JP2012233443A - Exhaust gas cleaning system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関などから排出される排ガスの浄化に使用する排ガス浄化システムに関する。 The present invention relates to an exhaust gas purification system used for purification of exhaust gas discharged from an internal combustion engine or the like.
内燃機関から生じる排ガスには、人体や環境に悪影響を及ぼす有害物質が含まれており、この有害物質を一定の濃度以下までに低減し、浄化した排ガスを環境に放出しなければならない。この有害物質の中には、気体成分として存在するものがある。この有害な気体成分については、触媒反応によって有害性のより少ない別種の気体成分に変えることが可能である。例えば、内燃機関の排ガスには、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）や窒素酸化物（ＮＯｘ）といった有害な気体成分が存在する。これらの気体成分については、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）などの貴金属を触媒とする触媒反応によって、水（Ｈ２Ｏ）や二酸化炭素（ＣＯ２）や窒素（Ｎ２）といった人体や環境への影響がより少ない気体成分へと変えることができる。そこで、排ガスを浄化する際には、排ガスの排気経路上に触媒を配置し、触媒反応によって有害な気体成分を浄化する技術が広く用いられている。 Exhaust gas generated from an internal combustion engine contains harmful substances that adversely affect the human body and the environment. The harmful substances must be reduced to a certain concentration or less, and the purified exhaust gas must be released to the environment. Some of these harmful substances exist as gas components. This harmful gas component can be changed to another kind of less harmful gas component by catalytic reaction. For example, harmful gas components such as carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), and nitrogen oxides (NO x ) are present in exhaust gas from internal combustion engines. About these gaseous components, water (H 2 O), carbon dioxide (CO 2 ), nitrogen (N 2 ) is obtained by catalytic reaction using a noble metal such as platinum (Pt), palladium (Pd), rhodium (Rh) as a catalyst. ) Can be changed to a gas component with less influence on the human body and the environment. Therefore, when purifying exhaust gas, a technology is widely used in which a catalyst is disposed on the exhaust gas exhaust path and a harmful gas component is purified by catalytic reaction.
一般に、この排ガス浄化技術に用いる触媒は、高温になると活性化する性質がある。そこで、排ガスをヒーターで加熱し、高温の排ガスを触媒に接触させることより、触媒の温度を高めるという技術が考案されている。この技術で用いられるヒーターは、物体（発熱体）を通電してジュール熱を発生させるものが主流である。導電率や熱伝導率が高く、かつ破壊や変形が生じにくいという観点からは、金属製の発熱体を用いることが一般的である（例えば、特許文献１〜４）。 In general, the catalyst used in the exhaust gas purification technology has the property of being activated at a high temperature. Therefore, a technique has been devised in which the temperature of the catalyst is increased by heating the exhaust gas with a heater and bringing the high-temperature exhaust gas into contact with the catalyst. The heater used in this technique is mainly one that generates Joule heat by energizing an object (a heating element). From the viewpoint of high electrical conductivity and thermal conductivity, and less likely to break or deform, it is common to use a metal heating element (for example, Patent Documents 1 to 4).
特に、近年では、ハイブリット自動車に代表されるように、化石燃料から電気へとエネルギーの移行が進んでおり、これに伴ってヒーターに高電圧の電源を用いたいという要望が増えている。この要望に応えるために、金属製の発熱体を通電しにくい構造にするという技術（例えば、金属製の発熱体に穴やスリットを設けるという技術）が提案されている。このように、金属製の発熱体を通電しにくい構造にすると、金属製の発熱体の抵抗が大きくなるので、発熱体のサイズを小さくしても、高電圧の電源を用いるときに十分な発熱量を得ることが可能となる。その結果、自動車などのような設置スペースに制約がある状況下での排ガス浄化技術に適用することができる（例えば、特許文献２）。 In particular, in recent years, as represented by hybrid automobiles, energy is being transferred from fossil fuels to electricity, and accordingly, there is an increasing demand for using a high-voltage power source for the heater. In order to meet this demand, a technique for making a metal heating element difficult to energize (for example, a technique for providing a hole or a slit in a metal heating element) has been proposed. In this way, if a metal heating element is made difficult to energize, the resistance of the metal heating element increases, so even if the size of the heating element is reduced, sufficient heat is generated when a high-voltage power supply is used. An amount can be obtained. As a result, the present invention can be applied to an exhaust gas purification technology under a situation where installation space is limited such as an automobile (for example, Patent Document 2).
ところが、提案されている技術では、上述したように高電圧の電源を用いる場合にはサイズを小さくするために金属製の発熱体を通電しにくい構造にしなければならず、通電しにくい構造では耐衝撃性や耐振動性が低下するので、破損が生じやすくなってしまう。 However, in the proposed technique, when a high voltage power source is used as described above, it is necessary to make the metal heating element difficult to energize in order to reduce the size. Since impact resistance and vibration resistance are reduced, breakage is likely to occur.
上記の問題に鑑みて、本発明の課題は、高電圧の電源を用いる場合であっても、破損が生じにくく、かつ、サイズを小さくすることが可能な排ガスを浄化するための技術を提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a technique for purifying exhaust gas that is less likely to be damaged and can be reduced in size even when a high-voltage power supply is used. There is.
本発明は、上述した目的を達成するものである。具体的には、本発明は、以下に示す、排ガス浄化システムである。 The present invention achieves the above-mentioned object. Specifically, the present invention is an exhaust gas purification system shown below.
［１］ 排ガスの排気経路に設けられて、前記排ガスを加熱可能な加熱部と、前記排気経路において前記加熱部の下流に設けられて、前記排ガスに含まれる特定物質を低減させる触媒反応に作用する触媒を有する触媒部と、を備え、前記加熱部は、セラミックスを主成分として通電により発熱する隔壁と、該隔壁により区画形成されて前記排ガスの流路となる複数のセルとを有するハニカム構造部と、前記ハニカム構造部に接触して配置された前記ハニカム構造部の前記隔壁を通電させるための陽極および陰極となる一対の電極部と、を有する排ガス浄化システム。 [1] A heating unit provided in the exhaust gas exhaust path and capable of heating the exhaust gas, and provided in a downstream of the heating unit in the exhaust path and acting on a catalytic reaction for reducing a specific substance contained in the exhaust gas. A honeycomb structure including a partition wall having ceramics as a main component and generating heat by energization, and a plurality of cells partitioned by the partition walls and serving as the exhaust gas flow path. And an exhaust gas purification system including a pair of electrode portions serving as an anode and a cathode for energizing the partition walls of the honeycomb structure portion disposed in contact with the honeycomb structure portion.
