JP2997805B2 - ハニカムヒータおよびこれを用いた排気ガス浄化装置 - Google Patents
ハニカムヒータおよびこれを用いた排気ガス浄化装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はハニカムヒータ、およびこのハニカムヒータ
を用いた自動車等の排気ガス浄化装置に関する。
を用いた自動車等の排気ガス浄化装置に関する。
従来より一般に用いられている排気ガス浄化装置は、
コージライト等のセラミックスからなるハニカム体に触
媒成分として白金族元素を担持させたものを用いてお
り、このハニカム体中に排気ガスを通過させると、前記
触媒成分の作用によって排気ガス中のHC,CO,NOXをCO2,N
2,H2Oに変えるようになっていた。
コージライト等のセラミックスからなるハニカム体に触
媒成分として白金族元素を担持させたものを用いてお
り、このハニカム体中に排気ガスを通過させると、前記
触媒成分の作用によって排気ガス中のHC,CO,NOXをCO2,N
2,H2Oに変えるようになっていた。
ところが、このような従来のセラミックハニカム体を
用いた排気ガス浄化装置においては、使用中に排気ガス
中のカーボン等が付着して排気ガスの流動抵抗が高くな
ったり、あるいはエンジンの始動初期にはセラミックハ
ニカム体の温度が低いため触媒作用が働きにくい等の問
題があった。
用いた排気ガス浄化装置においては、使用中に排気ガス
中のカーボン等が付着して排気ガスの流動抵抗が高くな
ったり、あるいはエンジンの始動初期にはセラミックハ
ニカム体の温度が低いため触媒作用が働きにくい等の問
題があった。
この問題点を解決するために、例えば第5図に示すよ
うにセラミックハニカム体20の内側表面に抵抗ペースト
21を塗布しておいて、リード線22によって抵抗ペースト
21に通電して発熱させるようにしたものもあった。(実
公昭51−13621号公報参照)がこのような構造では製造
が非常に困難であり、実用上問題が大きかった。
うにセラミックハニカム体20の内側表面に抵抗ペースト
21を塗布しておいて、リード線22によって抵抗ペースト
21に通電して発熱させるようにしたものもあった。(実
公昭51−13621号公報参照)がこのような構造では製造
が非常に困難であり、実用上問題が大きかった。
また、この他にもセラミックハニカム体20を発熱させ
るべく、さまざまな構造のものが考えられていたが、い
ずれも構造が複雑となり実用的でないものであった。
るべく、さまざまな構造のものが考えられていたが、い
ずれも構造が複雑となり実用的でないものであった。
さらに、従来のセラミックハニカム体を用いた排気ガ
ス浄化装置では、ハニカム体の肉厚を薄くすることが困
難であるため、小型化できず、排気ガスの流動抵抗が大
きかった。また、セラミックハニカム体は、さまざまな
形状に加工することが困難で、衝撃に弱いため取付時に
緩衝材を必要とするなどの不都合があった。
ス浄化装置では、ハニカム体の肉厚を薄くすることが困
難であるため、小型化できず、排気ガスの流動抵抗が大
きかった。また、セラミックハニカム体は、さまざまな
形状に加工することが困難で、衝撃に弱いため取付時に
緩衝材を必要とするなどの不都合があった。
上記に鑑みて本発明は、融点が1399℃〜1500℃のフェ
ライト系又はオーステナイト系ステンレス鋼板により形
成したハニカム形状体に電極を形成し、該電極を通じて
前記ハニカム形状体自体に通電して発熱させるようにし
てハニカムヒータを形成し、また、このハニカムヒータ
に触媒成分を担持させることによって排気ガス浄化装置
を構成したものである。
ライト系又はオーステナイト系ステンレス鋼板により形
成したハニカム形状体に電極を形成し、該電極を通じて
前記ハニカム形状体自体に通電して発熱させるようにし
てハニカムヒータを形成し、また、このハニカムヒータ
に触媒成分を担持させることによって排気ガス浄化装置
を構成したものである。
以下の本発明の実施例を図によって説明する。
第1図に示すハニカムヒータは、ステンレス鋼から成
るハニカム形状体1の中心部に電極2を、外側面に電極
3をそれぞれ形成し、これら電極2,3間に通電できるよ
うに電源4、スイッチ5を備えている。従って、該スイ
ッチ5を入れることによってハニカム形状体1自身に通
電し、発熱させることができるため、例えば温風器用ヒ
ータや液体加熱用ヒータ等として利用することができ
る。
るハニカム形状体1の中心部に電極2を、外側面に電極
3をそれぞれ形成し、これら電極2,3間に通電できるよ
うに電源4、スイッチ5を備えている。従って、該スイ
ッチ5を入れることによってハニカム形状体1自身に通
電し、発熱させることができるため、例えば温風器用ヒ
ータや液体加熱用ヒータ等として利用することができ
る。
さらに、上記電極2は、リード線を接合した棒状体を
ハニカム形状体1の中央に挿入したものであり、電極3
はハニカム形状体1の外側面に直接リード線を接合して
なるものである。このように、ステンレス鋼から成るハ
ニカム形状体1自身を通電発熱体として利用しているこ
とにより、非常に簡単な構造となり、製造も容易であ
