を達成 できるので、
( 1 ) 組立体を外筒 11に組み込む際の信頼性が確保でき、 製造、 組み込み工数も少なくなって電気加熱式触媒装置の製造コス 卜の低 減ができる、
( 2 ) 金属筒 12にパーリ ング加工処理によって設けられた保持部 21は、 単なる穴に対して保持面が広いので、 セラ ミ ックスバー 22の 脱落や保持部 21の磨耗を防止することができる、
( 3 ) セラ ミ ックスバー 22が金属外筒 1の内側に設けられている ので、 セラ ミ ックスバー 22の揷入孔から排気ガスが外部に漏れるこ とがなく、 排気ガス漏れ防止のための特別な部材が不要となる、
( 4 ) 弾性材 23は、 温度等による金属筒 12の変形、 歪によるセラ ミ ッ クスバー 22への外力を緩和し、 その破損を防止する、
( 5 ) 弾性材 23は、 保持部 21の穴の熱膨張を吸収するので、 セラ ミ ックスバー 22が熱によってガタつかない、
( 6 ) 弾性材 23は、 保持部 21に圧縮状態で取り付けられるので、 保持部 21に形成する穴の寸法公差を大きくすることができ、 リ ング 状保持部材 20の製造コス トを低減できる、
( 7 ) 弾性材 23は、 セラ ミ ッ ク スバー 22を取り付けたリ ング状保 持部材 20を金属外筒 1 内のハニカム体 7の下流側に取り付ける際の
、 ハニカム体 7 とセラ ミ ックスバー 22との接触面圧を所定内に保つ ので、 組付け公差を吸収できる、
( 8 ) 保持部 21に鍔部 21 Aを形成することにより、 弾性材 23が保 持部 21から抜け出るのを防止することができる、 という優れた効果 を実現することができる。
以上の電気加熱式触媒装置は主触媒装置と組合せて用いられる。 第 4図は、 本発明の他の実施例の電気加熱式触媒装置 10 Bの構成 を示す断面図であり、 第 1 図の電気加熱式触媒装置 10 Aの変形実施 例である。
前記電気加熱式触媒装置 10 Bでは、 第 1図の実施例と同様に構成 された金属筒 12の排ガスの流れに対して下流側の裾部が、 金属外筒 1 の延長部 1 1を越えて延伸された延長部 12 Eと して形成されている 。 そして、 この延長部 12 E内に主触媒担体 3力 ハニカム体 7 に隣 接する状態で配設されて主触媒装置 30が形成されている。
このように、 金属筒 12の延長部 12 E内に主触媒担体 3を配設する と、 リ ング状保持部材 20が下流側の主触媒装置と一体となるので、 第 1図の電気加熱式触媒装置 10 Aを主触媒装置と連結する際に必要 な溶接箇所をなくすことができる。 これによつて排気浄化装置と し ての信頼性が確保できると共に、 コス ト低減が図れる。 また、 主触 媒担体 3力く、 電気加熱されるハニカム体 7 に近接して配置されるの で、 主触媒担体 3の暖機性が向上する。
第 5図 （ a ) は他の実施例の電気加熱式触媒装置 10 Cの構成を示 す断面図であり、 リ ング状保持部材 20を構成する金属筒 12に設けら れる保持部 24の形状が円筒状ではなく、 第 6図に示すように楗状を している。 従ってハニカム体 7の下端面にはリ ング状の切欠部 14は 形成されていない。 これに伴って、 保持部 24に挿入される弾性材 25 も樋状 （半割りの円筒状） をしている。 また、 セラ ミ ックスバー 26 は、 排気ガスの流れの下流側が断面視半円状の曲面 26 Aとして形成 され、 上流側が平面 26 Bに形成されている。
第 6図に示す樋状の保持部 24を備えたリ ング状保持部材 20は、 例 えば、 図 5 ( b ) に示すように、 第 1 の実施例と同様の金属筒 12の 両端部から等しい位置の外周面をバーリ ング加工処理してこの金属 筒 12から内側に突き出るような円筒状の保持部 21を形成し、 この金 属筒 12をその両端部から等しい距離の部分で両端部に平行な線 P— Pで半割り して 2分割することによって形成することができる。 この電気加熱式触媒装置 10 Cでは、 第 6図に示す状態の金属筒 12 の全ての保持部 24に樋状の弾性材 25を圧縮状態で取り付け、 その後 にセラ ミ ックスバー 26の両端部の曲面 26 Aを対向する弾性材 25の凹 部 25 A内にそれぞれ押し込めば、 ハニカム体 7を保持する組立体が 得られる。
以上のようにして金属筒 12に対向して形成された保持部 24間にセ ラ ミ ツクスバー 26が弾性材 25を介して掛け渡された保持部材 20は、 第 5図 （ a ) に示すように、 金属外筒 1 の延長部 1 1側から挿入され 、 セラ ミ ックスバー 26の平面 26 Bがハニカム体 7の底面 15に当接し た状態で固定される。 この状態では、 セラ ミ ックスバー 22がハニカ ム体 7のリテーナとして機能し、 このセラ ミ ックスバーがリ ング状 保持部材 20によつて保持される。
電気加熱式触媒装置 10 Cでは、 リ ング状保持部材 20が 1 つの金属 筒 12から 2つ作られるので、 加工処理の費用が低減されると共に、 使用材料量の低減が図れる。
なお、 この実施例の変形例として、 リ ング状保持部材 20の金属筒 12に延長部 20 Eを設け、 この延長部 20 E内に主触媒担体 3を配設し ても良い （図示せず） 。
第 7図は本発明の他の実施例の電気加熱式触媒装置 10 Dの構成を 示す断面図であり リ ング状保持部材 20を構成する金属筒 12の一端側 が、 第 8図 （ a ) 〜第 8図 （ c ) に示すように全周に渡って内側に 折り曲げられてフラ ンジ部 27が形成されている。 そして、 このフラ ンジ部 27の 4 力所に凹部が設けられ樋状の保持部 28が形成されてい る。 4つの保持部 28のうちの 2つずつの保持部 28は、 その樋状の凹 部が金属筒 12の内部空間を挟んで同軸上で連続するように、 相対向 する位置に形成されている。 この対向する 2組の保持部 28は、 第 6 図の実施例の保持部 24と同じ位置にある。
このように、 保持部 28が樋状に形成されているので、 この実施例 では、 保持部 28には第 6図の実施例と同じ弾性材 25を挿入し、 この 弾性材には第 6図の実施例と同じセラ ミ ックスバー 26を挿入するこ とができる。
