JPH05115795A - Waste gas purifying apparatus - Google Patents
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Landscapes
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- Catalysts (AREA)
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、一般に、自動車の排気
ガス浄化手段として排気管の途中に介装されて使用され
る排気ガス浄化装置に関する。更に詳しくは、本発明
は、この種の排気ガス浄化装置における大きな欠点、即
ちエンジン始動時（コールドスタート時）の排気ガスの
低浄化率の問題を大幅に改善することができる加熱手段
を組込んだ排気ガス浄化装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention generally relates to an exhaust gas purifying apparatus which is used as an exhaust gas purifying means for an automobile by being inserted in the middle of an exhaust pipe. More specifically, the present invention incorporates a heating means capable of significantly improving a major drawback of this type of exhaust gas purification apparatus, that is, a problem of low exhaust gas purification rate at engine start (cold start). It relates to an exhaust gas purification device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、この種の排気ガス浄化装置の主要
な構成要素である触媒担持母体として、コージェライト
などのセラミックス材を用いたセラミックス製のモノリ
スタイプのものと、金属（メタル）製のモノリスタイプ
のものが知られている。特に最近においては、機械的強
度、耐久性、通気抵抗、浄化効率、装置の小型化、など
の観点から金属製モノリスタイプのものが盛んに研究開
発されている。なお、以下の説明においては、説明の便
宜のために後者の金属製モノリスタイプのものを主とし
て説明する。金属製モノリスタイプの排気ガス浄化装置
は、一般に耐熱性の薄肉鋼板からの平板状帯材と前記薄
肉鋼板を波形成形した波板状帯材とを、相互に当接部を
有するように重積し、これを一括渦巻状に巻回積層する
か、あるいは階層状に重積して製作した軸方向に排気ガ
ス通路のための多数の網目状通気孔路（以下、セルとも
いう。）を有するハニカム状積層体（以下、ハニカム体
という。）と、前記ハニカム体を填装し固着するための
両端が開口した筒状の金属製ケースから構成されてい
る。そして、前記ハニカム体と金属製ケースとは、排気
ガス自体の高温度及び排気ガスと浄化用触媒との発熱反
応による高い温度雰囲気下で生起する熱膨張や熱的応力
に耐えるように、また自動車走行時の激しい振動に耐え
得るようにろう接または溶接などにより強固に固着され
る。なお、ハニカム体を構成する平板状帯材と波板状帯
材の当接部は種々の方法により固着されることはいうま
でもないことである。2. Description of the Related Art Conventionally, as a catalyst supporting base which is a main constituent element of this type of exhaust gas purifying apparatus, a ceramic monolith type using a ceramic material such as cordierite and a metal (metal) type are used. A monolith type is known. Particularly in recent years, a metal monolith type has been actively researched and developed from the viewpoints of mechanical strength, durability, ventilation resistance, purification efficiency, downsizing of a device, and the like. In the following description, the latter metal monolith type will be mainly described for convenience of description. A metal monolith-type exhaust gas purifying apparatus generally stacks flat plate-shaped strips made of heat-resistant thin steel plates and corrugated strips formed by corrugating the thin steel plates so as to have mutual contact portions. However, a large number of mesh vent holes (hereinafter, also referred to as cells) for the exhaust gas passage are formed in the axial direction, which are manufactured by stacking them in a spiral shape or by stacking them in layers. It is composed of a honeycomb laminated body (hereinafter, referred to as a honeycomb body) and a cylindrical metal case having both ends opened for filling and fixing the honeycomb body. The honeycomb body and the metal case are formed so as to withstand the thermal expansion and thermal stress that occur in the high temperature of the exhaust gas itself and the high temperature atmosphere due to the exothermic reaction between the exhaust gas and the purification catalyst. It is firmly fixed by brazing or welding so that it can withstand severe vibrations during traveling. Needless to say, the abutting portions of the flat band member and the corrugated plate member forming the honeycomb body are fixed by various methods.
【０００３】この種の排気ガス浄化装置における大きな
問題は、次の点にある。即ち、エンジン始動時（コール
ドスタート時）において、金属製ハニカム体の壁面に担
持された、Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｈなどの排気ガス浄化用触媒
が、排気ガスと効率的に触媒反応を起こす最適な温度条
件に達していないことであり、エンジンから排出される
ＣＯ（一酸化炭素）やＨＣ（炭化水素化合物）などの有
害な物質のほとんどが浄化されずに大気中に放出されて
しまうという点にある。The major problems in this type of exhaust gas purifying apparatus are as follows. That is, at the time of engine start (at the time of cold start), the optimum temperature at which the exhaust gas purifying catalyst such as Pt, Pd, and Rh carried on the wall surface of the metal honeycomb body efficiently causes a catalytic reaction with the exhaust gas. This means that the conditions have not been reached, and most harmful substances such as CO (carbon monoxide) and HC (hydrocarbon compounds) emitted from the engine are not purified but are released into the atmosphere. ..
【０００４】前記したエンジン始動時（コールドスター
ト時）の問題点を解決するために種々の提案がなされて
いる。例えば、(i) 実開昭６３−６７６０９号には、セ
ラミックス製モノリスタイプを主触媒担持母体として使
用したコンバータにおいて、該主触媒担持母体の排気ガ
ス上流側の近傍部位に、予めハニカム状に製作したメタ
ル担体にアルミナをコートし、かつ通電可能とされたメ
タルモノリス触媒を配設する方法、(ii) 実開平２−９
４３１６号には、触媒本体の外周部に遠赤外線ヒータを
配設する方式、(iii) 実開平３−１００２２号には、モ
ノリスタイプの触媒の前面（排気ガスの上流側）に加熱
ヒータ、更に該ヒータの前面に排気ガスを整流するため
の整流板を配設する方式、などが提案されている。しか
しながら、これら従来の提案のものは、ヒータ機能を果
たすハニカム体を十分に高く昇温させて触媒反応を効率
的に行なわしめなければならないという要請からみて、
昇温温度が不十分であったり、解決のためにコストアッ
プを強いられたりして充分に満足のいくものではない。Various proposals have been made in order to solve the problems at the time of starting the engine (at the time of cold starting). For example, in (i) Japanese Utility Model Publication No. 63-67609, a converter using a ceramic monolith type as a main catalyst supporting base is manufactured in advance in a honeycomb shape at a portion near the exhaust gas upstream side of the main catalyst supporting base. A method of coating the metal carrier with alumina, and disposing a metal monolith catalyst capable of conducting electricity, (ii)
No. 4316 has a method of arranging a far infrared heater on the outer peripheral portion of the catalyst body, and (iii) No. 3-10022 of actual Kaihei has a heater on the front surface (upstream side of exhaust gas) of a monolith type catalyst. A method of arranging a rectifying plate for rectifying exhaust gas on the front surface of the heater has been proposed. However, in these conventional proposals, in view of the requirement that the temperature of the honeycomb body that performs the heater function should be raised sufficiently high to efficiently carry out the catalytic reaction,
It is not completely satisfactory because the temperature rise temperature is insufficient or the cost is increased to solve the problem.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする問題点】本発明は、前記した
従来のハニカム体にみられる問題点を解決すべくなされ
たものである。本発明者らは、コールドスタート時にハ
ニカム体の温度、特にハニカム体の内部全体を均一にか
つ充分に高い温度に昇温させる技術について種々、検討
を加えた。特に、従来技術において説明した実開昭６３
−６７６０９号などに提案されている排気ガス浄化装置
用の通電発熱式ハニカム体の改良について、鋭意、検討
を加えた。DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention The present invention has been made to solve the problems found in the above-mentioned conventional honeycomb body. The present inventors have made various studies on a technique for raising the temperature of the honeycomb body, particularly the entire inside of the honeycomb body, to a uniform and sufficiently high temperature during cold start. In particular, the actual development 63 described in the prior art
The inventors have earnestly studied the improvement of the electric heating type honeycomb body for an exhaust gas purifying apparatus proposed in Japanese Patent No. 67609 or the like.