［２］ 前記触媒部は、前記触媒反応を行う触媒を担持している隔壁と、該隔壁により区画形成されて前記排ガスの流路となる複数のセルと、を有するハニカム構造体を備える前記［１］に記載の排ガス浄化システム。 [2] The catalyst unit includes a honeycomb structure including a partition wall that supports a catalyst that performs the catalytic reaction, and a plurality of cells that are partitioned by the partition wall and serve as the flow path of the exhaust gas. The exhaust gas purification system according to 1].
［３］ セラミックスを主成分として通電により発熱するとともに排ガスに含まれる特定物質を低減させる触媒反応に作用する触媒を担持している隔壁と、該隔壁により区画形成されて前記排ガスの流路となる複数のセルと、を有するハニカム構造部と、前記ハニカム構造部に接触して配置された前記ハニカム構造部の前記隔壁を通電させるための陽極および陰極となる一対の電極部と、を有する排ガス浄化システム。 [3] A partition wall that carries a catalyst that acts as a main component of ceramics and generates heat when energized and reduces a specific substance contained in the exhaust gas, and a partition formed by the partition wall to serve as a flow path for the exhaust gas Exhaust gas purification having a honeycomb structure portion having a plurality of cells, and a pair of electrode portions serving as an anode and a cathode for energizing the partition walls of the honeycomb structure portion arranged in contact with the honeycomb structure portion system.
［４］ 前記ハニカム構造部における前記隔壁の比抵抗が０．０１〜５０Ω・ｃｍである前記［１］〜［３］のいずれかに記載の排ガス浄化システム。 [4] The exhaust gas purification system according to any one of [1] to [3], wherein a specific resistance of the partition wall in the honeycomb structure portion is 0.01 to 50 Ω · cm.
［５］ 前記ハニカム構造部における前記隔壁は、ＳｉＣ、金属含浸ＳｉＣ、およびＳｉ３Ｎ４からなる群から選ばれる１種を主成分とする前記［１］〜［４］のいずれかに記載の排ガス浄化システム。 [5] The partition wall according to any one of [1] to [4], wherein the partition wall in the honeycomb structure part includes, as a main component, one type selected from the group consisting of SiC, metal-impregnated SiC, and Si 3 N 4 . Exhaust gas purification system.
本発明の排ガス浄化システムは、破損が生じにくく、かつ、高電圧の電源を用いる場合であっても、サイズを小さくすることが可能である。 The exhaust gas purification system of the present invention is less likely to be damaged and can be reduced in size even when a high voltage power source is used.
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、変更、修正、改良を加え得るものである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments, and changes, modifications, and improvements can be added without departing from the scope of the present invention.
１．第一発明の排ガス浄化システム：
本願の第一発明の排ガス浄化システムは、排ガスの排気経路に設けられて排ガスを加熱可能な加熱部と、排気経路において加熱部の下流に設けられて排ガスに含まれる特定物質を低減させる触媒反応に作用する触媒を有する触媒部とを備える。
1. The exhaust gas purification system of the first invention:
The exhaust gas purification system of the first invention of the present application includes a heating unit that is provided in an exhaust path of exhaust gas and can heat the exhaust gas, and a catalytic reaction that is provided downstream of the heating unit in the exhaust path and reduces specific substances contained in the exhaust gas And a catalyst part having a catalyst acting on the catalyst.
第一発明の排ガス浄化システムは、加熱部が排ガスを加熱することにより、排ガスの温度を高めることができ、その結果、高温の排ガスを触媒部に送ることが可能になる。このようにして高温の排ガスを触媒部に送ると、排ガスの熱によって触媒を加熱することができ、その結果として、触媒反応が活性化する温度まで触媒の温度を高めることができる。触媒部では、触媒反応によって排ガスに含まれる特定物質から他の物質を生成する。その結果、排ガス中の特定物質を低減することができる。 In the exhaust gas purification system of the first invention, the temperature of the exhaust gas can be increased by the heating unit heating the exhaust gas, and as a result, the high temperature exhaust gas can be sent to the catalyst unit. When the high-temperature exhaust gas is sent to the catalyst portion in this way, the catalyst can be heated by the heat of the exhaust gas, and as a result, the temperature of the catalyst can be increased to a temperature at which the catalytic reaction is activated. In the catalyst part, other substances are generated from the specific substances contained in the exhaust gas by catalytic reaction. As a result, specific substances in the exhaust gas can be reduced.
さらに、第一発明の排ガス浄化システムが備える加熱部は、セラミックスを主成分として通電により発熱する隔壁と該隔壁により区画形成されて排ガスの流路となる複数のセルとを有するハニカム構造部と、ハニカム構造部に接触して配置されたハニカム構造部の隔壁を通電させるための陽極および陰極となる一対の電極部とを有する。 Furthermore, the heating part provided in the exhaust gas purification system of the first invention comprises a honeycomb structure part having partition walls that are made of ceramics as a main component and generate heat by energization, and a plurality of cells that are partitioned by the partition walls and serve as exhaust gas flow paths, A pair of electrode portions serving as an anode and a cathode for energizing the partition walls of the honeycomb structure portion disposed in contact with the honeycomb structure portion;
第一発明の排ガス浄化システムが備える加熱部では、通電によって隔壁そのものがジュール熱を発生するので、この隔壁と接触しながら流れる排ガスを直接加熱することができる。直接加熱という熱損失が極めて少ない加熱態様を用いることにより、加熱部で費やす電力を排ガスの加熱に効率的に利用することができる。また、第一発明の排ガス浄化システムが備える加熱部では、熱損失が少ないので、隔壁の発熱量から排ガスに加わる熱量を容易に見積もることが可能になる。そのため、第一発明の排ガス浄化システムが備える加熱部では、隔壁の発熱量を調節することにより、排ガスを目的の温度にしやすい。 In the heating unit provided in the exhaust gas purification system of the first invention, the partition wall itself generates Joule heat by energization, so that the exhaust gas flowing while in contact with the partition wall can be directly heated. By using a heating mode with very little heat loss called direct heating, the power consumed in the heating section can be efficiently used for heating the exhaust gas. Moreover, in the heating part with which the exhaust gas purification system of 1st invention is equipped, there is little heat loss, Therefore It becomes possible to estimate the heat amount added to exhaust gas easily from the emitted-heat amount of a partition. Therefore, in the heating unit provided in the exhaust gas purification system of the first invention, the exhaust gas is easily brought to a target temperature by adjusting the heat generation amount of the partition walls.