上記実施例の電気加熱式触媒装置 10 Dでは、 第 8図 （ a ) 〜第 8 図 （ c ) に示す状態の金属筒 12の全ての保持部 28に、 樋状の弾性材 25が圧縮状態で取り付けられ、 その後にセラ ミ ックスバー 26の両端 部に曲面 26 Aが弾性材 25の樋状の凹部 25 A内にそれぞれ押し込まれ て、 ハニカム体 7を保持する組立体が得られる。
以上のようにしてフラ ンジ部 27上に対向して形成された保持部 28 間にセラ ミ ックスバー 26が弾性材 25を介して掛け渡された保持部材 20は、 第 7図に示すように、 金属外筒 1 の延長部 1 1側から挿入され 、 セラ ミ ックスバー 26の平面 26 Bがハニカム体 7の底面 15に当接し た状態で固定される。 この状態では、 セラ ミ ックスバー 22がハニカ ム体 7のリテーナとして機能し、 このセラ ミ ックスバーがリ ング状 保持部材 20によって保持きれる。
第 7図で示す電気加熱式触媒装置 10 Dでは、 リ ング状保持部材 20 を構成する金属筒 12の一端が折り曲げられてフラ ンジ部 27が形成さ れるので、 リ ング状保持部材 20全体の剛性が向上し、 熱変形しにく く なる。 そして、 フラ ンジ部 27がハニカム体 7の外周部近傍を塞ぐ ので、 暖機特性の悪い外周近傍からの浄化率の少ない排気ガスが下 流側に吹き抜けるのが防止される。
なお、 上記実施例の変形例として、 リ ング状保持部材 20の金属筒 12に延長部 20 Eを設け、 この延長部 20 E内に主触媒担体 3を配設し ても良い （図示なし） 。
第 9図は本発明の他の実施例の電気加熱式触媒装置における リ ン グ状保持部材 20の構造のみを示すものである。 この実施例では、 金 属筒 12の上端部がプレス加工処理によつて矩形状に窪まされて保持 部 29が 4 力所に形成されている。 各保持部 29には 3つの側壁 29 A， 29B, 29C、 及び底面 29Dがある。 底面 29Dの金属筒 12の端部から の距離は全て同じである。 また、 側壁 29Aが対向する保持部 29の側 壁 29B， 29C同士はそれぞれ一平面上にあり、 側壁 29Aにはそれぞ れセラ ミ ツクスバーの収容溝 13が形成されている。 この実施例では 、 第 1図で示す実施例で使用したセラ ミ ツクスバー 22と弾性材 23が そのまま使用ができる。 この場合、 各保持部 29における側壁 29Bと 側壁 29Cとの間の距離は、 弾性材 23の外径より も小さ く形成してお く必要がある。
第 9図で示す実施例では、 保持部 29の側壁 29Aをガイ ドとしてセ ラ ミ ックスバー 22が収容溝 13内に挿入され、 この揷入時にはセラ ミ ックスバー 22の両端に取り付けられた弾性材 23は、 圧縮された状態 で保持部 29の側壁 29 Bと側壁 29 Cとの間に押し込められてリ ング状 保持部材 20が組み立てられる。
以上のようにして金属筒 12に対向して形成された保持部 29間にセ ラ ミ ックスバー 22が弾性材 23を介して掛け渡されたリ ング状保持部 材 20は、 第 1図で示す実施例と同様に、 金属外筒 1 の延長部 11側か ら挿入され、 セラ ミ ックスバー 22の平面 22Bがハニカム体 7の底面 15に当接した状態で固定される。 この状態では、 セラ ミ ックスバー 22がハニカム体 7のリテーナと して機能し、 このセラ ミ ッ クスバ一 がリ ング状保持部材 20によつて保持される。
第 9図実施例を用いる電気加熱式触媒装置は、 第 1図で示す実施 例の電気加熱式触媒装置 10Aと同様の効果を有する。 また、 第 9図 で示す実施例の変形例と して、 リ ング状保持部材 20の金属筒 12に延 長部 20 Eを設け、 この延長部 20E内に主触媒担体 3を配設しても良 い （図示せず） 。
第 10図 （ a ) ， ( b ) 及び第 11図 （ a ) ， ( b ) は本発明の他の 実施例の電気加熱式触媒装置 10E及び 10Fを示す図であり、 ハニカ ム体 7の外周部に外周部強化層 7 0を設けた触媒担体にセラ ミ ック スバーをリ ング状保持部材を介して保持した例を示す。
ここで用いられる電気加熱式触媒担体は金属外筒 1 に近い外周層 ( 5層程度） および必要により設けるハニカム体 7の中心部の電極 6 に近い内周層 （ 5層程度） において、 第 12図 （b ) ， （ c ) に示 すように、 強度確保のため平箔 5 と波箔 4の接合部 45を密に形成し て外周部強化層 7 0 と内周部強化層 7 i を形成しており、 内周部強 化層は中心電極 6 に、 また外周部強化層は金属外筒 1 に接合され、 結果と してハニカム体 7 と金属外筒 1 は一体化されている。
第 12図 （ a ) では各金属箔を螺旋状に形成するときに中心部側か ら外周側に局所接合して螺旋状に形成した電流路 35を示している。 第 10図および第 1 1図は、 ハニカム体 7の外周部に一層以上の接合 強化層 7 0を形成してこの外周部強化層 7 0を金属外筒 1 に接合し 、 ハニカム体 7の排気下流側の端面においてセラ ミ ックスバー 31， 33をハニカム体の非強化層 7 nを横断するように配設し、 このセラ ミ ックスバーの先端部を、 金属外筒 1 に接合したリ ング状固定部材 32， 34で固定した場合のものである。
第 10図は、 4本の脚 31 a， 31 b , 31 c， 31 dとこれら 4本の脚の 端部に円環部 31 e， 31 f を有する十字型のセラ ミ ックスバー 31の中 心部に形成した孔 31 οを中心電極 6に遊嵌し、 各脚が非強化層 7 η を横断するように配置し、 外周部強化層 7 οに位置する 4本の脚の 先端の円環部 31 f をリ ング状保持部材 32で支持し、 この保持部材を 金属外筒 1 に接合することにより、 ハニカム体 7を支持するように している。 リ ング状保持部材 32の 1 ケ所に、 間隙部 32 aが設けられ ており、 熱サイクルによつて生ずる応力を開放している。
第 1 1図 （ a ) ， ( b ) は、 2本のセラ ミ ックスバー 33 a， 33 bを 非強化層 7 nを横断するように配置し、 外周部強化層 7 o に位置す るセラ ミ ツクスバーの先端部をリ ング状保持部材 34で支持し、 この 保持部材を金属外筒 1 に接合することにより、 ハニカム体 7を支持 するようにしている。