【０００６】その結果、本発明者らは、従来技術として
説明した実開昭６３−６７６０９号などに提案されてい
る通電発熱式ハニカム体、即ち耐熱性の薄肉金属板製の
平板状帯材と波板状帯材を当接させるように重積して巻
回タイプのハニカム体を製作し、これに通電するため
に、(i) その中心軸線上に、一方の電極材（これは棒状
の電極材とみられる。以下、中心部電極材という。）を
配設とともに、(ii) 該ハニカム体の外周を保持する外
枠（金属製ケース）を他の電極材（以下、外周部電極材
という。）とした、構造のプレヒータ機能を有する通電
発熱式ハニカム体には、次の欠点があることを見い出し
た。As a result, the inventors of the present invention have proposed an electric heating type honeycomb body proposed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 63-67609 described above, that is, a heat-resistant flat plate-shaped strip material made of a thin metal plate. To fabricate a wound type honeycomb body by stacking the corrugated plate materials so that they are in contact with each other, and to energize them, (i) one electrode material (this is a rod-shaped It is considered to be an electrode material. Hereinafter, it is referred to as a central electrode material.), And (ii) an outer frame (metal case) for holding the outer periphery of the honeycomb body is another electrode material (hereinafter referred to as an outer peripheral electrode material). It was found that the electric heating type honeycomb body having a preheater function of the structure described above has the following drawbacks.
【０００７】例えば、前記構造の通電発熱式ハニカム体
において、外部の電源部（バッテリなど）に対して、ハ
ニカム体の外周部電極材を＋極、中心部電極材を−極に
接続して通電したとき、（イ）外周部電極材（ハニカム
体が導電性の円筒状金属製ケース内で固着されている場
合、該金属製ケース全体が外周部電極材となる。）の表
面積に対するハニカム体の外周部及びその近傍部位にお
ける平板状帯材と波板状帯材が形成する通電面積の割合
と、（ロ）中心部電極材（例えばＮｉ製丸棒材）の表面
積に対するハニカム体の中心部及び近傍部位における平
板状帯材と波板状帯材が形成する通電面積の割合におい
て、前者（イ）の方が圧倒的に多いことから各セルの壁
を通じて流れる電流密度が後者より極めて少なくなるこ
と、別言すれば通電によりハニカム体の外周部及びその
近傍部位では抵抗加熱により得られる発熱量は、ハニカ
ム体の中心部及びその近傍部位での抵抗加熱により得ら
れる発熱量と比較して小さなものとなる。その結果、プ
レヒータとしてのハニカム体内部の温度が不均一とな
る。For example, in the energization / heat-generation type honeycomb body having the above-mentioned structure, the outer peripheral electrode material of the honeycomb body is connected to the positive electrode and the central electrode material is connected to the negative electrode with respect to an external power source (battery, etc.). Then, (a) the surface area of the honeycomb body with respect to the surface area of the outer peripheral electrode material (when the honeycomb body is fixed in the conductive cylindrical metal case, the entire metal case becomes the outer peripheral electrode material). The ratio of the current-carrying area formed by the flat plate-shaped strip member and the corrugated plate-shaped strip member in the outer peripheral portion and the vicinity thereof, and (b) the central portion of the honeycomb body with respect to the surface area of the central electrode material (for example, Ni round rod material) and The current density flowing through the wall of each cell is much smaller than the latter because the former (a) is overwhelmingly large in the ratio of the current-carrying area formed by the flat strip and corrugated strip in the vicinity. , In other words, The outer peripheral portion and the calorific value obtained by resistance heating in the vicinity site of the honeycomb body, becomes small as compared with the central portion and the calorific value obtained by the resistance heating at the site near the honeycomb body by. As a result, the temperature inside the honeycomb body as the preheater becomes uneven.
【０００８】周知のように、この種のプレヒータ機能を
有する通電発熱式ハニカム体（Ｈ´）は、図９に示され
る態様で排気ガス浄化装置（Ａ）に組込まれて使用され
るものである。図９は、従来の通電発熱式ハニカム体
（Ｈ´）を組込んだ排気ガス浄化装置（Ａ）の一部を省
略した断面図である。図示されるように、排気ガス流方
向（Ｆ）に対し、排気ガスの上流側に通電発熱式ハニカ
ム体（Ｈ´）、下流側にＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈなどの排気ガ
スの浄化用触媒を担持したメイン（主）触媒（Ｍ）を金
属製ケース（Ｃ）内に配設して構成されるものである。
そして、該通電発熱式ハニカム体（Ｈ´）の中心部電極
材と外周部電極材は、電極端子や導線(5,6）を介して外
部電源部(4) に接続される。As is well known, this type of electric heating type honeycomb body (H ') having a preheater function is used by being incorporated in the exhaust gas purifying apparatus (A) in the mode shown in FIG. .. FIG. 9 is a cross-sectional view in which a part of an exhaust gas purification device (A) incorporating a conventional electric heating type honeycomb body (H ′) is omitted. As shown in the figure, with respect to the exhaust gas flow direction (F), an electric heating type honeycomb body (H ') is carried on the upstream side of the exhaust gas, and an exhaust gas purifying catalyst such as Pt, Pd, Rh is carried on the downstream side. The main catalyst (M) is arranged in the metal case (C).
The central electrode material and the outer peripheral electrode material of the electric heating type honeycomb body (H ') are connected to the external power source part (4) through the electrode terminals and the conducting wires (5, 6).
【０００９】しかしながら、前記図９で示される従来タ
イプの排気ガス浄化装置（Ａ）においては、前述したよ
うにプレヒータ機能を有する通電発熱式ハニカム体（Ｈ
´）が、通電によりその内部が均一に加熱昇温されず、
その内部を通過する排気ガスは不均一に加熱されて下流
側の主触媒（Ｍ）に至る。即ち、排気ガスは触媒反応に
とって最適な温度に均一に加熱されずに主触媒（Ｍ）内
に流入してしまい、その結果、十分に満足にいく排気ガ
ス浄化を達成することができない。また、従来の通電発
熱式ハニカム体（Ｈ´）においては、前記した電流密度
の相違から中央部位を適温にすると外周部位が低温とな
るが、これを解消しようとして外周部位を適温にすると
中心部位、特に中心部電極材の近傍部位はオーバヒート
し、極端な場合にはメルトダウン（溶損）してしまいハ
ニカム体（Ｈ´）の耐振耐久性（機械的強度）が大きく
損なわれる。However, in the conventional type exhaust gas purifying apparatus (A) shown in FIG. 9, as described above, the electric heating type honeycomb body (H) having the preheater function is used.
′) Does not uniformly heat up the inside due to energization,
Exhaust gas passing through the inside is unevenly heated and reaches the main catalyst (M) on the downstream side. That is, the exhaust gas is not uniformly heated to the optimum temperature for the catalytic reaction and flows into the main catalyst (M), and as a result, a sufficiently satisfactory exhaust gas purification cannot be achieved. In addition, in the conventional energization heat generation type honeycomb body (H '), when the central portion is heated to an appropriate temperature due to the difference in the current density, the outer peripheral portion has a low temperature. In particular, the area in the vicinity of the central electrode material is overheated, and in an extreme case, meltdown (melting loss) occurs, and the vibration resistance durability (mechanical strength) of the honeycomb body (H ′) is greatly impaired.