さらに、第一発明の排ガス浄化システムが備える加熱部では、排ガスを複数のセル内へと振り分けて流す。すなわち、排ガスを小分けし、これら小分けした排ガスのそれぞれを各セルに流す。このように排ガスを小分けして流すと、排ガスと隔壁との接触面積が大きくなり、これに伴って隔壁と排ガスとの接触による伝熱量も多くなる。このような伝熱態様を用いると、隔壁から排ガスへの伝熱量が排ガス内での熱拡散によって散逸してしまう熱量よりも大きくなるので、排ガスの温度を速やかに上げることができ、また、排ガスを目的の温度にしやすくなる。 Furthermore, in the heating unit provided in the exhaust gas purification system of the first invention, the exhaust gas is distributed and flowed into a plurality of cells. That is, the exhaust gas is subdivided, and each of the subdivided exhaust gases is passed through each cell. When the exhaust gas is divided and flowed in this way, the contact area between the exhaust gas and the partition wall increases, and accordingly, the amount of heat transfer due to the contact between the partition wall and the exhaust gas increases. When such a heat transfer mode is used, the amount of heat transferred from the partition wall to the exhaust gas is larger than the amount of heat dissipated by thermal diffusion in the exhaust gas, so that the temperature of the exhaust gas can be quickly raised, and the exhaust gas It becomes easy to reach the target temperature.
第一発明の排ガス浄化システムが備える加熱部では、サイズが小さな場合であってもハニカム構造部のセル密度を大きくすることにより、排ガスと隔壁との接触面積を大きくすることが可能であり、その結果、排ガスの温度を速やかに上げることができる。また、セル密度を大きくすることによって排ガスと隔壁との接触面積が十分に大きくなっている場合には、セルの長さを短くしても、すなわち、加熱部のサイズを小さくしても、排ガスを十分に加熱することが可能である。 In the heating section provided in the exhaust gas purification system of the first invention, even if the size is small, it is possible to increase the contact area between the exhaust gas and the partition walls by increasing the cell density of the honeycomb structure section. As a result, the temperature of the exhaust gas can be quickly raised. Further, when the contact area between the exhaust gas and the partition wall is sufficiently increased by increasing the cell density, the exhaust gas can be reduced even if the length of the cell is reduced, that is, the size of the heating part is reduced. Can be sufficiently heated.
第一発明の排ガス浄化システムが備える加熱部では、排ガスの温度を速やかに上げるという効果を高める観点からは、ハニカム構造部は、隔壁の厚さが０．１〜０．５１ｍｍかつセル密度が１５〜２８０セル／ｃｍ２であることが好ましい。さらに、ハニカム構造部内に排ガスを流す際の圧力損失を小さくできるという観点からは、隔壁の厚さが０．２５〜０．５１ｍｍかつセル密度が１５〜６２セル／ｃｍ２であることがより好ましく、さらに、隔壁の厚さが０．３０〜０．４４ｍｍかつセル密度が１５〜４７セル／ｃｍ２であることがより一層好ましい。 In the heating part provided in the exhaust gas purification system of the first invention, from the viewpoint of enhancing the effect of quickly raising the temperature of the exhaust gas, the honeycomb structure part has a partition wall thickness of 0.1 to 0.51 mm and a cell density of 15 It is preferably ˜280 cells / cm 2 . Furthermore, from the viewpoint of reducing pressure loss when flowing exhaust gas into the honeycomb structure, it is more preferable that the partition wall thickness is 0.25 to 0.51 mm and the cell density is 15 to 62 cells / cm 2. Furthermore, it is more preferable that the partition wall thickness is 0.30 to 0.44 mm and the cell density is 15 to 47 cells / cm 2 .
本明細書にいうセラミックスを主成分とするとは、セラミックスを５０質量％以上含むことをいう。すなわちセラミックスを主成分とする隔壁とは、セラミックスを５０質量％以上含んだ隔壁のことを意味する。また、第一発明に適用可能な通電により発熱するセラミックスとしては、ＳｉＣ、金属含浸ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４などを挙げることができる。 The term “ceramics as a main component” as used herein means that 50% by mass or more of ceramics is contained. That is, the partition mainly composed of ceramic means a partition including 50% by mass or more of ceramic. Examples of ceramics that generate heat by energization that can be applied to the first invention include SiC, metal-impregnated SiC, and Si 3 N 4 .
第一発明の排ガス浄化システムが備える加熱部のような、セラミックスを主成分とする隔壁を有するハニカム構造部では、外部からの振動を受けて共振現象を発生する時の固有振動数は、金属製の部材が持つ固有振動数よりも高いことが多い。そのため、例えば、第一発明の排ガス浄化システムを振動を生じやすい自動車に搭載する場合であっても、共振現象が起こりにくく、その結果として、加熱部に破損が生じにくくなる。 In the honeycomb structure having partition walls mainly composed of ceramics, such as the heating section provided in the exhaust gas purification system of the first invention, the natural frequency when a resonance phenomenon is generated by receiving vibration from the outside is made of metal. It is often higher than the natural frequency of the member. Therefore, for example, even when the exhaust gas purification system of the first invention is mounted on an automobile that easily generates vibrations, the resonance phenomenon is unlikely to occur, and as a result, the heating unit is not easily damaged.
また、第一発明に適用可能な通電により発熱するセラミックスとしての金属含浸ＳｉＣには、Ｓｉ含浸ＳｉＣ、金属Ｓｉとその他の種類の金属（例えば、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ，Ａｇ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｎｉなど）とを含浸させたＳｉＣなどを挙げることができる。第一発明のヒーターでは、隔壁がＳｉ含浸ＳｉＣや金属Ｓｉとその他の種類の金属とを含浸させたＳｉＣを主成分とする場合には、耐熱性、耐熱衝撃性、耐酸化性、酸やアルカリなどに対する耐蝕性が優れたものになる。 The metal-impregnated SiC as a ceramic that generates heat by energization applicable to the first invention includes Si-impregnated SiC, metal Si and other types of metals (for example, Al, Ni, Cu, Ag, Be, Mg, Ti SiC, etc. impregnated with Ni, etc.). In the heater of the first invention, when the partition is mainly composed of Si-impregnated SiC or SiC impregnated with metal Si and other types of metals, heat resistance, thermal shock resistance, oxidation resistance, acid or alkali It has excellent corrosion resistance against.