ここでは、 リ ング状保持部材 34に嵌合溝 35を設け、 この嵌合溝に セラ ミ ッ クスバー 33 a， 33 bの先端部を嵌合係止しており、 この 2 本のセラ ミ ックスバーがずれたり抜け落ちないようにしている。 第 11図 （ c ) ， （ d ) はリ ング状保持部材のの他の実施例を示し 、 リ ング状保持部材 36の 4 力所に、 前記部材 36の幅全体にわたり内 側に向って凹部 37を設け、 この凹部の上端縁に嵌合溝 38を設け、 こ の嵌合溝にセラ ミ ックスバー 33 a， 33 bの先端部を嵌合係止してい る。 リ ング状保持部材 36には間隙部 36 aが設けられている。 上記凹 部はセラ ミ ツクスバーのずれや抜け落ちを確実に防止する。
第 13図 （ a ) は第 1 1図の凹部 37の代りにリ ング状保持部材 36の金 属筒 39の先端部を絞って絞り部 39 Cを設けるとともに、 金属筒 39を 排気下流側を突出させて形成した延伸部 39 E内に主触媒担体 3を配 設した装置を示している。 同図 （b ) は第 29図で示す排気浄化装置 の電気加熱式触媒担体 2の排気下流側に第 1 1図 （ c ) ， （ d ) で示 すリ ング状保持部材 36を配設している。
いずれの実施例でもセラ ミ ックスバーが安定した状態で前記触媒 担体 2を支持することができ、 また部品数も減少し、 低コス ト化を 達成することができる。
次に、 セラ ミ ッ クスバーを保持する部材しとてピンを用いる場合 について説明する。
先ず、 第 29図で示す排気浄化装置において本発明を用いる場合に ついて説明する。
本実施例は第 14図で示すように、 ハニカム体 7に外周部強化層 7 0 と内周部強化層 7 i を設けた電気加熱式触媒担体 2を用い、 この 触媒担体 2の排気下流側にセラ ミ ックスバー 41を配設し、 このセラ ミ ックスバーの両端をピン 42で保持する電気加熱式触媒装置 10Gを 排気浄化装置に配設したものである。
上記セラ ミ ッ クスバーの一例を第 15図 （ a ) 〜第 15図 （ e ) で示 す。
第 15図 （ a ) は電気加熱式触媒装置 10Gの底面図で同図 （b ) は 同図 （ a ) の V _V切断面であり、 同図 （ c ) は同図 （ a ) の B部 拡大図で、 同図 （ d) は同図 （b) の拡大側面図、 同図 （ e ) は同 図 （ d) の VI— VI線断面図である。
第 15図 （ a ) 〜第 15図 （ e ) において、 ハニカム体 7の内周部強 化層 7 i と外周強化層 7 o間に、 ハニカム体 7の非強化層部 7 nを 接触状態で横断する 4本のセラ ミ ックスバー 41a， 41b , 41 c， 41 dが十字形に配設されている。 これらのセラ ミ ックスバーの内周強 化層 7 i上に載置された端部は U字ピン 42ai〜42diで係止される。 すなわちこれら U字ピンの頭部はセラ ミ ックスバーを嵌合保持し、 その先端部はハニカム体 7の内周部強化層 7 i に差し込まれこの内 部強化層壁にろう付け接合されることにより、 セラ ミ ックスバーの —端部はハニカム体 7の形状変化を許容しつ、金属箔同士のずれを 防止する。
また、 上記セラ ミ ックスバーの外周強化層 7 0上に載置された端 部は上記と同様に U字ピン 42ao〜 42doで係止される。
ここでは、 各セラ ミ ックスバーの両端部の U字ピン 42の係止部に は、 セラ ミ ックスバーの抜け落ちを防止するとともに係止をより確 実にするため第 15図 （ d ) ， ( e ) で拡大して示すように、 ながら かな傾斜を有する係止溝 43を形成している。
第 16図 （ a ) 〜第 16図 （ e ) は、 前記実施例におけるセラ ミ ック スバーの他の配設例を示すものであり、 同図 （ a ) は、 ハニカム体 7 に内周部強化層 7 i と外周部強化層 Ί 0を形成し、 3本のセラ ミ ックスバー 41 e， 41 f , 41 gを内周部強化層 Ί i と外周強化層 7 o 間に、 ハニカム体の非強化層部 7 nを接触状態で横断するように 1 20度の角度で等間隔に配設した場合のものである。
また同図 （b ) は、 ハニカム体に内周部強化層 7 i と外周部強化 層 7 oを形成し、 2本のセラ ミ ックスバー 41 h， 41 i を内周部強化 層 7 i と外周強化層 7 0間に、 ハニカム体の非強化層 7 nを概ね接 触状態で横断するように. 180度の角度で等間隔に配設し、 さらに、 2本のセラ ミ ックスバー 41 j， 41 kを外周部強化層 Ί 0間に、 ハニ 力ム体の非強化層部 7 nを概ね接触状態で横断するように平行にか つセラ ミ ックスバー 41 h， 41 i を中心に対称に配設した場合のもの でめる。
同図 （ c ) は、 ハニカム体 7 に外周部強化層 Ί 0を形成し、 2本 のセラ ミ ックスバー 41 j， 41 kを外周部強化層 7 0間に、 ハニカム 体の非強化層部 7 nを概ね接触状態で横断するように平行に配設し た場合のものである。
同図 （ d ) は、 ハニカム体 7に外周部強化層 7 oを形成し、 3本 のセラ ミ ックスバー 41し 41 m， 41 ηを外周部強化層 7 0間に、 ハ 二カム体の非強化層部 7 ηを概ね接触状態で横断するように三角形 状に配設した場合のものである。
また、 同図 （ e ) は、 ハニカム体 7 に外周部強化層 7 oを形成し 、 4脚 44 a， 44 b , 44 c , 44 dを有し一体に形成された十字形のセ ラ ミ ッ クスバー 44の中心部を中心電極 6部に遊嵌 （十分な隙間有り ) し、 4脚がハニカム体の非強化層部 7 nを概ね接触状態で横断す るように各先端部を配し、 この各先端部をそれぞれハニカム体の外 周部強化層 7 0に U字ピン 45ao〜doを介して固定した場合のもので ある。 第 16図 （ c ) 〜第 16図 （ e ) の例では、 ハニカム体の強化層は、 外周部強化層は必要であるが、 内周部強化層は不可欠ではない。
このようにして、 ハニカム体の非強化層部は、 中心電極、 ケーシ ングに接合されたこのハニカム体の強化眉間に配設されたセラ ミ ッ クスバーを介して強固に保持される。 また、 このハニカム体に通電 した場合、 通電電流がセラ ミ ックスバーにバイパスすることはなく 、 ハニカム体の電流路の発熱を阻害することはない。