【００１０】これに対して本発明者らは、状来の通電発
熱式ハニカム体（Ｈ´）においては前記（イ）と（ロ）
で説明したように中心部電極材（棒状のもの）外周部電
極材（金属製ケースを電極材とするため円筒状のもの）
という電極材の配設構成のもとでは重大な欠点を有する
が、ハニカム体の外周面上に所望の間隔をおいて、相対
向する部位に板状の一対の電極板を配設したとき、極め
て良好な結果を得ることを見い出した。即ち、前記した
電極板の配設構成のもとにおいて、ハニカム体の内部は
ほぼ均一に加熱されるため、排気ガス浄化効率、特にコ
ールドスタート時の排気ガスの浄化効率を大幅に改善で
きることを見い出した。本発明は、前記知見をベースと
した通電発熱式排気ガス浄化装置、特にその主要な構成
要素であるヒータ特性に優れたハニカム体を提供しよう
とするものである。On the other hand, the inventors of the present invention have described the above (a) and (b) in the conventional heat-generating honeycomb body (H ').
Center electrode material (rod-shaped) outer peripheral electrode material (cylindrical because metal case is used as electrode material)
Although there is a serious drawback under the arrangement configuration of the electrode material, at a desired interval on the outer peripheral surface of the honeycomb body, when a pair of plate-shaped electrode plates are arranged at opposing portions, It has been found that very good results are obtained. That is, it has been found that, under the above-mentioned arrangement of the electrode plates, the inside of the honeycomb body is heated almost uniformly, so that the exhaust gas purification efficiency, particularly the exhaust gas purification efficiency at the cold start can be greatly improved. It was The present invention intends to provide an electric heating type exhaust gas purifying apparatus based on the above knowledge, and particularly a honeycomb body which is a main constituent element thereof and has excellent heater characteristics.
【００１１】[0011]
【問題点を解決するための手段】本発明を概説すれば、
本発明は、通電発熱式ハニカム体（Ｈ）及び該ハニカム
体の後部に配設される主触媒から成る排気ガス浄化装置
（Ｈ）において、該通電発熱式ハニカム体（Ｈ）が、
(i) 薄肉金属板製の平板状帯材と波板状帯材を相互に当
接するように重積して製作したハニカム体（Ｈ1 ）で構
成され、かつ、(ii) 前記ハニカム体（Ｈ1 ）が、その
外周面上において、所望の周長（ｄ）の間隔をおいて設
定される相対応する部位に、周長（ｌ）の電極板
（Ｂ1 ，Ｂ2）を配設したものである、ことを特徴とす
る排気ガス浄化装置に関するものである。The present invention will be summarized as follows.
The present invention relates to an exhaust gas purifying device (H) comprising an electric heating type honeycomb body (H) and a main catalyst arranged at the rear part of the honeycomb body, wherein the electric heating type honeycomb body (H) is
(i) A honeycomb body (H 1 ) manufactured by stacking flat-plate strips and corrugated strips made of thin metal plates so as to abut each other, and (ii) the honeycomb body ( H 1 ) has electrode plates (B 1 , B 2 ) of peripheral length (l) arranged at corresponding portions on the outer peripheral surface thereof which are set at intervals of a desired peripheral length (d). The present invention relates to an exhaust gas purifying device characterized by the following.
【００１２】以下、本発明の技術的構成及び実施態様に
ついて、図面を参照して説明する。なお、本発明は図示
のものに限定されないことはいうまでもないことであ
る。The technical configuration and embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Needless to say, the present invention is not limited to the illustrated one.
【００１３】図１は、本発明の第一実施例のヒータ機能
を有する通電発熱式ハニカム体（Ｈ）の一部を省略した
正面図であり、図２は側面図である。本発明の通電発熱
式ハニカム体（Ｈ）は、前述した図９に示される従来の
通電発熱式ハニカム体（Ｈ´）に代替して使用されるも
のである。即ち、排気ガス流方向（Ｆ）に対して主触媒
（Ｍ）の上流側に、プレヒータとし配設されて使用され
るものである。本発明の通電発熱式ハニカム体（Ｈ）
は、従来のハニカム体（Ｈ´）と比較して、次の点で大
きく相違するものである。（ａ）従来の通電発熱式ハニ
カム体（Ｈ´）は、前述したように、かつ図９に示され
るように耐熱性の薄肉金属板製の平板状帯材(1) と波板
状帯材(2) を相互に当接するように重積し、これを一括
渦巻状に巻回して製作した巻回タイプのハニカム体に、
棒状の中心部電極材（Ｂ1 ）と外周部電極材（Ｂ2 ）
（該ハニカム体の金属製ケース）を配設した構造のもの
である。なお、前記平板状帯材(1)と波板状帯材(2) の
巻回積層により、図１に示されるように多数の排気ガス
の網目状通気孔路（セル）(3) が自動的に形成される。 （ｂ）これに対して、本発明の通電発熱式ハニカム体
（Ｈ）は、その電極材の配設構成が全く相違するもので
ある。これを図１〜図２により詳しく説明する。図１に
示されるように、本発明の通電発熱式ハニカム体（Ｈ）
において電極材は次のようにして配設される。即ち、該
通電発熱式ハニカム体（Ｈ）を構成するハニカム体（Ｈ
1 ）（図１には、巻回タイプのハニカム体Ｈ1 が示され
ている。）の外周面上において、所望の周長（ｄ）の間
隔をおいて設定される相対向する（二つの）部位に、周
長（ｌ）の電極板（Ｂ1 ，Ｂ2 ）が配設される。例え
ば、断面形状が円形で半径ｒの巻回タイプのハニカム体
（Ｈ1 ）の場合、各電極板（Ｂ1 ，Ｂ2 ）の周長（ｌ）
は、ｌ＝（πｒ−ｄ）に設定すればよい。また、図２に
示されるようにハニカム体（Ｈ1 ）は幅（排気ガス流方
向の厚み）（Ｄ）を有するものであり、各電極板
（Ｂ1 ，Ｂ2 ）の面積略ｌ×Ｄの板状体のものである。FIG. 1 is a front view in which a part of an electric heating type honeycomb body (H) having a heater function of the first embodiment of the present invention is omitted, and FIG. 2 is a side view. The electric heating type honeycomb body (H) of the present invention is used in place of the conventional electric heating type honeycomb body (H ′) shown in FIG. 9 described above. That is, it is arranged and used as a preheater on the upstream side of the main catalyst (M) with respect to the exhaust gas flow direction (F). Electric heating type honeycomb body (H) of the present invention
Is significantly different from the conventional honeycomb body (H ') in the following points. (A) As described above and as shown in FIG. 9, the conventional electric heating type honeycomb body (H ') has a flat plate-shaped strip (1) made of a heat-resistant thin metal plate and a corrugated plate-shaped strip. (2) are stacked so that they abut each other, and a wound type honeycomb body manufactured by winding this in a spiral shape,
Rod-shaped central electrode material (B 1 ) and outer peripheral electrode material (B 2 )
(Honeycomb metal case) is provided. As shown in FIG. 1, a large number of exhaust gas reticulated vent passages (cells) (3) are automatically formed by winding and laminating the flat strip (1) and the corrugated strip (2). Formed. (B) On the other hand, the electric heating type honeycomb body (H) of the present invention is completely different in the arrangement configuration of the electrode material. This will be described in detail with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the electric heating type honeycomb body (H) of the present invention
In, the electrode material is arranged as follows. That is, the honeycomb body (H
1 ) (In FIG. 1, a wound type honeycomb body H 1 is shown.) On the outer peripheral surface, which are set at a desired peripheral length (d), are opposed to each other (two ), The electrode plates (B 1 , B 2 ) having the circumferential length (l) are arranged. For example, in the case of a wound type honeycomb body (H 1 ) having a circular cross section and a radius r, the perimeter (l) of each electrode plate (B 1 , B 2 )
May be set to l = (πr−d). Further, as shown in FIG. 2, the honeycomb body (H 1 ) has a width (thickness in the exhaust gas flow direction) (D), and the area of each electrode plate (B 1 , B 2 ) is approximately 1 × D. It is a plate-shaped object.