本明細書にいうＳｉ含浸ＳｉＣとは、金属ＳｉとＳｉＣとを構成成分として含む焼結体のことの総称である。このＳｉ含浸ＳｉＣは、ＳｉＣ粒子の表面を金属Ｓｉ（金属珪素）の凝固物が取り囲むことにより、金属Ｓｉを介してＳｉＣ粒子同士が接合した構造を有している。 The Si-impregnated SiC referred to in this specification is a generic name for a sintered body containing metal Si and SiC as constituent components. This Si-impregnated SiC has a structure in which SiC particles are bonded to each other through metal Si by surrounding the surface of the SiC particles with a solidified product of metal Si (metal silicon).
また、本明細書にいう金属Ｓｉとその他の種類の金属とを含浸させたＳｉＣとは、金属Ｓｉとその他の種類の金属とＳｉＣとを構成成分として含む焼結体のことを総称である。金属Ｓｉとその他の種類の金属とを含浸させたＳｉＣは、ＳｉＣ粒子の表面を金属Ｓｉ（金属珪素）やその他の種類の金属の凝固物が取り囲むことにより、金属Ｓｉやその他の種類の金属を介してＳｉＣ粒子同士が接合した構造を有している。 Further, the SiC impregnated with the metal Si and other types of metals referred to in the present specification is a generic name for sintered bodies containing the metal Si, other types of metals, and SiC as constituent components. SiC impregnated with metal Si and other types of metal surrounds the surface of the SiC particles with metal Si (metal silicon) and other types of metal coagulation, thereby enclosing the metal Si and other types of metal. It has the structure where SiC particles joined via.
隔壁が金属含浸ＳｉＣを主成分とする場合には、含浸させる金属の量を調整することにより、隔壁の比抵抗を大きくしたり、小さくしたりすることができる。隔壁が金属含浸ＳｉＣを主成分とする場合には、一般に、含浸させる金属の量が多くなるにつれて、隔壁の比抵抗がより小さくなる。 When the partition wall is mainly composed of metal-impregnated SiC, the specific resistance of the partition wall can be increased or decreased by adjusting the amount of metal impregnated. When the partition wall is mainly composed of metal-impregnated SiC, generally, the specific resistance of the partition wall becomes smaller as the amount of metal to be impregnated increases.
また、第一発明の排ガス浄化システムが備える加熱部では、隔壁の気孔率を調整することにより、隔壁の比抵抗を大きくしたり、小さくしたりすることができる。一般に、隔壁の気孔率が小さくなるほど、比抵抗がより小さくなり、その結果、隔壁に電気が流れやすくなる。 Moreover, in the heating part with which the exhaust gas purification system of 1st invention is equipped, the specific resistance of a partition can be enlarged or reduced by adjusting the porosity of a partition. In general, the smaller the porosity of the partition wall, the smaller the specific resistance. As a result, electricity easily flows through the partition wall.
また、第一発明の排ガス浄化システムが備える加熱部では、原料として使用するＳｉＣの種類（α−ＳｉＣ、β−ＳｉＣ）やこれらの原料の混合割合によっても隔壁の比抵抗を調整することができる。 Moreover, in the heating part with which the exhaust gas purification system of 1st invention is equipped, the specific resistance of a partition can be adjusted also with the kind ((alpha) -SiC, (beta) -SiC) of SiC used as a raw material, and the mixing ratio of these raw materials. .
隔壁の比抵抗の大きさの調整は、原料として使用するＳｉＣ粒子の平均粒径を大きくしたり、小さくしたりすることによっても可能である。例えば、粒径が大きな原料を用いると、粒径が小さな原料を用いた場合よりも粒界が少なくなるため、電気伝導し易くなり、その結果、比抵抗が小さくなる。 The magnitude of the specific resistance of the partition walls can also be adjusted by increasing or decreasing the average particle diameter of the SiC particles used as a raw material. For example, when a raw material having a large particle size is used, the grain boundary is reduced as compared with the case where a raw material having a small particle size is used.
第一発明の排ガス浄化システムが備える加熱部では、一般に、ハニカム構造部の長さ（セルの長さ）を大きくする場合には、隔壁の比抵抗を小さくしても、排ガスを十分に加熱することが可能になり、その結果、排ガスの温度を速やかに上げることができる。また、ハニカム構造部の長さ（セルの長さ）が小さい場合であっても、セル数を増やす（例えば、セル密度を増やす）ことにより、排ガスを十分に加熱することが可能になり、その結果、排ガスの温度を速やかに上げることができる。 In the heating section provided in the exhaust gas purification system of the first invention, in general, when the length of the honeycomb structure section (cell length) is increased, the exhaust gas is sufficiently heated even if the specific resistance of the partition walls is decreased. As a result, the temperature of the exhaust gas can be quickly raised. Moreover, even when the length of the honeycomb structure (cell length) is small, the exhaust gas can be sufficiently heated by increasing the number of cells (for example, increasing the cell density). As a result, the temperature of the exhaust gas can be quickly raised.
特に、第一発明の排ガス浄化システムが備える加熱部では、隔壁の比抵抗が０．０１〜５０Ω・ｃｍであることが望ましく、さらに、排ガスを十分に加熱可能な状態のままでハニカム構造部を小型化できるという観点からは、低電圧（１０〜６０Ｖ）の場合、隔壁の比抵抗が０．０１〜７Ω・ｃｍであることが好ましく、高電圧（１００〜６００Ｖ）の場合、隔壁の比抵抗が０．５〜５０Ω・ｃｍであることが好ましい。第一発明の排ガス浄化システムが備える加熱部では、低電圧（１０〜６０Ｖ）で使用する際に隔壁の比抵抗が０．０１Ω・ｃｍ以上である場合、あるいは、高電圧（１００〜６００Ｖ）で使用する際に隔壁の比抵抗が０．５Ω・ｃｍ以上である場合には、隔壁を十分な厚さにしたときでも、隔壁の発熱量が小さくなり過ぎずかつ大きくなり過ぎずという具合に、適度な発熱量にできる。すなわち、触媒の活性状態を最も高められる温度となるように、排ガスを加熱することができる。 In particular, in the heating part provided in the exhaust gas purification system of the first invention, it is desirable that the specific resistance of the partition wall is 0.01 to 50 Ω · cm, and further, the honeycomb structure part is maintained in a state where the exhaust gas can be sufficiently heated. From the viewpoint of miniaturization, the specific resistance of the partition wall is preferably 0.01 to 7 Ω · cm when the voltage is low (10 to 60 V), and the specific resistance of the partition wall when the voltage is high (100 to 600 V). Is preferably 0.5 to 50 Ω · cm. In the heating unit provided in the exhaust gas purification system of the first invention, when the specific resistance of the partition wall is 0.01 Ω · cm or more when used at a low voltage (10 to 60 V), or at a high voltage (100 to 600 V). When the specific resistance of the partition is 0.5 Ω · cm or more when used, even when the partition is sufficiently thick, the amount of heat generated by the partition is not too small and not too large. A moderate amount of heat can be generated. That is, the exhaust gas can be heated so as to reach a temperature at which the active state of the catalyst can be most enhanced.