また、 セラ ミ ックスバーはハニカム体に形成した強化層で保持さ れ、 ハニカム体と接触するが接合等固定はされないので、 熱膨張に 対して柔軟な保持構造が形成されるため、 熱膨張差によって破損す ることもない。 その結果、 ハニカム体は、 排ガスの流れの方向およ び径方向にずれる懸念はなく、 金属外筒に確実に保持され、 電気加 熱式触媒担体の耐久性を向上することができる。
次に、 電気加熱式触媒担体の排気上流側の金属外筒内に電気導入 部を設けて電気加熱式触媒装置を構成し、 この触媒装置に主触媒装 置をセラ ミ ツクスバーを介して近接した位置に配設した実施例につ いて説明する。
第 17図は本発明の上記の実施例の電気加熱式触媒装置 10 Hを有す る内燃機関の排気浄化装置 60 Aの断面正面図である。 同図に示すよ うに、 排気浄化装置 60 Aは、 電気加熱式触媒装置 10 Hと、 主触媒装 置 40 Aとから構成されている。 電気加熱式触媒装置 10 Hは、 金属製 の外筒 1 の内部に第 30図 （ a ) , ( b ) で説明した波箔 4 と平箔 5 とから構成したハニカム体 7が揷入されている。 ハニカム体 7の中 央部には中心電極 6があり、 この中心電極 6 はリー ド部 6 Aによつ て外筒 11の外周面に設けられたホルダ 8 Cを貫通して電極部 8 Aに 接続されている。
この電気加熱式触媒装置 10 Hにおける中心電極 6を備えたハニカ ム体 7、 電極部 8 A、 ホルダ 8 C及び外筒 1 1の構成の詳細を第 18図 で示す。
すなわちこの実施例では、 ハニカム体 7の排ガスの流れの下流側 (排気下流側） の端面に、 このハニカム体 7を横断するように'絶縁 性のリテーナであるセラ ミ ックスバー 45 a， 45 bが配置されている 。 そして、 セラ ミ ックスバー 45 a， 45 bは、 耐熱金属製の U字状を したピン 47 a， 47 bの両端部が排気下流側からハニカム体 7 に差し 込まれることによってハニカム体 7の排気下流側端面に取り付けら れる。 ハニカム体 7内に差し込まれたピン 45 a , 45 bの両端部は口 ゥ材等によってハニカム体 7 に固定すれば良い。
このように、 ピン 47 a， 47 bによってハニカム体 7 に取り付けら れるセラ ミ ックスバー 45 a， 45 bの排気下流側の端面には、 ピン 47 a , 47 bを取り付ける位置に凹部 46 a , 46 bが設けられている。 こ の凹部 46 a， 46 bの形状は、 ピン 47 a， 47 bが第 18図に示すような U字状である場合には円周面とすれば良い。
第 19図は第 17図の VE— VII線における部分拡大断面を示すものであ り、 この凹部 46 aの詳細な形状を説明するものである。 第 19図に示 すようにセラ ミ ックスバー 45 aのピン 47 aの取付位置に設けられる 凹部 46 aの深さ L 1 は、 ピン 47 aの太さ Nより も大きく、 この凹部 46 aに U字状のピン 47 aを掛け渡した時には、 ピン 47 aの排気下流 側の湾曲部がセラ ミ ックスバー 45 aの排気下流側の端面から突出し ないようになっている。
なお、 セラ ミ ックスバー 45 aの全長は、 セラ ミ ックスノくー 45 a力く ピン 47 aによってハニカム体 7の排気下流側端面に取り付けられた 時に、 セラ ミ ックスバー 45 aの両端側の金属筒 1 との間のスペース に、 後述する主触媒装置 40 Aの金属外筒 48が挿入され得る長さとな つている。 また、 この実施例では、 第 17図に示すように、 主触媒装置 40 Aの 金属外筒 48の外径が、 電気加熱式触媒装置 10 Hの金属外筒 1 の内径 に等しく形成されている。 そして、 主触媒装置 40 Aの排気上流側の 主触媒担体 3の端面から突出する金属外筒 48の高さは、 第 19図に示 すセラ ミ ックスバー 45 aの高さ Hより も低く なるように形成されて いる
よって、 第 18図のようにして組み立てられた電気加熱式触媒装置 10 Hの金属外筒 1の内周面に、 主触媒装置 40 Aの外筒 48の外周面が 嵌め込まれ、 この主触媒装置 40 Aを主触媒担体 3が電気加熱式触媒 装置 10 Hの排気下流側の端面に取り付けられたセラ ミ ックスバー 45 a , 45 bに当接するまで挿入されると、 第 17図に示すような排気浄 化装置 60 Aが構成される。 この状態では電気加熱式触媒装置 10 Hの ハニカム体 7 と主触媒装置 40 Aの主触媒担体 3 とは絶縁された状態 にある。
以上のように構成された電気加熱式触媒装置 10 Hと主触媒装置 40 Aとから成る排気浄化装置 60 Aでは、 電気加熱式触媒装置 10 Hのハ 二カム体 7に、 主触媒装置 40 Aの主触媒担体 3を絶縁させた状態で 近接させることができるので、 主触媒装置 40 Aの主触媒担体 4の暖 機性が向上する。 そして、 セラ ミ ックスバー 45 a， 45 bに作用する 排ガスの流れ方向の力は、 主触媒装置 40 Aの主触媒担体 3が受け持 つので、 セラ ミ ッ クスバ 45， 46をハニカム体 7 に取り付けるため のピン 47 a， 47 bはセラ ミ ッ クスバー 45 a， 45 bの横ずれを防止す るだけで良く、 その径を細く形成することができる。 この結果、 ピ ン 47 a， 47 bの熱容量を小さ くするこ とができ、 主触媒担体 3の暖 機性を悪化させることがない。
第 20図は第 17図で示す実施例の排気浄化装置 60 Aを変形した排気 浄化装置 60 Bの構成を示す断面正面図である。 変形実施例の排気浄 化装置 60 Bの構成は、 第 17図で示す実施例の排気浄化装置 60 Aの構 成と殆ど同じである。 従って、 第 17図で示す実施例の排気浄化装置 60 Aと同じ構成部材には同じ符号を付してその説明を省略し、 異な る部分のみを説明する。
第 20図に示す排気浄化装置 60 Bでは、 主触媒装置 40 Bの金属外筒 48の内径が、 電気加熱式触媒装置 10 I の金属外筒 1 の外径に等しく 形成されている。 そして、 電気加熱式触媒装置 10 I の排気下流側の ハニカム体 7 の端面から突出する金属外筒 1 の高さは、 第 19図に示 すセラ ミ ックスバー 45 aの高さ Hより も低く なるように形成されて いる。