【００１４】前記した従来のものと本発明のものとの間
にみられる電極材の配設構成における相違点は、重要な
意義を有するものである。例えば、図１〜図２の態様の
もとで通電する場合、より具体的には外部の電源部(4)
に対して、リード線(5,6) をもってハニカム体（Ｈ1 ）
の一方の外周面上の電極板（Ｂ1 ）を＋極側、他方の外
周面上電極板（Ｂ2）を−極側に接続して（なお、図１
〜図２には各リード線と各電極板の間に電極端子（51,6
1 ）が設けらていることが示されている。）、通電する
場合を考える。このような場合、電極板（Ｂ1 ）→他方
の電極板（Ｂ2 ）に至る各セルの壁（これは、当然のこ
とながら平板状帯材(1) と波板状帯材(2) で構成され
る。）を通じて電気が流れる通電経路において、各通電
経路における単位体積当りの抵抗値がほぼ同じものとな
り（別言すれば、単位体積当りの通電面積が略同じもの
となり）、ハニカム体（Ｈ1 ）の内部は均一に抵抗加熱
されることにとなる。即ち、前記（イ）及び（ロ）で説
明したように従来の電極材の配設構成においての通電時
の欠点は完全に解決されることになる。The above-mentioned difference in the arrangement of the electrode material between the conventional one and the present invention has an important meaning. For example, when energizing under the mode of FIGS. 1 and 2, more specifically, an external power supply unit (4)
In contrast, with the lead wires (5,6), the honeycomb body (H 1 )
The electrode plate (B 1 ) on one outer peripheral surface is connected to the + pole side, and the electrode plate (B 2 ) on the other outer peripheral surface is connected to the − pole side (see FIG. 1).
~ Fig. 2 shows electrode terminals (51, 6) between each lead wire and each electrode plate.
1) is provided. ), Consider the case of energizing. In such a case, the wall of each cell extending from the electrode plate (B 1 ) to the other electrode plate (B 2 ) (this is, of course, a flat plate-shaped strip (1) and a corrugated plate-shaped strip (2)) In the current-carrying path through which electricity flows through, the resistance value per unit volume in each current-carrying path is substantially the same (in other words, the current-carrying area per unit volume is substantially the same). The inside of (H 1 ) will be uniformly resistance-heated. That is, as described in (a) and (b) above, the drawbacks at the time of energization in the conventional arrangement structure of the electrode material can be completely solved.
【００１５】本発明において、二つの電極板（Ｂ1 ，Ｂ
2 ）をハニカム体（Ｈ1 ）の外周面において、所定の距
離（周長ｄ）をおいて配設させることが重要である。も
し、この周長（ｄ）が小さいと（逆にいうと電極板の周
長ｌが大きいと）、電気は両電極板（Ｂ1 ，Ｂ2）の端
部近傍で導通してしまい、効果的な抵抗加熱を得ること
かができない。従って、各電極板（Ｂ1 ，Ｂ2 ）の周長
（ｌ）は、十分な抵抗加熱が得られるように設定される
べきであって、一般的にはハニカム体（Ｈ1 ）の周長10
〜40％の長さに設定される。なお、ハニカム体（Ｈ1 ）
の断面形状として、後述するように円形、レーストラッ
ク形状（長円形状）、矩形形状、楕円形状など種々の形
状のものがあるため、これら形状に応じて適切な各電極
板（Ｂ1 ，Ｂ2 ）の周長（ｌ）を決めればよい。なお、
本発明においてハニカム体（Ｈ1 ）のセルに注目する
と、図１（断面円形状のハニカム体）の場合、対向する
上下の電極板（Ｂ1 ，Ｂ2 ）と各電極板（Ｂ1 ，Ｂ2 ）
の端部を結ぶ線とで囲まれるセルと、それ以外のセルに
区別されるが、各電極板（Ｂ1 ，Ｂ2 ）の周長（ｌ）の
設定にもよるが、後者のセルも十分に加熱される。これ
は、該部分（後者のセルの部分）も通電経路となるこ
と、該部分が小さいことから他の部分からの熱伝達によ
り十分に加熱されることなどによるものである。また、
図２に示されるように、本発明のハニカム体（Ｈ1 ）
は、所望の幅（Ｄ）（排気ガス流方向の厚み）を有する
ものである。該ハニカム体（Ｈ1 ）の幅（Ｄ）は後述す
るようにハニカム体（Ｈ1 ）が複数に区分される場合が
あるが、一般的には5〜50mmに設定すればよい。In the present invention, two electrode plates (B 1 , B
It is important to arrange 2 ) on the outer peripheral surface of the honeycomb body (H 1 ) with a predetermined distance (peripheral length d). If this circumference (d) is small (conversely, if the circumference l of the electrode plates is large), electricity is conducted near the ends of both electrode plates (B 1 , B 2 ), and the effect Can not get the typical resistance heating. Therefore, the perimeter (l) of each electrode plate (B 1 , B 2 ) should be set so as to obtain sufficient resistance heating, and generally the perimeter of the honeycomb body (H 1 ) is Ten
Set to ~ 40% length. The honeycomb body (H 1 )
Since there are various shapes such as a circular shape, a race track shape (an elliptical shape), a rectangular shape, and an elliptical shape as described below, the respective electrode plates (B 1 , B 1) suitable for these shapes are formed. 2 ) You can decide the circumference (l). In addition,
Focusing on the cells of the honeycomb body (H 1 ) in the present invention, in the case of FIG. 1 (honeycomb body having a circular cross-section), the upper and lower electrode plates (B 1 , B 2 ) and the respective electrode plates (B 1 , B) facing each other are provided. 2 )
Although it is divided into cells surrounded by a line connecting the ends of the cells and cells other than that, the latter cell also depends on the setting of the circumferential length (l) of each electrode plate (B 1 , B 2 ). It is fully heated. This is because the portion (the latter cell portion) also serves as an energization path, and because the portion is small, it is sufficiently heated by heat transfer from other portions. Also,
As shown in FIG. 2, the honeycomb body (H 1 ) of the present invention
Has a desired width (D) (thickness in the exhaust gas flow direction). Width of the honeycomb body (H 1) (D) is sometimes honeycomb body as described below (H 1) is divided into a plurality, but generally may be set to 5 to 50 mm.