る。なお、電極2を形成する棒状体には温度センサーを
備えておき過熱等を検知することもできる。
ハニカム形状体1の中央に挿入したものであり、電極3
はハニカム形状体1の外側面に直接リード線を接合して
なるものである。このように、ステンレス鋼から成るハ
ニカム形状体1自身を通電発熱体として利用しているこ
とにより、非常に簡単な構造となり、製造も容易であ
る。なお、電極2を形成する棒状体には温度センサーを
備えておき過熱等を検知することもできる。
また、他の実施例として第2図に示すようにハニカム
形状体1の外側面両端にリング状の電極2′,3′を形成
しておいて、これら電極2′,3′間に通電できるよう
に、電源4、スイッチ5を備えたものでも良い。
形状体1の外側面両端にリング状の電極2′,3′を形成
しておいて、これら電極2′,3′間に通電できるよう
に、電源4、スイッチ5を備えたものでも良い。
さらに、上記のステンレス鋼から成るハニカム形状体
1をアルミナ等で被覆し、絶縁層を形成したものでも良
い。
1をアルミナ等で被覆し、絶縁層を形成したものでも良
い。
以上、ハニカムヒータとしての実施例について説明し
てきたが、これを排気ガス浄化装置に用いることもでき
る。即ち、第1図、第2図に示したステンレス鋼から成
るハニカム形状体1にγ−Al2O3を被覆するウォッシュ
コートを施した後、このγ−Al2O3層に触媒成分として
白金族元素を担持させればよい。
てきたが、これを排気ガス浄化装置に用いることもでき
る。即ち、第1図、第2図に示したステンレス鋼から成
るハニカム形状体1にγ−Al2O3を被覆するウォッシュ
コートを施した後、このγ−Al2O3層に触媒成分として
白金族元素を担持させればよい。
このようにすれば、ハニカム形状体1には電極2,3が
形成され、通電発熱させられることから、エンジン始動
初期でも、すぐに触媒が作用しやすい温度(300〜600
℃)とすることができ、またハニカム形状体1中にカー
ボン等が付着した場合でも焼成して除去することができ
る。更に、前記ステンレス鋼から成るハニカム形状体1
はセラミックハニカム体に比べて肉厚を薄くできること
から、排気ガス浄化装置を小型にすることができるだけ
でなく、ハニカム形状体1をさまざまな形状とすること
が可能であり、緩衝材も必要がない。
形成され、通電発熱させられることから、エンジン始動
初期でも、すぐに触媒が作用しやすい温度(300〜600
℃)とすることができ、またハニカム形状体1中にカー
ボン等が付着した場合でも焼成して除去することができ
る。更に、前記ステンレス鋼から成るハニカム形状体1
はセラミックハニカム体に比べて肉厚を薄くできること
から、排気ガス浄化装置を小型にすることができるだけ
でなく、ハニカム形状体1をさまざまな形状とすること
が可能であり、緩衝材も必要がない。
上記ハニカム形状体1は、第3図に端面を示すよう
に、ステンレス鋼からなる平板11、波板12を交互に重ね
たものであり、第4図に示すように平板11、波板12を重
ね合わせて螺旋状に巻き上げ、必要な箇所をロウ付け又
はスポット溶接したものである。
に、ステンレス鋼からなる平板11、波板12を交互に重ね
たものであり、第4図に示すように平板11、波板12を重
ね合わせて螺旋状に巻き上げ、必要な箇所をロウ付け又
はスポット溶接したものである。
また、材質として用いるステンレス鋼は、オーステナ
イト系ステンレス鋼やフェライト系ステンレス鋼を用い
れば良い。オーステナイト系ステンレス鋼はNi,Crの合
金量が多く高温強度が優れ、フェライト系ステンレス鋼
はNiを含有せずAlを含有する合金では高温の耐酸化性が
優れている。このAlを含有するステンレス鋼は、成形後
の酸化処理で表面に数μmのAl2O3層が折出するため絶
縁性、耐酸化性等に優れており、このAl2O3層に直接触
媒成分を担持させればウォッシュコート工程を省略する
ことも可能である。また、これらのステンレス鋼にAlメ
ッキを施しておいて酸化処理を行うことによっても上記
のようにAl2O3層を形成することができ、このAl2O3層を
絶縁層とできるほか、このAl2O3層に直接触媒成分を担
持させることもできる。これらのステンレス鋼の特性は
第1表に示す通りである。
イト系ステンレス鋼やフェライト系ステンレス鋼を用い
れば良い。オーステナイト系ステンレス鋼はNi,Crの合
金量が多く高温強度が優れ、フェライト系ステンレス鋼
はNiを含有せずAlを含有する合金では高温の耐酸化性が
優れている。このAlを含有するステンレス鋼は、成形後
の酸化処理で表面に数μmのAl2O3層が折出するため絶
縁性、耐酸化性等に優れており、このAl2O3層に直接触
媒成分を担持させればウォッシュコート工程を省略する
ことも可能である。また、これらのステンレス鋼にAlメ
ッキを施しておいて酸化処理を行うことによっても上記
のようにAl2O3層を形成することができ、このAl2O3層を
絶縁層とできるほか、このAl2O3層に直接触媒成分を担
持させることもできる。これらのステンレス鋼の特性は
第1表に示す通りである。
実際に第1図に示す構造のハニカムヒータを試作し
た。ハニカム形状体1は直径75mm、長さ80mmのものと