よって、 第 18図のようにして組み立てられた電気加熱式触媒装置 10 I の金属外筒 1 の外周面に、 主触媒装置 40 Bの金属外筒 48の内周 面が嵌め込まれ、 この主 媒装置 40 Bの主触媒担体 3が電気加熱式 触媒 10 I の排気下流側の端面に取り付けられたセラ ミ ックスバー 45 a , 45 bに当接するまで挿入されると、 第 20図に示すような排気浄 化装置 60 Bが構成される。 この状態では電気加熱式触媒装置 10 I の ハニカム体 7 と主触媒装置 40 Bの主触媒担体 3 とは絶縁された状態 にあ 。
このように、 第 20図に示した排気浄化装置 60 Bは主触媒装置 40 B の電気加熱式触媒装置 10 Iへの取り付け方が異なるだけで、 その他 の機能は第 17図から第 19図で説明した実施例の排気浄化装置 60 Aと 同じである。
第 21図は本発明の他の実施例の内燃機関の排気浄化装置 60 Cの構 成を示す側断面図である。
第 17図から第 19図において説明した実施例の排気浄化装置 60 Aで は、 セラ ミ ッ クスバー 45 a， 45 b力くピン 47 a， 47 bによつて電気加 熱式触媒装置 10 Hのハニカム体 7の排気下流側の端面に取り付けら れていたが、 この実施例の排気浄化装置 60Cでは、 セラ ミ ックスバ -49a , 49bがピン 47a， 47 bによって主触媒装置 40 Cの主触媒担 体 3の排気上流側の端面に取り付けられている。 か、 る点以外は第 17図の実施例の排気浄化装置 10Hと全く同じである。
第 22図は第 21図の実施例の排気浄化装置 60 Cの変形実施例の排気 浄化装置 60Dの構成を示すものである。 第 22図の排気浄化装置 60D では、 主触媒装置 40Dの金属外筒 48の内周面が電気加熱式触媒装置 10Kの金属外筒 1の外周面に取付けられている。 その他の機能は第 21図で説明した実施例の排気浄化装置 60 Cと同じである。
第 23図 （ a ) 〜第 23図 （ d ) は以上説明した実施例の排気浄化装 置 60A, 60B, 60C, 60Dに使用され得るピン 47 a， 47bの変形実 施例を示すものである。 第 23図 （ a ) に示すピン 47では、 ピン 47の ハニカム体 7或いは主触媒担体 3への取付部が波状部 51 a となって いる。 同図 （ b ) に示すピン 47では、 ピン 47の取付部に矢羽根状の 突起 51bが設けられている。 同図 （ c ) に示すピン 47は形状が U字 状ではなく、 J字状をしている。 そして、 ピン 47のハニカム体 7或 いは主触媒担体 3への取付部の一部には、 膨出された膨出部 51 cが 2箇所に形成されている。 同図 （ d ) に示すピン 47は形状が U字状 ではなく、 L字状をしている。 この場合はセラ ミ ッ クスバー 45， 49 に設けられる凹部 46， 50、 の形状を矩形の溝とすれば良い。 この例 ではピン 47のハニカム体 7或いは主触媒担体 3への取付部の一部が 円錐台状に膨出されて円錐台部 51 dが形成されている。 以上のピン 先端部の形状によつて、 これらピン 47がハニカム体 7或いは主触媒 担体 3 に差し込まれると抜け難く なり、 これらのピンを少いろう付 け量で金属箔に固定することができる。
以上色々なピン 47の変形実施例について説明したが、 ピン 47の形 状はこの 4つの例に限定されるものではない。 第 24図は本発明の他の実施例の排気浄化装置 1 0 Eの構成を示す断 面正面図である。 この実施例の排気浄化装置 10 Eの構成は第 17図で 示す実施例の排気浄化装置 10 Hの構成と殆ど同じであり、 異なる点 はセラ ミ ックスバー 52 a， 52 bの形状とピン 54 a， 54 bの形状のみ である。 この実施例では、 第 25図 （ a ) に示すように、 ハニカム体 7の排気下流側の端面を横断するように配置されるセラ ミ ックスバ 一 52 aには、 貫通孔 53 a， 53 bが設けられている。 また、 ピン 54 a ， 54 bは棒状の形状を有する。 そして、 貫通孔 53 aの内径はピン 54 aの外径よりや、大きく （ピンの熱膨張代を含む） 形成されており 、 貫通孔 53 aにハニカム体内で固定されたピン 54 aを嵌め込むと、 セラ ミ ックスバー 52 aは主触媒担体 3 に圧接されることにより容易 に抜けなく なる。
ハニカム体 7内に差し込まれたピン 54 aの自由端部はロウ材等に よってハニカム体 7 に固定される。
第 25図 （b ) は第 24図の珊—珊線における部分拡大断面を示すも のであり、 この貫通孔 53 a とピン 54 a との取り付け関係を説明する ものである。 第 25図 （b ) に示すように、 ピン 54 aはセラ ミ ックス バー 52 aのピン 54 aの取付位置に穿設された貫通孔 53 aの中に、 セ ラ ミ ックスバー 52 aの排気下流側の端面から高さ L 2だけ浮かせた 状態で嵌め込まれている。 ピン 54 aはこの高さ L 2だけ残して貫通 孔 53 a内に嵌め込まれるため、 ピン 54 aの排気下流側の先端部がセ ラ ミ ックスバー 52 aの排気下流側の端面から突出することはない。 排気浄化装置 60 Eにおけるその他の構成は第 17図の実施例の排気 浄化装置 60 Aの構成と同じであるので、 第 24図のように組み立てら れた実施例の排気浄化装置 60 Eにおいても、 電気加熱式触媒装置 10 Lのハニカム体 7 に、 主触媒装置 40 Eの主触媒担体 3を絶縁させた 状態で近接させることができるので、 主触媒装置 40 Eの主触媒担体 3の暖機性が向上する。 そして、 セラ ミ ッ クスバー 52 a， 52 bを保 持するピン 54a， 54bが棒状であるので、 ピン 54a， 54bの熱容量 を更に小さ くすることができ、 主触媒担体 3の暖機性を悪化させる ことがない。
なお、 図示はしないが、 排気浄化装置 60Eにおいても、 主触媒装 置 40Eの外筒 48の内径が、 電気加熱式触媒装置 10Lの金属外筒 1 の 外径に等しく形成され、 電気加熱式触媒装置 10 Lの金属外筒 1 の外 周面に、 主触媒装置 40 Eの金属外筒 48の内周面が嵌め込まれた構成 とすることも可能である。
第 26図は本発明の他の実施例の排気浄化装置 60 Fの構成を示す側 断面図である。
この実施例の排気浄化装置 60Fでは、 セラ ミ ックスバー 55a， 55 bがピン 54 a， 54bによつて主触媒装置 40 Fの主触媒担体 3の排気 上流側の端面に取り付けられている。 その他の構成は第 24図の実施 例の排気浄化装置 60 Eと全く同じである。