【００１６】本発明の通電発熱式ハニカム体（Ｈ）にお
いて、その主要な構成要素はハニカム体（Ｈ1 ）である
が、該ハニカム体（Ｈ1 ）を製作するために使用される
平板状帯材(1) としては、通常のメタルモノリスタイプ
の主触媒担持母体の製作に使用されている帯材、例えば
クロム鋼（クロム13〜25% ）、Ｆｅ−Ｃｒ 20%−Ａｌ5%
などの耐熱性のステンレス鋼、あるいはこれに耐酸化
性を改善するために希土類を加えた耐熱性のステンレス
鋼などの厚さ0.04mm〜0.1mm の帯材を使用する。また、
波板状帯材(2) として、前記平板状帯材(1) から所定の
略正弦波もしくは台形波を有するように波付加工しした
ものが使用される。このほか、ハニカム体の高温下の通
電性を考慮してＮｉ−Ｃｒ合金、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ合
金、Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌ合金なども使用される。なお、本
発明において、通電発熱式ハニカム体（Ｈ）の主要な構
成要素であるハニカム体（Ｈ1 ）は、図に示される巻回
タイプのものに限定されない。本発明において適用する
ことができるハニカム体（Ｈ1 ）の構造は、後述する主
触媒（Ｍ）のところで説明する。また、通常、ハニカム
体（Ｈ1 ）は金属製ケース（Ｃ1 ）内で固着、保持され
るが、図１〜図２においては金属製ケース（Ｃ1 ）が省
略されている。しかし、これらのケーシング技術は後述
する排気ガス浄化装置（Ａ）に適用される金属製ケース
（Ｃ）のケーシング技術と同種のものである。その際、
電極板（Ｂ1 ，Ｂ2 ）にケースの機能を持たせることが
できる場合、ケースを省略してもよいことはいうまでも
ないことである。In the electric heating type honeycomb body (H) of the present invention, the main constituent element is the honeycomb body (H 1 ), but a flat strip used for manufacturing the honeycomb body (H 1 ). As the material (1), a strip material which is used in the production of a usual metal monolith type main catalyst supporting base material, for example, chromium steel (chrome 13 to 25%), Fe-Cr 20% -Al5%
For example, heat-resistant stainless steel such as, or heat-resistant stainless steel with a rare earth added to improve oxidation resistance is used with a thickness of 0.04 mm to 0.1 mm. Also,
As the corrugated strip material (2), the corrugated plate material (1) corrugated so as to have a predetermined substantially sine wave or trapezoidal wave is used. In addition, Ni-Cr alloys, Ni-Cr-Fe alloys, Ni-Cr-Al alloys, and the like are also used in consideration of the electrical conductivity of the honeycomb body at high temperatures. In the present invention, the honeycomb body (H 1 ) which is a main constituent element of the electric heating type honeycomb body (H) is not limited to the winding type shown in the drawing. The structure of the honeycomb body (H 1 ) which can be applied in the present invention will be described in the main catalyst (M) described later. Also, usually, the honeycomb body (H 1) is fixed within the metal case (C 1), is retained, the metal casing (C 1) is omitted in FIGS. 1-2. However, these casing techniques are the same as the casing technique of the metal case (C) applied to the exhaust gas purifying apparatus (A) described later. that time,
Needless to say, the case may be omitted if the electrode plates (B 1 , B 2 ) can be provided with the function of the case.
【００１７】本発明において、前記通電発熱式ハニカム
体（Ｈ）に適用される電極板（Ｂ1 ，Ｂ2 ）としては、
耐熱鋼やニッケルなどのものが使用される。本発明にお
いて、図示されていないが、外部電源部(4) から電極材
（Ｂ1 ，Ｂ2 ）への電力供給は、タイマーで時間を限っ
ておこなってもよいし、あるいはハニカム体の所望の部
位に取付けたセンサー（熱電対など）によりハニカム体
の温度や排気ガス温度を測定して所望の設定値でオン−
オフさせるようにしてもよく、その態様に何等の制限を
受けるものではない。なお、図１〜図２には、電力供給
のオン−オフのスイッチング(7) が示されている。ま
た、外部電源部(4) として直流電源を示したが、他の実
施例が示すように交流電源であってもよいことは言うま
でもないことである。In the present invention, the electrode plates (B 1 , B 2 ) applied to the electric heating type honeycomb body (H) are:
Materials such as heat resistant steel and nickel are used. In the present invention, although not shown, the power supply from the external power supply part (4) to the electrode materials (B 1 , B 2 ) may be performed by a timer for a limited time, or the desired power of the honeycomb body may be obtained. The temperature (exhaust gas temperature) of the honeycomb body is measured by the sensor (thermocouple, etc.) attached to the part, and it is turned on at the desired setting
It may be turned off, and the mode is not limited in any way. 1 to 2 show on / off switching (7) of power supply. Further, although the DC power source is shown as the external power source unit (4), it goes without saying that it may be an AC power source as shown in other embodiments.
【００１８】次に、本発明の通電発熱式ハニカム体
（Ｈ）の第二実施例を図３で説明する。図３で示される
通電発熱式ハニカム体（Ｈ）の第二実施例において、図
１〜図２に示される第一実施例のものと大きく相違する
点は、該ハニカム体（Ｈ）の主要な構成要素であるハニ
カム体（Ｈ1 ）として、巻回タイプでかつ断面形状がレ
ーストラック形状（長円形状）のものを横長に使用して
いるという点である。Next, a second embodiment of the electric heating type honeycomb body (H) of the present invention will be described with reference to FIG. The second embodiment of the electric heating type honeycomb body (H) shown in FIG. 3 is largely different from that of the first embodiment shown in FIGS. This is that the honeycomb body (H 1 ) as a constituent element is a wound type and has a racetrack shape (elliptical shape) in cross section, which is horizontally long.
【００１９】図４は、本発明の通電発熱式ハニカム体
（Ｈ）の第三実施例を示すものである。この第三実施例
のものは、前記第二実施例と基本的には略同様のもので
あるが、ハニカム体（Ｈ1 ）として巻回タイプでかつ断
面形状がレーストラック形状（長円形状）のものを縦長
に使用している点で、かつ外部電源部(4) が交流電源で
あるという点で相違している。FIG. 4 shows a third embodiment of the electric heating type honeycomb body (H) of the present invention. The third embodiment is basically similar to the second embodiment except that it is a wound type honeycomb body (H 1 ) and has a racetrack-shaped cross section (oval shape). They are different in that they are used vertically and the external power supply unit (4) is an AC power supply.
【００２０】図５は、本発明の通電発熱式ハニカム体
（Ｈ）の第四実施例を示すものである。図１〜図２に示
される第一実施例のものと大きく相違する点は、該ハニ
カム体（Ｈ）の主要な構成要素であるハニカム体
（Ｈ1 ）として、積層タイプ（具体的な構成は後述す
る。）でかつ断面形状が矩形状のものを使用している点
である。FIG. 5 shows a fourth embodiment of the electric heating type honeycomb body (H) of the present invention. A major difference from the first embodiment shown in FIGS. 1 to 2 is that the honeycomb body (H 1 ) which is a main constituent element of the honeycomb body (H) is of a laminated type (specific configuration is It will be described later) and has a rectangular sectional shape.
【００２１】図６は、本発明の通電発熱式ハニカム体
（Ｈ）の第五実施例を示すものである。この第五実施例
のものは、前記第四実施例と基本的には略同様のもので
あるが、積層タイプのハニカム体（Ｈ1 ）の積層方向の
点で、及び外部電源部(4) が交流電源である点で相違し
ている。FIG. 6 shows a fifth embodiment of the electric heating type honeycomb body (H) of the present invention. The fifth embodiment is basically the same as the fourth embodiment except that the laminated type honeycomb body (H 1 ) is laminated in the stacking direction and the external power source section (4). Is different in that it is an AC power supply.
【００２２】図７は、本発明の通電発熱式ハニカム体
（Ｈ）の第六実施例を示すものである。第六実施例は、
通電発熱式ハニカム体（Ｈ）を構成するハニカム体（Ｈ
1 ）が二つのハニカム体（Ｈ1 〜Ｈ2 ）で構成されてい
ることを示している。なお、図７において矢線Ｆは、排
気ガス流方向を示している。第六実施例において、ハニ
カム体（Ｈ1 ）とハニカム体（Ｈ2 ）に対し電気が図示
のように電極材Ｂ1 →Ｂ2 →Ｂ3 に流れるように、即ち
隣接するハニカム体の一方の電極板を共用するように電
極材を配設し、通電経路を長くするようにして十分な抵
抗加熱が得られるようにすることが好ましい。通電発熱
式ハニカム体（Ｈ）を構成するハニカム体（Ｈ1 ）は、
過酷な使用条件（高い温度環境、激しい振動など）のも
とで使用されるため、その構成部材である平板状帯材と
波板状帯材との当接部はろう接合などにより固着され
る。この場合、通電により電気は該当接部を通って最短
距離（短絡）を流れるため十分な抵抗値を得ることがで
きなくなる。従って、本実施例の態様は好ましいもので
ある。FIG. 7 shows a sixth embodiment of the electric heating type honeycomb body (H) of the present invention. The sixth embodiment is
Honeycomb body (H
1 ) is composed of two honeycomb bodies (H 1 to H 2 ). The arrow F in FIG. 7 indicates the exhaust gas flow direction. In the sixth embodiment, electricity is applied to the honeycomb body (H 1 ) and the honeycomb body (H 2 ) in the order of the electrode materials B 1 → B 2 → B 3 as shown in FIG. It is preferable to dispose the electrode material so as to share the electrode plate and to lengthen the current-carrying path so that sufficient resistance heating can be obtained. The honeycomb body (H 1 ) constituting the electric heating type honeycomb body (H) is
Since it is used under severe operating conditions (high temperature environment, severe vibration, etc.), the abutting parts of the flat plate-shaped strip and corrugated strip-shaped component that are its constituent members are fixed by brazing or the like. .. In this case, electricity causes a shortest distance (short circuit) to flow through the corresponding contact portion, so that a sufficient resistance value cannot be obtained. Therefore, the embodiment of this embodiment is preferable.