し、電極2,3間の抵抗値は0.4Ωとなり、第6図に昇温カ
ーブを示すように、この電極2,3間に1.5vの電圧を加え
れば4分30秒でハニカム形状体1の温度を300℃とする
ことができた。
た。ハニカム形状体1は直径75mm、長さ80mmのものと
し、電極2,3間の抵抗値は0.4Ωとなり、第6図に昇温カ
ーブを示すように、この電極2,3間に1.5vの電圧を加え
れば4分30秒でハニカム形状体1の温度を300℃とする
ことができた。
従って、排気ガス浄化装置として用いれば充分触媒を
活性化することができる。
活性化することができる。
また、上記ハニカム形状体1は、平板11、波板12の肉
厚を変えたり、一部に切り欠き等を設けることによっ
て、その抵抗値を最適のものに調整することが可能であ
る。
厚を変えたり、一部に切り欠き等を設けることによっ
て、その抵抗値を最適のものに調整することが可能であ
る。
叙上のように本発明によれば、融点が1399℃〜1500℃
のフェライト系又はオーステナイト系ステンレス鋼板か
ら成るハニカム形状体に電極を形成し、該電極を通じて
前記ハニカム形状体自身に通電発熱させる手段を備えた
ことによって、非常に簡単な構造で熱効率の良いハニカ
ムヒータとすることができる。
のフェライト系又はオーステナイト系ステンレス鋼板か
ら成るハニカム形状体に電極を形成し、該電極を通じて
前記ハニカム形状体自身に通電発熱させる手段を備えた
ことによって、非常に簡単な構造で熱効率の良いハニカ
ムヒータとすることができる。
また、このハニカムヒータに触媒成分を担持させて排
気ガス浄化装置を形成したことによって、ハニカム形状
体自体を自由に発熱させられるため、エンジン始動初期
でも、すぐに触媒が活性化する温度とすることができる
だけでなく、カーボン等が付着した場合でも燃焼除去が
可能となり、しかも製造が容易となる。更に、ステンレ
ス鋼から成るハニカム形状体は肉厚を薄くできることか
ら、小型にでき、排気ガスの流動抵抗が小さいだけでな
く、容易にさまざまな形状とすることができ、耐衝撃性
に優れているため取付時に緩衝材が必要ないなど、多く
の効果を奏することができる。
気ガス浄化装置を形成したことによって、ハニカム形状
体自体を自由に発熱させられるため、エンジン始動初期
でも、すぐに触媒が活性化する温度とすることができる
だけでなく、カーボン等が付着した場合でも燃焼除去が
可能となり、しかも製造が容易となる。更に、ステンレ
ス鋼から成るハニカム形状体は肉厚を薄くできることか
ら、小型にでき、排気ガスの流動抵抗が小さいだけでな
く、容易にさまざまな形状とすることができ、耐衝撃性
に優れているため取付時に緩衝材が必要ないなど、多く
の効果を奏することができる。
第1図は本発明実施例に係るハニカムヒータを示す概略
斜視図、第2図は本発明の他の実施例を示す概略斜視
図、である。 第3図は、本発明のハニカムヒータを構成するハニカム
形状体の部分端面図、第4図は同じくハニカム形状体の
製造工程を説明するための斜視図である。 第5図は従来の排気ガス浄化装置に用いるセラミックハ
ニカム体の端面図である。 第6図は本発明のハニカムヒータの昇温特性を示すグラ
フである。 1:ハニカム形状体 2,3:電極 4:電源 5:スイッチ
斜視図、第2図は本発明の他の実施例を示す概略斜視
図、である。 第3図は、本発明のハニカムヒータを構成するハニカム
形状体の部分端面図、第4図は同じくハニカム形状体の
製造工程を説明するための斜視図である。 第5図は従来の排気ガス浄化装置に用いるセラミックハ
ニカム体の端面図である。 第6図は本発明のハニカムヒータの昇温特性を示すグラ
フである。 1:ハニカム形状体 2,3:電極 4:電源 5:スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−116412(JP,A) 特開 昭57−71898(JP,A) 特開 昭49−133720(JP,A) 実開 昭63−67609(JP,U) 特表 平3−500911(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F01N 3/02 F01N 3/20
Claims (2)
- 【請求項1】融点が1399℃〜1500℃のフェライト系又は
オーステナイト系ステンレス鋼板から成るハニカム形状
体の中心部と外側面又は外側面両端にそれぞれ電極を配
設すると共に、該電極を通じて前記ハニカム形状体に通
電し、発熱させるようにしたことを特徴とするハニカム
ヒータ。 - 【請求項2】表面に形成したアルミナ層に触媒成分を担
持してなる融点が1399℃〜1500℃のフェライト系又はオ
ーステナイト系ステンレス鋼板から成るハニカム形状体
に、中心部と外側面又は外側面両端にそれぞれ電極を配
設すると共に、該電極を通じて前記ハニカム形状体に通
電して発熱させ、上記触媒成分を活性化させるようにし