第一発明の排ガス浄化システムが備える加熱部によれば、形状やサイズに予め１つの規格に決められており、用途によって通電する際の電圧が異なる場合であっても、上述した各種の手法によって隔壁の比抵抗の大きさが異なったものを用意することにより、容易に対処することができる。具体的には、形状やサイズの規格による制約がある場合、同一電圧条件では隔壁の比抵抗をより小さくしていくという手法によって小型化が可能である。こうした比抵抗の調節によって、第一発明の排ガス浄化システムが備える加熱部は電圧１０〜６００Ｖまでの幅広い電圧に適用することができる。 According to the heating unit provided in the exhaust gas purification system of the first invention, one standard is determined in advance for the shape and size, and even if the voltage when energizing differs depending on the application, It is possible to easily cope with this problem by preparing a partition wall having different specific resistances. Specifically, when there are restrictions due to shape and size standards, it is possible to reduce the size by a method of further reducing the specific resistance of the partition under the same voltage condition. By adjusting the specific resistance, the heating unit provided in the exhaust gas purification system of the first invention can be applied to a wide voltage range of 10 to 600V.
また、第一発明の排ガス浄化システムが備える加熱部では、上述したように隔壁の材質を変更するのみで、加熱部、特にハニカム構造部の構造上の変更を加えなくても、電圧の変更に対処できる。例えば、第一発明の排ガス浄化システムが備える加熱部では、加熱部の抵抗値を調整するために、隔壁に穴やスリットを設けるというような、加熱部の構造的強度を低下させてしまう変更を加えなくてもよい。そのため、第一発明の排ガス浄化システムが備える加熱部には、電圧の仕様を変更した場合であっても、構造的強度を保持させやすいという利点がある。 Further, in the heating part provided in the exhaust gas purification system of the first invention, as described above, the voltage can be changed without changing the structure of the heating part, particularly the honeycomb structure part, only by changing the material of the partition walls. I can deal with it. For example, in the heating part provided in the exhaust gas purification system of the first invention, in order to adjust the resistance value of the heating part, a change that reduces the structural strength of the heating part, such as providing a hole or a slit in the partition wall, is made. It is not necessary to add. Therefore, the heating part provided in the exhaust gas purification system of the first invention has an advantage that the structural strength is easily maintained even when the voltage specification is changed.
また、第一発明の排ガス浄化システムは備える加熱部は、上述したような隔壁に穴やスリットを設けるというような、隔壁を通電ににくい構造に加工しなくてもよいので、こうした加工のためのコストがかからない点においても利点がある。 In addition, the heating unit provided in the exhaust gas purification system of the first invention does not have to process the partition into a structure that is difficult to energize such as providing a hole or a slit in the partition as described above. There is also an advantage in that it does not cost.
また、第一発明の排ガス浄化システムが備える加熱部では、ハニカム構造部全体が通電により発熱する性質を持ったセラミックスを主成分として作られている場合には、ハニカム構造部が電極部以外の部材と接触すると、短絡などの不具合が生じてしまうことがある。このような不具合を防ぐためには、ハニカム構造部の表面のうちで、電極部以外の部材と接触する部分に絶縁層を設けておくことが望ましい。この絶縁層は、絶縁破壊強度が１０〜３０Ｖ／μｍであることが望ましい。 Further, in the heating part provided in the exhaust gas purification system of the first invention, when the honeycomb structure part is made mainly of ceramics having a property of generating heat when energized, the honeycomb structure part is a member other than the electrode part. May cause problems such as short circuit. In order to prevent such a problem, it is desirable to provide an insulating layer in a portion of the surface of the honeycomb structure portion that contacts a member other than the electrode portion. This insulating layer preferably has a dielectric breakdown strength of 10 to 30 V / μm.
第一発明の備える加熱部のハニカム構造部全体が通電により発熱する性質を持ったセラミックスを主成分として作られている場合、上述した絶縁層としては、ハニカム構造部を作り上げているセラミックス成分が酸化して形成される酸化膜を挙げることができる。このような酸化膜は、酸化雰囲気下で高温処理することにより形成することができる。 When the entire honeycomb structure of the heating section provided in the first invention is made mainly of ceramics having the property of generating heat when energized, the ceramic component that makes up the honeycomb structure is oxidized as the insulating layer described above. An oxide film formed in this manner can be given. Such an oxide film can be formed by high-temperature treatment in an oxidizing atmosphere.
あるいは、ハニカム構造部の表面を絶縁性樹脂によってコーティングすることにより、絶縁層を設けることも可能である。このように絶縁層が絶縁性樹脂からなる場合、絶縁性樹脂としては、例えば、ＥＰＤＭ、エチレンプロピレン共重合体、ポリイミド、ポリアミドイミドなどの一般的に用いられている樹脂を用いることができる。 Alternatively, the insulating layer can be provided by coating the surface of the honeycomb structure part with an insulating resin. Thus, when an insulating layer consists of insulating resin, as insulating resin, resin generally used, such as EPDM, an ethylene propylene copolymer, a polyimide, a polyamideimide, can be used, for example.
また、第一発明の排ガス浄化システムでは、対象となる特定物質や触媒の種類などにより、適当な形態の触媒部を用いるとよい。 In the exhaust gas purification system of the first invention, an appropriate form of catalyst unit may be used depending on the specific substance or the type of catalyst to be used.
特に、第一発明が備える触媒部は、触媒反応の反応物となる特定物質と触媒の接触頻度を増やすことにより、特定物質を確実に低減することができるという観点からは、触媒反応を行う触媒を担持した隔壁と、該隔壁により区画形成されて排ガスの流路となる複数のセルとを有するハニカム構造体を備えることが好ましい。 In particular, the catalyst portion included in the first invention is a catalyst that performs a catalytic reaction from the viewpoint that the specific substance can be reliably reduced by increasing the contact frequency of the catalyst with the specific substance that is a reactant of the catalytic reaction. It is preferable to include a honeycomb structure having partition walls that support the gas and a plurality of cells that are partitioned by the partition walls and serve as exhaust gas flow paths.