【００２３】図８は、本発明の通電発熱式ハニカム体
（Ｈ）の第七実施例を示すものである。第七実施例は、
通電発熱式ハニカム体（Ｈ）を構成するハニカム体（Ｈ
1 ）が四つのハニカム体（Ｈ1 〜Ｈ4 ）で構成されてい
ることを示している。図８において、矢線Ｆは、排気ガ
ス流方向を示している。なお、各ハニカム体（Ｈ1 〜Ｈ
4 ）は、第六実施例（図７）と同様に、通電経路が長く
なるように通電接続され、十分な抵抗加熱が得られるよ
うにしている。FIG. 8 shows a seventh embodiment of the electric heating type honeycomb body (H) of the present invention. The seventh example is
Honeycomb body (H
1 ) is composed of four honeycomb bodies (H 1 to H 4 ). In FIG. 8, the arrow F indicates the exhaust gas flow direction. In addition, each honeycomb body (H 1 to H
In 4 ), as in the sixth embodiment (FIG. 7), current is connected so that the current path becomes longer, so that sufficient resistance heating can be obtained.
【００２４】本発明の通電発熱式ハニカム体（Ｈ）は、
前記したように（図９参照）、排気ガス浄化装置（Ａ）
の主要な構成要素である主触媒（Ｍ）の前部に配設され
て使用されるものである。次に、主触媒（Ｍ）の構造に
ついて、図を参照して説明する。排気ガス浄化装置
（Ａ）の主要な構成要素である主触媒（Ｍ）は、セラミ
ックス製モノリスタイプのものであってもよく、あるい
は金属（メタル）製モノリスタイプのものであってもよ
い。これらは、常法に従って製作すればよく、例えば主
触媒（Ｈ）の前駆体である主触媒担持母体を製作し、こ
れに排気ガス浄化用触媒を担持させればよい。以下に金
属（メタル）製モノリスタイプの該主触媒担持母体の製
法を説明する。なお、前記した通電発熱式ハニカム体
（Ｈ）を構成するハニカム体（Ｈ1 〜Ｈn ）は、以下に
説明する態様で製作すればよい。The electric heating type honeycomb body (H) of the present invention is
As described above (see FIG. 9), the exhaust gas purification device (A)
The main catalyst (M) which is a main component of the above is used by being arranged in front of the main catalyst. Next, the structure of the main catalyst (M) will be described with reference to the drawings. The main catalyst (M), which is a main component of the exhaust gas purification device (A), may be a ceramic monolith type or a metal monolith type. These may be manufactured according to a conventional method, for example, by manufacturing a main catalyst supporting base material which is a precursor of the main catalyst (H) and supporting an exhaust gas purifying catalyst thereon. The method for producing the metal-made monolithic main catalyst-supporting base material will be described below. Incidentally, the honeycomb body constituting the above-described energization heating type honeycomb body (H) (H 1 ~H n ) may be fabricated in a manner described below.
【００２５】図１０に示される断面形状が円形の主触媒
（Ｍ）は、耐熱性で薄肉金属板製の平板状帯材(1) と波
板状帯材(2) を相互に当接するように重積し、これを一
括渦巻状に巻回積層して製作される。巻回積層により排
気ガスの通路となる多数の網目状通気孔路（セル）(3)
が自動的に形成される。より具体的には、次のようにし
て製作すればよい。Ｆｅ−Ｃｒ 20%−Ａｌ 5% −Ｃｅ
0.02%の耐熱鋼の厚さ0.04mm、幅38mmの薄肉鋼帯からな
る平板状帯材をフォーミングギアの間を通過させ、ピッ
チ幅(3.0mm)，波高(1.4mm) の波板状帯材とする。次い
で、前記平板状帯材と波板状帯材を相互に重積し、スリ
ット入り巻回成形棒のスリット部にその端部を挿入し、
一括巻回積層して、例えば軸方向に多数の網目状通気孔
路（セル密度 300cpsi）を有する外径70mmのメタル製主
触媒担持母体とすればよい。The main catalyst (M) having a circular cross-section shown in FIG. 10 is constructed so that the heat-resistant and thin metal plate flat strip (1) and corrugated strip (2) are in contact with each other. It is manufactured by stacking the sheets on a stack and winding and stacking them in a spiral shape. Multiple mesh vent holes (cells) that become exhaust gas passages by winding lamination (3)
Is automatically formed. More specifically, it may be manufactured as follows. Fe-Cr 20% -Al 5% -Ce
A corrugated strip with a pitch width (3.0 mm) and a wave height (1.4 mm) of a flat strip made of 0.02% heat-resistant steel with a thickness of 0.04 mm and a width of 38 mm that passes between forming gears. And Then, the flat strip material and the corrugated strip material are stacked on top of each other, and the end portion thereof is inserted into the slit portion of the slit forming rod.
The metal main catalyst supporting base material having an outer diameter of 70 mm and having a large number of mesh-like air vent passages (cell density of 300 cpsi) in the axial direction may be laminated in a batch.
【００２６】図１１に示される断面形状が円形の主触媒
担持母体は、耐熱性で薄肉金属板製の平板状帯材(1) 波
板状帯材(2) を相互に当接するように階層状に重積して
製作したものである。The main catalyst carrier having a circular cross-sectional shape shown in FIG. 11 has a layer structure in which the heat-resistant thin metal plate flat plate strip (1) and corrugated strip strip (2) are in contact with each other. It is made by stacking in a shape.
【００２７】図１２に示される断面形状がレーストラッ
ク形状（長円形）の主触媒担持母体は、前記図８に示さ
れる巻回タイプの変形例であり、巻回成形後に巻回中心
部に大径の空洞が形成されるようにし、次いで該空洞部
を圧潰し、断面形状をレーストラック形状にしたもので
ある。The main catalyst carrier having a racetrack cross section (oval shape) shown in FIG. 12 is a modification of the winding type shown in FIG. A cavity having a diameter is formed, and then the cavity is crushed to have a racetrack-shaped cross section.
【００２８】図１３に示される断面形状が円形の主触媒
担持母体は、耐熱性で薄肉金属板製の平板状帯材(1) と
波板状帯材(2) を当接させて浄化エレメント（Ｅ）と
し、該浄化エレメント（Ｅ）の所望の数を固定軸（Ｂ）
を起点として放射状に外延させて製作したものである。The main catalyst carrier having a circular cross section shown in FIG. 13 is a purification element by bringing a heat-resistant thin metal plate flat plate strip (1) and corrugated strip (2) into contact with each other. (E), and the desired number of purification elements (E) is fixed shaft (B)
It is manufactured by radially extending from the starting point.