たことを特徴とする排気ガス浄化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4747789A JP2997805B2 (ja) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | ハニカムヒータおよびこれを用いた排気ガス浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4747789A JP2997805B2 (ja) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | ハニカムヒータおよびこれを用いた排気ガス浄化装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02223622A JPH02223622A (ja) | 1990-09-06 |
JP2997805B2 true JP2997805B2 (ja) | 2000-01-11 |
Family
ID=12776217
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4747789A Expired - Fee Related JP2997805B2 (ja) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | ハニカムヒータおよびこれを用いた排気ガス浄化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2997805B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04136412A (ja) * | 1990-09-28 | 1992-05-11 | Nissan Motor Co Ltd | ハニカム触媒コンバータの加熱装置 |
JP2990797B2 (ja) * | 1990-11-30 | 1999-12-13 | 株式会社デンソー | ハニカムヒータ |
US5146744A (en) * | 1991-03-13 | 1992-09-15 | W. R. Grace & Co.-Conn. | Electrically heatable catalytic converter insert |
JPH0512621U (ja) * | 1991-07-26 | 1993-02-19 | カルソニツク株式会社 | 電気加熱触媒担体 |
DE69227866T2 (de) * | 1991-08-26 | 1999-05-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba, Kawasaki, Kanagawa | Katalytische Verbrennungsvorrichtung und Verfahren |
JPH06182224A (ja) * | 1992-09-18 | 1994-07-05 | Nippondenso Co Ltd | 自己発熱型ハニカムフィルタ |
US5599509A (en) * | 1993-03-17 | 1997-02-04 | Nippondenso Co., Ltd. | Honeycomb body and catalyst converter having catalyst carrier configured of this honeycomb |
DE19943846A1 (de) * | 1999-09-13 | 2001-03-15 | Emitec Emissionstechnologie | Vorrichtung mit Heizelement zur Abgasreinigung |
JP4074997B2 (ja) * | 2003-09-24 | 2008-04-16 | トヨタ自動車株式会社 | 排ガス浄化装置 |
RU2492911C1 (ru) * | 2012-03-07 | 2013-09-20 | Открытое акционерное общество "Электроавтоматика" | Электроочиститель диэлектрических жидкостей и газов с сотовыми электродами |
JP6242705B2 (ja) * | 2013-02-25 | 2017-12-06 | 株式会社クボタ | 火花点火式エンジン |
JP2015148189A (ja) * | 2014-02-06 | 2015-08-20 | 株式会社クボタ | エンジン |
JP6242706B2 (ja) * | 2014-02-06 | 2017-12-06 | 株式会社クボタ | 火花点火式エンジン |
JP6599161B2 (ja) | 2015-08-05 | 2019-10-30 | 株式会社クボタ | 排気浄化装置 |
-
1989
- 1989-02-27 JP JP4747789A patent/JP2997805B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|---|---|
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