また、第一発明の排ガス浄化システムを排ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）や窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減するために使用する場合には、触媒部に用いる触媒としては、例えば、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）を含む触媒を挙げることができる。これらの触媒の作用により、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）や窒素酸化物（ＮＯｘ）を反応物として、水（Ｈ２Ｏ）や二酸化炭素（ＣＯ２）や窒素（Ｎ２）を生成することができ、その結果、排ガスに含まれる一酸化炭素などの濃度を低減することができる。 When the exhaust gas purification system of the first invention is used to reduce carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), and nitrogen oxides (NO x ) in the exhaust gas, as a catalyst used in the catalyst section Examples thereof include a catalyst containing platinum (Pt), palladium (Pd), and rhodium (Rh). By the action of these catalysts, water (H 2 O), carbon dioxide (CO 2 ), nitrogen (N 2 ) with carbon monoxide (CO), hydrocarbon (HC), and nitrogen oxide (NO x ) as reactants. ), And as a result, the concentration of carbon monoxide and the like contained in the exhaust gas can be reduced.
以下、第一発明の排ガス浄化システムの具体的な実施形態を参照しつつ、その内容を詳しく説明する。 Hereinafter, the content will be described in detail with reference to a specific embodiment of the exhaust gas purification system of the first invention.
図１は、第一発明の排ガス浄化システムの一実施形態を説明するための図である。図示されるように、本排ガス浄化システム３０は、エンジン３１から排出される排ガスの排気管３７内に装備されている。本排ガス浄化システム３０は、ヒーター３３（加熱部）と触媒体３５（触媒部）とを備えている。これらヒーター３３と触媒体３５は、排ガスが流れる方向に沿って、ヒーター３３、触媒体３５の順に配置されている。この配置により、エンジン３１から排出された排ガスを、ヒーター３３、触媒体３５という順番に通り抜けさせることができる。ここで、ヒーター３３を作動させておくと、排ガスを目的の温度まで高めておいて、触媒体３５へと送ることが可能になる。
FIG. 1 is a view for explaining an embodiment of the exhaust gas purification system of the first invention. As shown in the figure, the exhaust
続いて、所定の温度の排ガスが触媒体３５に来ると、排ガスの熱によって触媒体３５に担持した触媒の温度を上げることでき、その結果、触媒反応を活性化させることができる。例えば、排ガスに含まれる炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）といった有害物質を、水（Ｈ２Ｏ）、二酸化炭素（ＣＯ２）、窒素（Ｎ２）といった環境への影響がより少ない物質に変えたい場合には、触媒体３５に白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）など貴金属を担持させておくとよい。一般に、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）による触媒反応は、これら貴金属の温度が２００〜５００℃になると、活性化した状態になる。
Subsequently, when exhaust gas having a predetermined temperature arrives at the
図２は、上述した排ガス浄化システム３０に備えることが可能なヒーター３３の一実施形態の斜視図である。本ヒーター１は、ハニカム構造体６と、このハニカム構造体６の外周壁３に接合する一対の電極４とを有する。ハニカム構造体６は、一方の端部９ａおよびもう一方の端部９ｂで共に開口する円筒状の外周壁３を有し、この外周壁３の筒の内部が隔壁７によって区画されており、外周壁３が抜けている方向（端部９ａと端部９ｂとを結ぶ方向：Ｚ方向）に対して垂直な断面からみると、互いに直交する隔壁７によって、外周壁３に囲まれた内部が方眼紙のます目のように四角形に区画されている。その結果、外周壁３の内部の各区画にはセル５が形成されている。
FIG. 2 is a perspective view of an embodiment of the
なお、本ヒーター１では、ハニカム構造体６の外周壁３の断面形状（貫通する方向に垂直な断面の形状）が円であるが、円以外にも、楕円や四角などであってもよい。また、セル５の断面形状についても、四角形の他に、六角形や円など任意の形状を適用できる。
In the present heater 1, the cross-sectional shape (the cross-sectional shape perpendicular to the penetrating direction) of the outer
さらに、本ヒーター１では、このハニカム構造体６の外周壁３に一対の電極４（陽極４ａ、陰極４ｂ）が接合している。本ヒーター１では、陽極４ａと陰極４ｂとによってハニカム構造体６が側方から挟み込まれており、ハニカム構造体６に通電すると、隔壁７からジュール熱を発生させることができる。
Further, in the heater 1, a pair of electrodes 4 (
本ヒーター１では、ハニカム構造体６は、外周壁３および隔壁７がＳｉ含浸ＳｉＣを主成分としており、比抵抗が０．０１〜５０Ω・ｃｍである。このハニカム構造体６は、ＳｉＣ粉体、金属Ｓｉ粉体、水、有機バインダーなどを混ぜ合わせ、混練して坏土を作製し、この坏土をハニカム形状に成形してハニカム成形体を作製した後、ハニカム成形体を不活性ガス雰囲気中において焼成することにより製造することができる。
In the heater 1, the
ここで、ハニカム構造体６については、外周壁３や隔壁７の強度を保ちながら比抵抗を適当な大きさにできる観点からは、金属Ｓｉの含有量／（Ｓｉの含有量＋ＳｉＣの含有量）の値が５〜５０であることが好ましく、さらに、金属Ｓｉの含有量／（Ｓｉの含有量＋ＳｉＣの含有量）の値が１０〜４０であることがより好ましい。
Here, for the
さらに、本ヒーター１では、外周壁３の表面のうち、電極４と接触しない部分には、ＳｉＣを酸化させてＳｉＯ２を生成させることにより、酸化膜が形成されている。外周壁３の表面に酸化膜を形成する際には、大気などの酸化雰囲気下で高温処理を施すとよい。本ヒーター１が備えるハニカム構造体６のように、外周壁３の主成分がＳｉ含浸ＳｉＣである場合には、例えば、大気中で１２００℃、６時間高温処理することにより、外周壁３の表面に酸化膜を形成することができる。
Further, in the heater 1, an oxide film is formed on the surface of the outer
図３は、図２中のＡ−Ａ’断面の図である。図示されるように、複数のセル５は、外周壁３に囲まれた内部を端部９ａから端部９ｂまで貫いている。ここで、ハニカム構造体６の端部９ａに向かって排ガスを流すと、排ガスが複数のセル５に振り分けられ、各セル５の内部を流れていく。このとき、ハニカム構造体６を通電させておくと、各セル５を区画する隔壁７を発熱させておくことができ、その結果、排ガスがセル５内を通過する際、排ガスを加熱しつづけることができる。
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line A-A ′ in FIG. 2. As shown in the drawing, the plurality of