【００２９】図１４に示される断面形状が円形の主触媒
担持母体は、耐熱性で薄肉金属板製の平板状帯材と波板
状帯材を当接させて浄化エレメント（Ｅ）とし、該浄化
エレメント（Ｅ）を最外面が平板状帯材となるように階
層状に重積するとともに、上下両最外面に設定された二
つの固定点（Ｓ1 ，Ｓ2 ）を中心に各浄化エレメント
（Ｅ）を逆向きに折曲げて、即ち各浄化エメレント
（Ｅ）を略Ｓ字状カーブに変曲させて製作したものであ
る。The main catalyst carrier having a circular cross-sectional shape shown in FIG. 14 is a purification element (E) obtained by contacting a heat-resistant thin-walled metal flat plate strip and corrugated strip. The purification elements (E) are stacked in layers so that the outermost surface is a flat strip, and each purification element is centered on two fixed points (S 1 , S 2 ) set on the upper and lower outermost surfaces. (E) is bent in the opposite direction, that is, each purifying emellent (E) is bent into a substantially S-shaped curve.
【００３０】以上のようにして製作される各種構造の主
触媒担持母体に、Ｐｔ，Ｐｄ、Ｒｈなどの排気ガス浄化
用触媒を担持させるためには、通常の方法を採用すれば
よい。例えば、まず、前記触媒をハニカム構造の主触媒
担持母体の壁面に担持させるための触媒担持層を形成す
る。これには、活性アルミナ（ｒ−Ａｌ2 Ｏ3 ）粉末と
アルミナゾルを配合したスラリーを塗布し、これを６０
０℃に加熱処理すればよい。次いで、このようにして形
成された触媒担持層にＰｔ，Ｐｄ、Ｒｈ触媒などの触媒
を担持させるためには、含浸処理などの通常の方法を採
用して触媒成分を担持させればよい。以上のようにし
て、主触媒（Ｍ）が製作される。In order to support the exhaust gas purifying catalyst such as Pt, Pd and Rh on the main catalyst supporting base having various structures manufactured as described above, a usual method may be adopted. For example, first, a catalyst supporting layer for supporting the catalyst on the wall surface of the main catalyst supporting base having a honeycomb structure is formed. To this, a slurry prepared by mixing activated alumina (r-Al 2 O 3 ) powder and alumina sol was applied, and 60
The heat treatment may be performed at 0 ° C. Then, in order to support the catalyst such as Pt, Pd, and Rh catalyst on the catalyst supporting layer thus formed, a usual method such as impregnation treatment may be adopted to support the catalyst component. The main catalyst (M) is manufactured as described above.
【００３１】本発明において、金属製ケース（Ｃ）は前
記ヒータ機能を有する通電発熱式ハニカム体（Ｈ）と主
触媒（Ｍ）を内部に収容し固着するためのものであり、
両端が開口しているものであれば、その形状に何らの制
約を受けるものではない。例えば、図１０〜図１４に示
される断面形状のもの、あるいは車体下部のスペースに
適合させるために、断面楕円形状や断面略三角形状の金
属製ケース（Ｃ）を用いてもよい。金属製ケース（Ｃ）
の素材として、前記主触媒（Ｍ）と同種の耐熱鋼を用い
てもよいし、更に耐熱耐食性に富むものを用いてもよ
い。また、外側部分の金属材料を内側部分より耐熱耐食
性に富むものとした二重構造のもの、具体的には内側部
分にフェライト系ステンレス鋼を、外側部分にオーステ
ナイト系ステンレス鋼を用いてもよい。In the present invention, the metal case (C) is for accommodating and fixing the electric heating type honeycomb body (H) having the heater function and the main catalyst (M) inside.
As long as both ends are open, the shape is not restricted. For example, a metal case (C) having an elliptical cross section or a substantially triangular cross section may be used in order to fit the cross section shown in FIGS. 10 to 14 or the space under the vehicle body. Metal case (C)
As the raw material, a heat-resistant steel of the same type as the main catalyst (M) may be used, or a material having high heat and corrosion resistance may be used. Further, it is possible to use a double structure in which the metal material of the outer portion is richer in heat resistance and corrosion resistance than the inner portion, specifically, ferritic stainless steel may be used for the inner portion and austenitic stainless steel for the outer portion.
【００３２】[0032]
【発明の効果】本発明の通電発熱式ハニカム体（Ｈ）
は、排気ガス浄化装置（Ａ）の主要な構成要素として金
属製ケース（Ｃ）内において主触媒（Ｍ）の上流側に配
設されるものである。そして、前記通電発熱式ハニカム
体（Ｈ）は、その内部において温度分布が均一でかつ十
分な抵抗加熱が得られるように特殊な配設方式により電
極板を配置している。従って、本発明においては、排気
ガスが通電発熱式ハニカム体（Ｈ）において均一、かつ
主触媒（Ｍ）での触媒反応に好適な十分に高い温度に加
熱昇温されるため、排気ガス処理において特に問題とな
るコールドスタート時の排気ガス浄化能力を大幅に改善
することができる。また、本発明の通電発熱式ハニカム
体（Ｈ）において、その構成部材が加熱時に局部的に加
熱されることがなく、部材劣化に伴う耐振耐久性（機械
的強度）の低下を防止することができる。更に、該ハニ
カム体（Ｈ）それ自体がヒータとなるため別途にヒータ
材を製作し、配設しなくてよい。EFFECT OF THE INVENTION Electric heating type honeycomb body (H) of the present invention
Is disposed upstream of the main catalyst (M) in the metal case (C) as a main component of the exhaust gas purification device (A). The electric heating type honeycomb body (H) has electrode plates arranged by a special arrangement method so that the temperature distribution is uniform and sufficient resistance heating is obtained inside the honeycomb body (H). Therefore, in the present invention, the exhaust gas is uniformly heated in the electric heating type honeycomb body (H) and is heated to a sufficiently high temperature suitable for the catalytic reaction in the main catalyst (M). It is possible to greatly improve the exhaust gas purification capacity at the cold start, which is a particular problem. Further, in the electric heating type honeycomb body (H) of the present invention, the constituent members thereof are not locally heated at the time of heating, and it is possible to prevent deterioration of vibration resistance durability (mechanical strength) due to member deterioration. it can. Further, since the honeycomb body (H) itself serves as a heater, it is not necessary to separately manufacture and dispose the heater material.
【図１】本発明の第一実施例の通電発熱式ハニカム体
（Ｈ）の一部を省略した正面図である。FIG. 1 is a front view with a part of an electric heating type honeycomb body (H) according to a first embodiment of the present invention omitted.
【図２】図１に示される通電発熱式ハニカム体（Ｈ）の
側面図である。FIG. 2 is a side view of the electric heating type honeycomb body (H) shown in FIG.
【図３】本発明の第二実施例の通電発熱式ハニカム体
（Ｈ）の一部を省略した正面図である。[Fig. 3] Fig. 3 is a front view with a part of an electric heating type honeycomb body (H) of the second embodiment of the present invention omitted.
【図４】本発明の第三実施例の通電発熱式ハニカム体
（Ｈ）の一部を省略した正面図である。FIG. 4 is a front view of the third embodiment of the present invention, in which an electric heating type honeycomb body (H) is omitted.
【図５】本発明の第四実施例の通電発熱式ハニカム体
（Ｈ）の一部を省略した正面図である。[Fig. 5] Fig. 5 is a front view with a part of an electric heating type honeycomb body (H) of a fourth embodiment of the present invention omitted.
【図６】本発明の第五実施例の通電発熱式ハニカム体
（Ｈ）の一部を省略した正面図である。[Fig. 6] Fig. 6 is a front view in which a part of an electric heating type honeycomb body (H) of a fifth embodiment of the present invention is omitted.
【図７】本発明の第六実施例の通電発熱式ハニカム体
（Ｈ）の一部を省略した側面図である。[Fig. 7] Fig. 7 is a side view in which a part of an electric heating type honeycomb body (H) of a sixth embodiment of the present invention is omitted.
【図８】本発明の第七実施例の通電発熱式ハニカム体
（Ｈ）の一部を省略した側面図である。[Fig. 8] Fig. 8 is a side view in which a part of the electric heating type honeycomb body (H) of the seventh embodiment of the present invention is omitted.