なお、 上記実施例の排気浄化装置 60Fについても、 図示はしない が、 主触媒装置 40Fの金属外筒 48の内径が、 電気加熱式触媒装置 10 Mの金属外筒 1 の外径に等しく形成され、 電気加熱式触媒装置 10M の金属外筒 1 の外周面に、 主触媒装置 40Fの金属外筒 48の内周面が 嵌め込まれた構成とすることも可能である。
第 27図 （ a ) 〜第 27図 （ d ) は以上説明した実施例の排気浄化装 置 10L， 10Mに使用され得るピン 54の変形実施例を示すものである 。 第 27図 （ a ) に示す固定ピン 54では、 ピン 54のハニカム体 7或い は主触媒担体 3への取付部が波状部 55a となっている。 同図 （ b ) に示すピン 54では、 ピン 54の取付部に矢羽根状の突起 55 bが設けら れている。 同図 （ c ) に示すピン 54では、 ピン 54のハニカム体 7或 いは主触媒担体 3への取付部の一部には、 膨出された膨出部 55 cが 2箇所に形成されている。 同図 （ d ) に示すピン 54では、 ピン 54の ハニカム体 7或いは主触媒担体 3への取付部の一部が円錐台状に膨 出されて円錐台部 55 dが形成されている。 以上のピンの先端部の形 状によって、 ピン 54がハニカム体 7或いは主触媒担体 3 に差し込ま れると抜け難くなり、 これらのピンを少いろう付け量で金属箔に固 定することができる。
第 28図は、 排気浄化装置 60 E， 60 Fに使用可能なセラ ミ ックスバ 一 57とピン 59の更に別の変形実施例を示す組立斜視図である。 この 実施例ではセラ ミ ックスバー 57に設けられた貫通孔 57 bの一端側に 矩形の穴 57 aが設けられている。 そして、 棒状のピン 59の一方の端 部にはこの矩形の穴 57 aに収容され得る横桟 59 aが設けられており 、 ピン 59の全体形状が T字状をしている。 この構成においては、 矩 形の穴 57 aの深さがピン 59の橫桟 59 aの直径より も大きく形成する 必要があり、 ピン 59の横桟 59 aを矩形の穴 57 a内に収容した時に、 ピン 59の横桟 59 aがセラ ミ ックスバー 57の表面から突出しない。 以上色々な棒状のピン 47， 54， 59の変形実施例について説明した 力《、 ピンの形状はこれらの例に限定されるものではない。
以上説明した排気浄化装置において、 電気加熱式触媒担体の排気 下流側端面と主触媒担体の排気上流側端面との間隔を 1 誦〜 50匪、 好ま しく は 5 mn！〜 50mmの間隔にすることが極めて有効である。
すなわち、 電気加熱式触媒担体と主触媒担体のハニカム体の熱膨 張や微小なズレによる接触を防止して電気的絶縁を確保し、 電気加 熱式触媒担体を確実に電気加熱するためには少く とも 1 mmの間隔が 必要である。 間隔を 5 匪以上にすると電気加熱式触媒担体と主触媒 担体との間で排ガスの攪拌により、 主触媒全体の暖気性が向上する o
また 50匪の間隔は電気加熱式触媒担体により暖気された排ガスに よる主触媒の暖気性を損なわない間隔の上限値である。
なお、 以上説明した実施例では、 波箔 4 と平箔 5 とを重ね合わせ た積層金属箔を螺旋状に巻回して作られたハニカム体 7を収容する 電気加熱式触媒装置について説明を行ったが、 ハニカム体 7 は、 積 層金属箔を螺旋状に卷回わさずに形成でき、 または積層金属箔をジ グザグ状に折り曲げて円柱状にすることによっても形成でき、 これ らのタイプのハ二カム体を収容した電気加熱式触媒装置についても 本発明のセラ ミ ックスバーと リ ング状保持部材またはピンを有効に 適用することができる。
ジグザグ状積層金属箔ょりなるハニカム体の一例を示せば、 第 31 図 （ a ) ， （b ) に示すように、 波箔 4 と平箔 5を重ね合せた帯状 金属箔体 7 Aを折り畳み積層して積層体 7 Aをつく り、 この積層体 をスリ ツ ト 61付きスリ ッ トホルダー 60に充塡し、 前記スリ ッ トに帯 状体の折り返し点を挿入固定してハニカム体を形成し、 これを金属 外筒に挿入する。 電気導入部はスリ ッ トホルダーに設けられた穴 62 ， 63にリー ド線を通し、 このリー ド線と帯状体 7 Aの両端を接続し 、 リ一ド線を外部のバッテリ一に接続して構成されている。
以上、 詳細に説明したとおり、 本発明においては、 ハニカム体支 持材を絶縁性のあるセラ ミ ックスバーで形成することにより、 ハニ カム体に通電した場合、 通電電流がセラ ミ ックスバーにバイパスす ることはなく、 ハニカム体の電流路の発熱を阻害することはない。 セラ ミ ッ クスバーは、 ハニカム体と接触するがピンでハニカム体 の強化層に固定され、 または、 金属外筒に接合されたリ ング状保持 部材によって保持されるだけで、 金属外筒、 ハニカム体、 電極など に接合されないため、 熱膨張に対して柔軟なハニカム体保持構造を 形成し、 熱膨張差によって破損することもない。
このようにして、 ハニカム体のずれ、 箔破断等を確実に防止し電 気加熱式金属触媒担体の耐久性を向上して、 長期間にわたってその 機能を安定維持することができる。
本発明においてセラ ミ ックスバーの配置のためにハニカム体に形 成する強化層は、 内周部強化層と外周部強化層または外周部強化層 であるが、 この強化層は間欠的に形成されていてもよい。
また、 セラ ミ ックスバーは絶縁性があり、 1000°Cまでの温度域に おいて、 耐熱強度、 耐熱衝撃性、 耐酸化性のある材質例えば窒化ケ ィ素ゃアルミナを主成分とする酸化物系のセラ ミ ックスで形成する ことが好ま しい。
また、 その形状については、 少なく ともハニカム体の支持部分は 細い棒状体であることが好ま しく、 複数の棒状体が一体的に形成さ れたものでもよい。 このセラ ミ ックスバ一は複数本をバランスよく 配置することにより、 ハニカム体のずれをより安定にかつ確実に防 止することができる。
このセラ ミ ックスバーの保持手段については、 内周部強化層側で は、 内周部強化層にピンを介して固定してもよいし、 中心電極部に 接合してもよいが、 外周強化層での固定は、 熱膨張差を吸収する観 点からピンを介することが好ま しい。