図４は、上述した排ガス浄化システム３０に備えることが可能なヒーター３３の他の実施形態の斜視図である。本ヒーター２１では、ハニカム構造体２６と、一対の電極２４（陽極２４ａと陰極２４ｂ）とを備えている。ハニカム構造体２６は、中空の四角柱状の外周壁２３の内部が、隔壁２７によって区画されており、外周壁２３が抜けている方向（端部２９ａと端部２９ｂとを結ぶ方向、長さＬの方向）に対して垂直な断面からみると、互いに直交する隔壁２７によって、外周壁２３に囲まれた内部が方眼紙のます目のように四角形に区画されている。その結果、外周壁２３の内部には、複数のセル２５が形成され、これら複数のセル２５は、外周壁２３に囲まれた内部を端部２９ａから端部２９ｂまで貫いている。また、本ヒーター２１を長さＬの方向に垂直な断面からみると、外周壁２３は幅Ｗを一辺の長さとした正方形になっている。そして、ハニカム構造体２６の外周壁２３の４面のうち、対向した一対の面のそれぞれに、電極２４（陽極２４ａまたは陰極２４ｂ）が接合している。これら陽極２４ａおよび陰極４２ｂは、接合している外周壁２３の面と同じ幅と長さである（幅Ｗ×長さＬ）。
FIG. 4 is a perspective view of another embodiment of the
本ヒーター２１では、例えば、ヒーター２１の長さＬが１０〜３０ｍｍ、外周壁２３の幅Ｗが９０ｍｍ、外周壁２３の厚さが１ｍｍ、隔壁２７の厚さが０．３０〜０．４５ｍｍ、セル密度が１５〜６１セル／ｃｍ２、隔壁２７および外周壁２３の比抵抗が５〜３０Ω・ｃｍ、という形態にすることができる。この形態において、電圧６００Ｖ、ヒーター出力４ｋＷで運転する場合、１５０℃の排ガスをヒーター２１内に流入させると、排ガスがヒーターから排出されるときには排ガスの温度を初期の１５０℃から２００〜４００℃まで上げることが可能である。すなわち、上述した形態と使用態様の下では、本ヒーター２１は、６００Ｖという高電圧で使用した場合であっても、９０×９０×２０ｍｍという小型化が可能であり、また、この小型化したヒーターによって排ガスの温度を触媒の活性化に適した温度まで速やかに上げることができる。
In the
また、上述した排ガス浄化システム３０に備えることが可能な触媒体３５としては、例えば、上述したハニカム構造体６やハニカム構造体２６と同様な形状に作られたハニカム構造体を触媒担体として用いることができる。このようなハニカム構造の触媒体の隔壁に白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）などの触媒を担持させておき、排ガスをセル内に流すと、排ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）といった有害物質を、水（Ｈ２Ｏ）、二酸化炭素（ＣＯ２）、窒素（Ｎ２）といった環境への影響がより少ない物質に変えることができる。
Moreover, as the
２．第二発明の排ガス浄化システム：
本願の第二発明の排ガス浄化システムは、セラミックスを主成分として通電により発熱するとともに排ガスに含まれる特定物質を低減させる触媒反応に作用する触媒を担持している隔壁と、隔壁により区画形成されて排ガスの流路となる複数のセルとを有するハニカム構造部と、ハニカム構造部に接触して配置されたハニカム構造部の隔壁を通電させるための陽極および陰極となる一対の電極部と、を有する。
2. The exhaust gas purification system of the second invention:
The exhaust gas purification system of the second invention of the present application is formed by partitioning a partition wall carrying a catalyst that acts as a main component of ceramics and generates heat when energized and reduces a specific substance contained in the exhaust gas, and acts on a catalytic reaction. A honeycomb structure having a plurality of cells serving as exhaust gas flow paths, and a pair of electrode portions serving as an anode and a cathode for energizing partition walls of the honeycomb structure disposed in contact with the honeycomb structure. .
第二発明の排ガス浄化システムでは、ハニカム構造部については、上述した第一発明が備える加熱部と同様な作用効果を発揮することができる。 In the exhaust gas purification system of the second invention, the honeycomb structure portion can exhibit the same effects as the heating portion provided in the first invention described above.
これに加えて、第二発明の排ガス浄化システムは、ハニカム構造部の隔壁に触媒を担持しているので、上述した第一発明における加熱部と触媒部とを一体化させた形態となっている。そのため、第二発明の排ガス浄化システムは、第一発明の排ガス浄化システムと比べ、システム全体のサイズを小さくすることができる。 In addition, since the exhaust gas purification system of the second invention carries the catalyst on the partition walls of the honeycomb structure part, the heating part and the catalyst part in the first invention described above are integrated. . Therefore, the exhaust gas purification system of the second invention can reduce the size of the entire system as compared with the exhaust gas purification system of the first invention.
また、第二発明の排ガス浄化システムでは、発熱する隔壁によって触媒を直接加熱することができるので、排ガスによって間接的に触媒を加熱する第一発明と比べ、触媒の温度を効率良く高めることが可能である。 Further, in the exhaust gas purification system of the second invention, the catalyst can be directly heated by the partition that generates heat, so the temperature of the catalyst can be increased efficiently compared to the first invention in which the catalyst is indirectly heated by the exhaust gas. It is.
第二発明の排ガス浄化システムでは、ハニカム構造部における隔壁の比抵抗が０．０１〜５０Ω・ｃｍであることが望ましく、さらに、排ガスおよび触媒を十分に加熱可能な状態のままでハニカム構造部を小型化できるという観点からは、低電圧（１０〜６０Ｖ）の場合、隔壁の比抵抗が０．０１〜７Ω・ｃｍであることが好ましく、高電圧（１００〜６００Ｖ）の場合、隔壁の比抵抗が０．５〜５０Ω・ｃｍであることが好ましい。 In the exhaust gas purification system of the second invention, it is desirable that the specific resistance of the partition walls in the honeycomb structure is 0.01 to 50 Ω · cm, and further the honeycomb structure is kept in a state where the exhaust gas and the catalyst can be sufficiently heated. From the viewpoint of miniaturization, the specific resistance of the partition wall is preferably 0.01 to 7 Ω · cm when the voltage is low (10 to 60 V), and the specific resistance of the partition wall when the voltage is high (100 to 600 V). Is preferably 0.5 to 50 Ω · cm.