【図９】従来の排気ガス浄化装置（Ａ）の一部を省略し
た断面図である。FIG. 9 is a sectional view in which a part of a conventional exhaust gas purification device (A) is omitted.
【図１０】主触媒（Ｍ）の第一実施例の断面図である。FIG. 10 is a sectional view of a first embodiment of the main catalyst (M).
【図１１】主触媒（Ｍ）の第二実施例の断面図である。FIG. 11 is a sectional view of a second embodiment of the main catalyst (M).
【図１２】主触媒（Ｍ）の第三実施例の断面図である。FIG. 12 is a sectional view of a third embodiment of the main catalyst (M).
【図１３】主触媒（Ｍ）の第四実施例の断面図である。FIG. 13 is a sectional view of a fourth embodiment of the main catalyst (M).
【図１４】主触媒（Ｍ）の第五実施例の断面図である。FIG. 14 is a sectional view of a fifth embodiment of the main catalyst (M).
Ｈ………通電発熱式ハニカム体 Ｈ1 ，Ｈn ……ハニカム体 Ａ………排気ガス浄化装置 Ｆ………排気ガスの流れ方向 Ｂ1 ，Ｂ2 ………電極板 Ｃ………排気ガス浄化装置の金属製ケース Ｃ1 ………ハニカム体（Ｈ1 ）の金属製ケース Ｍ………主触媒 １………平板状帯材 ２………波板状帯材 ３………セル（網目状通気孔路） ４………外部電源部 ５，６………リード線 ５１，６１……電極端子H ……… Electric heating type honeycomb body H 1 , H n …… Honeycomb body A ……… Exhaust gas purification device F ……… Exhaust gas flow direction B 1 , B 2 ……… Electrode plate C ……… Exhaust Metal case of gas purifier C 1 ……… Metal case of honeycomb body (H 1 ) M ……… Main catalyst 1 ……… Flat plate strip 2 ……… Corrugated strip 3 ……… Cell (Mesh-like vent hole) 4 ......... External power supply unit 5,6 ...... Lead wire 51,61 ... Electrode terminal
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１ Ｐ 9150−3Ｇ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI technical display location F01N 3/28 301 P 9150-3G
Claims (12)
ム体の後部に配設される主触媒から成る排気ガス浄化装
置において、該通電発熱式ハニカム体（Ｈ）が、 (i) 薄肉金属板製の平板状帯材と波板状帯材を相互に当
接するように重積して製作したハニカム体（Ｈ1 ）で構
成され、かつ、 (ii) 前記ハニカム体（Ｈ1 ）が、その外周面上におい
て、所望の周長（ｄ）の間隔をおいて設定される相対応
する部位に、周長（ｌ）の電極板（Ｂ1 ，Ｂ2 ）を配設
したものである、ことを特徴とする排気ガス浄化装置。1. An exhaust gas purifying apparatus comprising an electric heating type honeycomb body (H) and a main catalyst arranged at the rear portion of the honeycomb body, wherein the electric heating type honeycomb body (H) is (i) a thin metal. A honeycomb body (H 1 ) produced by stacking flat plate-shaped strips and corrugated plate-shaped strips that are in contact with each other, and (ii) the honeycomb body (H 1 ) On the outer peripheral surface, electrode plates (B 1 , B 2 ) having a peripheral length (l) are arranged at corresponding portions set at intervals of a desired peripheral length (d). An exhaust gas purification device characterized by the above.
ハニカム体（Ｈ1 ）の周長の10〜40％である請求項１に
記載の排気ガス浄化装置。 2. The perimeter (l) of the electrode plates (B 1 , B 2 ) is
The exhaust gas purifying apparatus according to claim 1, wherein the honeycomb body (H 1 ) has a circumference of 10 to 40%.
板状帯材とを相互に当接するように重積し、これを渦巻
状に巻回重積して製作したものである請求項１に記載の
排気ガス浄化装置。3. The honeycomb body (H 1 ) is manufactured by stacking flat plate-shaped strips and corrugated strip-shaped strips so that they are in contact with each other, and spirally stacking them. The exhaust gas purification device according to claim 1.
板状帯材を当接するように階層状に重積して製作したも
のである請求項１に記載の排気ガス浄化装置。4. The exhaust gas purifying apparatus according to claim 1, wherein the honeycomb body (H 1 ) is manufactured by stacking the flat strip material and the corrugated strip material in a layered manner so as to be in contact with each other. ..
板状帯材を当接させて浄化エレメントとし、該浄化エレ
メントの所望の数を固定軸を起点として外延させて放射
状ハニカム体としたものである請求項１に記載の排気ガ
ス浄化装置。5. A honeycomb body (H 1 ) is a radial honeycomb in which a flat band member and a corrugated band member are brought into contact with each other to form a purification element, and a desired number of the purification element is extended outward from a fixed axis as a starting point. The exhaust gas purifying apparatus according to claim 1, which is a body.
板状帯材を当接させて浄化エレメントとし、該浄化エレ
メントを最外面が平板状帯材となるように階層状に重積
するとともに、上下最外面に設定された二つの固定点を
中心に各浄化エレメントを逆向きに折曲げて、Ｓ字状ハ
ニカム体としたものである請求項１に記載の排気ガス浄
化装置。6. A honeycomb body (H 1 ) is a purification element in which a flat strip material and a corrugated strip material are brought into contact with each other, and the purification elements are arranged in a layered manner so that the outermost surface is a flat strip material. The exhaust gas purifying apparatus according to claim 1, wherein the S-shaped honeycomb body is formed by piling up and purifying the respective purification elements in opposite directions about two fixing points set on the uppermost and lowermost outer surfaces. ..
（Ｃ1 ）内で固着されたものである請求項１に記載の排
気ガス浄化装置。7. The exhaust gas purifying apparatus according to claim 1, wherein the honeycomb body (H 1 ) is fixed in a metal case (C 1 ).
（Ｃ1 ）の断面形状が、円形、レーストラック（長円）
形状、または楕円形から選ばれたものである請求項７に
記載の排気ガス浄化装置。8. The honeycomb body (H 1 ) and the metal case (C 1 ) have circular cross sections and racetracks (oval).
The exhaust gas purification device according to claim 7, wherein the exhaust gas purification device has a shape or an oval shape.
体（Ｈ1）または複数のハニカム体（Ｈ1 〜Ｈn ）で構
成されるものである請求項１に記載の排気ガス浄化装
置。9. Honeycomb body (H 1) is one of the honeycomb body (H 1) or a plurality of the honeycomb body (H 1 to H n) exhaust gas purifying apparatus according to claim 1 are those composed of ..
体（Ｈ1〜Ｈn ，n≧２）で構成されるとき、隣接する二
つのハニカム体において、両ハニカム体の一方の外周面
に配設する電極板を共用し、他方の外周面に配設する電
極板を共用しないように電極板を配設したものである請
求項９に記載の排気ガス浄化装置。10. When the honeycomb body (H 1 ) is composed of a plurality of honeycomb bodies (H 1 to H n , n ≧ 2), in two adjacent honeycomb bodies, one outer peripheral surface of both honeycomb bodies is provided. 10. The exhaust gas purifying apparatus according to claim 9, wherein the electrode plate to be provided is shared, and the electrode plate is provided so as not to be shared with the electrode plate provided on the other outer peripheral surface.
さ（Ｄ）を有するものである請求項９に記載の排気ガス
浄化装置。11. The exhaust gas purifying apparatus according to claim 9, wherein the honeycomb body (H 1 to H n ) has a desired thickness (D).
が、 5〜50mmである請求項１１に記載の排気ガス浄化装
置。12. The thickness (D) of the honeycomb body (H 1 to H n ).
Is 5 to 50 mm, the exhaust gas purifying apparatus according to claim 11.
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