セラ ミ ックスバーをハニカム体に保持するピンは、 絶縁性のない ものでもよいが、 絶縁性セラ ミ ックスバーと同様に 1000°Cまでの温 度域において、 耐熱強度、 耐酸化性のある材質、 F e— C r系ステンレ ス、 Fe— C r— A 1系ステンレス、 Fe— C r— N i— A 1系ステンレス、 イ ン コネル等で形成することが好ま しい。
また、 その形状については、 セラ ミ ックスバーをハニカム体に係 止できる形状であればいかなるものでもよく、 実施例で示すような U字状、 頭部が T字状のものまたは頭部のないものなど一般的なピ ン形状で十分に機能する。 このピンの先端部は、 ハニカム体の内周 部、 外周部に形成した強化層に差し込まれ、 ろう付け接合されるが 、 セラ ミ ツクスバーとハニカム体との熱膨張差による破損を防止する という観点からセラ ミ ックスバーとピンとを接合しない。
例えば、 U字状ピンを用いる場合には、 セラ ミ ックスバーの抜け 落ちの懸念がある場合には、 セラ ミ ックスバーに係合溝を設けて保 持の安定化を図ることも有効である。
セラ ミ ックスバーの先端部をリ ング状保持部材で支持する場合、 この保持部材は金属外筒に接合しやすくする観点から、 金属外筒と 溶接あるいはろう付け接合が容易な材料で形成することが好ま しい また、 このリ ング状保持部材およびセラ ミ ックスバーの少なく と も一方には、 セラ ミ ックスバーの先端部のずれや抜け落ち等を防止 できるように、 係合溝を設けた構造であることが好ま しい。 このリ ング状保持部材は、 リ ング状またはこれに準ずる形状のものあるい はセラ ミ ツクスバー先端部付近のみを支持する形状にして配設する
実施例
第 11図 （ c ) に示した本発明の電気加熱式金属触媒担体を用いた 電気加熱式触媒装置を、 排気量 2000 C Cのエンジンのェキゾース トマ 二ホールド直下に搭載し、 排ガス温度 100〜 900°Cの熱サイクル試 験を行い、 ハニカム体の構造耐久性と熱サイクル試験前後で通電加 熱試験を実施した。
本発明の実施例による場合では、 ハニカム体のずれや電流路を形 成する局所接合部や箔破断は認められず、 通電加熱機能を維持し、 高い耐久性を得ることができた。 従来例による場合では、 100サイ クルでハニカム体のずれと箔破断を生じ、 通電加熱機能を失った。 なお、 実施例は、 第 13図 （ b ) のように、 セラ ミ ッ クスバーを配 置してハニカム体を支持した場合のものである。 ここでは、 このセ ラ ミ ッ クスバーは窒化ゲイ素系のセラ ミ ッ クスで形成された断面が 1. 5〜 3 mm角のものを、 またリ ング状保持部材はフヱライ ト系ステ ンレス鋼製で厚みが 1. 5mmのものを用い、 リ ング状保持部材と金属 外筒を溶接で接合した。 従来例は、 セラ ミ ッ クスバーを配設しない 場合のものである。
実施条件 （実施例、 従来例共通）
ハニカム体 （電気加熱担体）
外径 ： gOmm
中心電極 （材質はフ ヱライ ト系ステンレス）
径 ： 8 mm
波箔 （材質はフェライ ト系ステンレス）
幅 ： 20mm. 厚み ： 0. 05卿、 波高さ ： 1. 25mm、 波ピッチ ： 2. 5 mm 平箔 （材質はフヱライ ト系ステンレス）
幅 ： 20mm、 厚み ： 0. 05mm
外筒 （ケーシング）
材質 ： フヱライ ト系ステンレス
厚み ： 1. 5誦
内径 ： 90mm 産業上の利用可能性
本発明においては、 ハニカム体支持部材を絶縁性のあるセラ ミ ッ クスバーで形成することにより、 ハニカム体に通電した場合、 通電 電流がセラ ミ ッ クスバーにバイパスすることはなく、 ハニカム体の 電流路の発熱を阻害するこ とはない。
セラ ミ ッ クスバーはハニカム体に形成した強化層で保持され、 ハ 二カム体と接触するがピンを介してハニカム体の外周層、 必要によ り強化層に保持され、 または金属外筒に接合されたリ ング状保持部 材によって保持されており、 金属外筒、 ハニカム体、 電極と接合さ れないため、 熱膨張に対して柔軟なハニカム体保持構造を形成し、 熱膨張差によって破損することもない。
このようにして、 ハニカム体のずれを確実に防止し電気加熱式触 媒担体の耐久性を向上して長期間にわたってその機能を安定維持す ることができるので、 産業上においてその利用価値は大きい。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 金属平箔と金属波箔を重ねつ、円柱状に形成したハニカム体 を触媒担体とし、 該触媒担体を金属外筒に収容し、 かつ少く とも一 部に通電路を形成して該触媒担体内で通電発熱を可能にした電気加 熱式触媒担体を用いた内燃機関の排気浄化装置において、 前記電気 加熱式触媒担体内を流れる排気の下流側における該触媒担体の端面 において、 複数本の絶縁性のセラ ミ ックスバーを前記触媒担体の端 面を横断するように配設すること ； 及び前記セラ ミ ックスバーの両 端部を前記電気加熱式触媒担体の外周部近傍で保持すること ； 以上からなる電気加熱式触媒担体を設けた内燃機関の排気浄化装 置 o
2 . 複数本の前記セラ ミ ックスバーが前記電気加熱式触媒担体の 端面の中心部と前記金属外筒との間を通るとともに、 前記中心部を 中心とした対称位置に配設された請求の範囲 1記載の排気浄化装置
0
3 . 複数本の前記セラ ミ ックスバーが前記電気加熱式触媒担体の 端面上に、 該端面の中心部を中心とした放射状態で配設される請求 の範囲 1記載の排気浄化装置。
4 . 前記セラ ミ ックスバーの両端部が前記金属外筒に接合された リ ング状保持部材で保持される請求の範囲 1記載の排気浄化装置。
5 . 前記リ ング状保持部材の保持部が該リ ング状保持部材の内側 に突出した筒状部材である請求の範囲 4記載の排気浄化装置。
6 . 前記リ ング状保持部材の保持部が該リ ング状保持部材の内側 に突出した樋状部材である請求の範囲 4記載の排気浄化装置。
7 . 前記リ ング状保持部材の排気入側端部を全周にわたって前記 固定部材の内側に折曲げてフ ラ ンジ部を形成し、 該フ ラ ンジ部を窪 ませて樋状の保持部を形成した請求の範囲 4記載の排気浄化装置。
8 . 前記リ ング状固定部材の保持部が該リ ング状保持部材の内側 に突出した筒状部材であり、 該筒状部材に弾性材を設けた請求の範 囲 4記載の排気浄化装置。
9 . 前記リ ング状保持部材の保持部が該リ ング状保持部材の内側 に形成した樋状部材であり、 かつ該樋状部材に弾性体を設けた請求 の範囲 4記載の排気浄化装置。.