また、第二発明に適用可能な通電により発熱するセラミックスとしては、ＳｉＣ、金属含浸ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４などを挙げることができる。第二発明の排ガス浄化システムが備えるハニカム構造部のように、セラミックスを主成分とする隔壁を有する場合には、固有振動数は、金属製の部材が持つ固有振動数よりも高いことが多い。そのため、例えば、第二発明の排ガス浄化システムを振動の生じやすい自動車に搭載する場合であっても、共振現象が起こりにくく、その結果として、ハニカム構造部に破損が生じにくくなる。 Examples of ceramics that generate heat by energization that can be applied to the second invention include SiC, metal-impregnated SiC, and Si 3 N 4 . In the case of having partition walls mainly composed of ceramics as in the honeycomb structure part provided in the exhaust gas purification system of the second invention, the natural frequency is often higher than the natural frequency of the metal member. For this reason, for example, even when the exhaust gas purification system of the second invention is mounted on an automobile that easily generates vibrations, the resonance phenomenon is unlikely to occur, and as a result, the honeycomb structure portion is not easily damaged.
また、第二発明の排ガス浄化システムでは、ハニカム構造部全体が通電により発熱する性質を持ったセラミックスを主成分として作られている場合には、ハニカム構造部が電極部以外の部材と接触すると、短絡などの不具合が生じてしまうことがある。このような不具合を防ぐためには、ハニカム構造部の表面のうちで、電極部以外の部材と接触する部分に絶縁層を設けておくことが望ましい。この絶縁層は、絶縁破壊強度が１０〜３０Ｖ／μｍであることが望ましい。 Further, in the exhaust gas purification system of the second invention, when the entire honeycomb structure part is made of ceramics having a property of generating heat by energization, when the honeycomb structure part comes into contact with a member other than the electrode part, Problems such as short circuits may occur. In order to prevent such a problem, it is desirable to provide an insulating layer in a portion of the surface of the honeycomb structure portion that contacts a member other than the electrode portion. This insulating layer preferably has a dielectric breakdown strength of 10 to 30 V / μm.
第二発明の備えるハニカム構造部全体が通電により発熱する性質を持ったセラミックスを主成分として作られている場合、上述した絶縁層としては、ハニカム構造部を作り上げているセラミックス成分が酸化して形成される酸化膜を挙げることができる。このような酸化膜は、酸化雰囲気下で高温処理することにより形成することができる。 When the entire honeycomb structure provided in the second invention is made mainly of ceramics having the property of generating heat when energized, the insulating layer described above is formed by oxidizing the ceramic components that make up the honeycomb structure. An oxide film can be mentioned. Such an oxide film can be formed by high-temperature treatment in an oxidizing atmosphere.
あるいは、ハニカム構造部の表面を絶縁性樹脂によってコーティングすることにより、絶縁層を設けることも可能である。このように絶縁層が絶縁性樹脂からなる場合、絶縁性樹脂としては、例えば、ＥＰＤＭ、エチレンプロピレン共重合体、ポリイミド、ポリアミドイミドなどの一般的に用いられている樹脂を用いることができる。 Alternatively, the insulating layer can be provided by coating the surface of the honeycomb structure part with an insulating resin. Thus, when an insulating layer consists of insulating resin, as insulating resin, resin generally used, such as EPDM, an ethylene propylene copolymer, a polyimide, a polyamideimide, can be used, for example.
第二発明の排ガス浄化システムの備えるハニカム構造部の具体例としては、上述したヒーター１の隔壁７に触媒を担持させたものや、ヒーター２１の隔壁２７に触媒を担持したものを挙げることができる。ここで用いる触媒についても、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）を採用することが可能である。
Specific examples of the honeycomb structure provided in the exhaust gas purification system of the second invention include those in which the catalyst is supported on the
本発明は、内燃機関などから排出される排ガスの浄化に使用する排ガス浄化システムとして利用できる。 The present invention can be used as an exhaust gas purification system used for purification of exhaust gas discharged from an internal combustion engine or the like.
１：ヒーター（加熱部）、３：外周壁、４：電極、４ａ：陽極、４ｂ：陰極、５：セル、６：ハニカム構造体、７：隔壁、９，９ａ，９ｂ：端部、２１：ヒーター、２３：外周壁、２４：電極、２４ａ：陽極、２４ｂ：陰極、２５：セル、２６：ハニカム構造体、２７：隔壁、２９，２９ａ，２９ｂ：端部、３０：排ガス浄化システム、３１：エンジン、３３：ヒーター（加熱部）、３５：触媒体（触媒部）、３７：排気管。 1: heater (heating part), 3: outer peripheral wall, 4: electrode, 4a: anode, 4b: cathode, 5: cell, 6: honeycomb structure, 7: partition walls, 9, 9a, 9b: end, 21: Heater, 23: outer peripheral wall, 24: electrode, 24a: anode, 24b: cathode, 25: cell, 26: honeycomb structure, 27: partition wall, 29, 29a, 29b: end, 30: exhaust gas purification system, 31: Engine, 33: heater (heating part), 35: catalyst body (catalyst part), 37: exhaust pipe.
Claims (5)
前記排気経路において前記加熱部の下流に設けられて、前記排ガスに含まれる特定物質を低減させる触媒反応に作用する触媒を有する触媒部と、を備え、
前記加熱部は、
セラミックスを主成分として通電により発熱する隔壁と、該隔壁により区画形成されて前記排ガスの流路となる複数のセルと、を有するハニカム構造部と、
前記ハニカム構造部に接触して配置された前記ハニカム構造部の前記隔壁を通電させるための陽極および陰極となる一対の電極部と、を有する排ガス浄化システム。 A heating unit provided in an exhaust gas exhaust path and capable of heating the exhaust gas;
A catalyst unit provided downstream of the heating unit in the exhaust path, and having a catalyst that acts on a catalytic reaction to reduce a specific substance contained in the exhaust gas,
The heating unit is
A honeycomb structure having a partition wall mainly composed of ceramics and generating heat by energization, and a plurality of cells that are partitioned by the partition wall and serve as the flow path for the exhaust gas;
An exhaust gas purification system comprising: a pair of electrode portions serving as an anode and a cathode for energizing the partition walls of the honeycomb structure portion disposed in contact with the honeycomb structure portion.
前記ハニカム構造部に接触して配置された前記ハニカム構造部の前記隔壁を通電させるための陽極および陰極となる一対の電極部と、を有する排ガス浄化システム。 Partitions carrying a catalyst that has a ceramic as a main component and generates heat when energized and reduces a specific substance contained in the exhaust gas, and a plurality of cells that are formed by the partition walls and serve as the flow path of the exhaust gas And a honeycomb structure having
An exhaust gas purification system comprising: a pair of electrode portions serving as an anode and a cathode for energizing the partition walls of the honeycomb structure portion disposed in contact with the honeycomb structure portion.
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