10. 前記リ ング状保持部材の内側に突出した筒状又は樋状の保持 部材に、 外径が前記保持部材の内径より大き く、 かつ内径が前記セ ラ ミ ッ ク スバーの外径より小さい寸法を有する弾性材を、 前記保持 部材とセラ ミ ックスバーとの間に圧縮状態で設けた請求の範囲 4記 載の排気浄化装置。
1 1. 前記リ ング状保持部材の保持部が該リ ング状保持部材の内側 に突出した樋状部材であり、 該樋状部材の端部にセラ ミ ッ クスバー の抜け出しを防止する鍔部を設けた請求の範囲 4記載の排気浄化装 ¾.。
12. 前記リ ング状保持部材の保持部が嵌合溝である請求の範囲 4 記載の排気浄化装置。
13. 前記リ ング状保持部材の幅全体にわたって内側に向って設け た凹部に、 前記セラ ミ ックスバーを保持する嵌合溝を設けた請求の 範囲 4記載の排気浄化装置。
14. 電気加熱式触媒担体の排気上流側の端面に近接した前記金属 外筒内に、 該金属外筒の外周面に設けた電極部と前記中心電極をリ 一ド線で接続する電気導入部を設け、 さ らに前記電気加熱式触媒担 体の排気下流側端面に、 近接して主触媒担体を配設した請求の範囲 1記載の排気浄化装置。
15. 前記電気加熱式触媒担体の排気下流側端面と前記主触媒担体 の排気上流側端面との間隔を 1 〜 50mmの範囲にする請求の範囲 14記 載の排気浄化装置。
16. 前記リ ング状保持部材の排気下流側端縁を延伸して主触媒担 体の金属外筒とする請求の範囲 4記載の排気浄化装置。
17. 前記電気加熱式触媒担体の外周部の一層以上を接合して外周 強化層を形成し、 該外周強化層上で前記セラ ミ ッ クスバーの両端部 を保持することによって前記セラ ミ ックスバ一を前記触媒担体の非 強化層を横断するように配設した請求の範囲 4記載の排気浄化装置
18. 前記セラ ミ ックスバーの両端部が前記電気加熱式触媒担体の 外周部近傍で固定されたピンで保持される請求の範囲 1 〜 3記載の 排気浄化装置。
19. 前記電気加熱式触媒担体の外周部に一層以上の接合強化層を 形成し、 該外周強化層内に固定されたピンで前記セラ ミ ックスバー の両端部を保持する請求の範囲 1 〜 3記載の排気浄化装置。
20. 前記電気加熱式触媒担体の外周部と内周部に一層以上の接合 強化層を形成し、 前記外周強化層と内周強化層との間に前記セラ ミ ッ クスバーを配設し、 その両端部を前記各強化層内に固定されたピ ンで保持する請求の範囲 1 〜 3記載の排気浄化装置。
21. 前記セラ ミ ッ クスバーの排気下流側面の両端部に凹部又は貫 通孔を設け、 該凹部又は貫通孔を介してピンを前記電気加熱式触媒 担体内に差込んで、 前記ピンの先端部を該電気加熱式触媒担体内で 固定し、 かつ前記主触媒担体をその排気上流側端面が前記セラ ミ ッ クスバーの排気下流側面に接触する位置に配設した請求の範囲 1記 載の排気浄化装置。
22. 前記セラ ミ ッ クスバーの排気上流側面の両端部に凹部又は貫 通孔を設け、 該凹部又は貫通孔を介してピンを前記主触媒担体内に 差込んで前記ピンの先端部を該主触媒担体内で固定し、 かつ前記電 気加熱式触媒担体をその排ガス下流側端面が前記セラ ミ ック スバー の排気上流側面に接触する位置に配設した請求の範囲 1記載の排気 浄化装置。
23. 前記セラ ミ ックスバーの凹部に挿入するピンが U字型ピンで ある請求の範囲 21又は 22記載の排気浄化装置。
24. 前記セラ ミ ッ ク スバーの貫通孔に揷入するピンが直線状ピン である請求の範囲 21又は 22記載の排気浄化装置。
25. 前記電気加熱式触媒担体の金属外筒の内面が前記主触媒担体 の金属外筒の外面に接する状態で配設された請求の範囲 21又は 22記 載の排気浄化装置。
26. 前記電気加熱式触媒担体の金属外筒の外面が前記主触媒担体 の金属外筒の内面に接する状態で配設された請求の範囲 21又は 22記 載の排気浄化装置。
27. セラ ミ ッ クスバーが窒化ゲイ素又はアルミナが主成分の材料 で構成される請求の範囲 1記載の排気浄化装置。
28. 前記電気加熱式触媒担体の中心部に中心電極を設置し、 前記 中心部近傍のハニカム体の端部を前記中心電極に接合した請求の範 囲 1記載の排気浄化装置。
29. 前記電気加熱式触媒担体の中心部に中心電極を設置し、 積層 金属箔を螺旋状に巻回して形成したハニカム体の端部を前記中心電 極に接合した請求の範囲 1記載の排気浄化装置。
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