JPH0559939A - ヒータ付き触媒式排気浄化装置 - Google Patents
ヒータ付き触媒式排気浄化装置Info
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- JPH0559939A JPH0559939A JP3307446A JP30744691A JPH0559939A JP H0559939 A JPH0559939 A JP H0559939A JP 3307446 A JP3307446 A JP 3307446A JP 30744691 A JP30744691 A JP 30744691A JP H0559939 A JPH0559939 A JP H0559939A
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- ribbon heater
- carrier
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ヒータでの発熱を触媒コンバータに効率良く
伝え、排気浄化効果の立ち上がりの速いヒータ付き触媒
式排気浄化装置の提供。 【構成】 内燃機関の排気路に装着される触媒コンバー
タケース1と、前記ケース内に収容した触媒コンバータ
2と、該コンバータを加熱するための電熱ヒータとを備
えたヒータ付き触媒式排気浄化装置であって、コンバー
タは、分割された金属製ハニカム状担体20に触媒を担
持させてなり、電熱ヒータは、帯状の電気抵抗金属板を
蛇行状に折り曲げたリボンヒータ3であり、該リボンヒ
ータは、担体の分割面21A、22Aの一方または双方
あるいは担体上流部端面にリボンヒータの形状に対応し
た穴23、24、凹所または溝に嵌め込んで保持され
る。担体とリボンヒータとの絶縁は、担体をセラミック
で形成したりリボンヒータの表面に絶縁層を設ける。
伝え、排気浄化効果の立ち上がりの速いヒータ付き触媒
式排気浄化装置の提供。 【構成】 内燃機関の排気路に装着される触媒コンバー
タケース1と、前記ケース内に収容した触媒コンバータ
2と、該コンバータを加熱するための電熱ヒータとを備
えたヒータ付き触媒式排気浄化装置であって、コンバー
タは、分割された金属製ハニカム状担体20に触媒を担
持させてなり、電熱ヒータは、帯状の電気抵抗金属板を
蛇行状に折り曲げたリボンヒータ3であり、該リボンヒ
ータは、担体の分割面21A、22Aの一方または双方
あるいは担体上流部端面にリボンヒータの形状に対応し
た穴23、24、凹所または溝に嵌め込んで保持され
る。担体とリボンヒータとの絶縁は、担体をセラミック
で形成したりリボンヒータの表面に絶縁層を設ける。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、触媒コンバータと該
触媒コンバータを加熱するための電熱ヒータを備えた内
燃機関の排気浄化装置における冷間始動時の浄化効率向
上に関する。
触媒コンバータを加熱するための電熱ヒータを備えた内
燃機関の排気浄化装置における冷間始動時の浄化効率向
上に関する。
【0002】
【従来の技術】内燃機関の排気浄化のため、排気路に触
媒コンバータが装着される。この触媒コンバータは、温
度が350℃程度にならないと触媒が活性化しないた
め、機関の冷間始動(コールドスタート)時に浄化でき
ない排気が排出される。この冷間始動時の浄化効率向上
のため、触媒の担体をステンレスなど導電材で形成し、
担体に直接通電して触媒コンバータを加熱する方法、お
よび電熱式ヒータを付設して通電し、排気または触媒コ
ンバータを加熱する方法が提案されている。
媒コンバータが装着される。この触媒コンバータは、温
度が350℃程度にならないと触媒が活性化しないた
め、機関の冷間始動(コールドスタート)時に浄化でき
ない排気が排出される。この冷間始動時の浄化効率向上
のため、触媒の担体をステンレスなど導電材で形成し、
担体に直接通電して触媒コンバータを加熱する方法、お
よび電熱式ヒータを付設して通電し、排気または触媒コ
ンバータを加熱する方法が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかるに担体を導電材
製とし担体に直接通電する方式では、担体自体の熱容量
が大きいため昇温に大電力を消費する欠点があり、電熱
式ヒータを付設して通電し、排気または触媒コンバータ
を加熱する方法はヒータでの発熱が触媒コンバータに伝
達されにくく、熱が触媒コンバータ以外の部材に散逸し
易い欠点がある。これらいずれの方法も、最小限の電気
エネルギーで効率よく触媒コンバータを昇温することは
困難である。
製とし担体に直接通電する方式では、担体自体の熱容量
が大きいため昇温に大電力を消費する欠点があり、電熱
式ヒータを付設して通電し、排気または触媒コンバータ
を加熱する方法はヒータでの発熱が触媒コンバータに伝
達されにくく、熱が触媒コンバータ以外の部材に散逸し
易い欠点がある。これらいずれの方法も、最小限の電気
エネルギーで効率よく触媒コンバータを昇温することは
困難である。
【0004】この発明の目的は、ヒータでの発熱のほぼ
全部を、触媒コンバータに効率良く加熱でき、小さな電
気エネルギーで排気浄化効果の立ち上がりを最大限に向
上できるヒータ付き触媒式排気浄化装置を提供すること
にある。
全部を、触媒コンバータに効率良く加熱でき、小さな電
気エネルギーで排気浄化効果の立ち上がりを最大限に向
上できるヒータ付き触媒式排気浄化装置を提供すること
にある。
【0005】
1)請求項1に記載のヒータ付き触媒式排気浄化装置
は、内燃機関の排気路に装着される触媒コンバータケー
スと、ハニカム状担体に触媒を担持してなり、前記ケー
ス内に収容した触媒コンバータと、該触媒コンバータを
加熱するための電熱ヒータとを備えたヒータ付き触媒式
排気浄化装置において、触媒コンバータは、分割された
ハニカム状担体に触媒を担持させてなり、電熱ヒータ
は、帯状の電気抵抗金属板を同一面内で板厚方向に蛇行
状に折り曲げたリボンヒータであり、該リボンヒータ
は、前記担体と電気絶縁されて分割面に配されるととも
に、該分割面に臨んで各分割担体の一方または双方にリ
ボンヒータの形状に対応して設けた穴、凹所または溝に
嵌め込んで保持された構造を有する。 2)請求項2に記載のハニカム状担体は一体であり、前
記穴、凹所または溝は、前記担体の上流側端面に形成さ
れた構造を有する。 3)請求項3に記載の担体とリボンヒータとの絶縁は、
担体をセラミックで形成する構造を有する。 4)請求項4に記載の担体とリボンヒータとの絶縁は、
リボンヒータの表面に絶縁層を設ける構造を有する。
は、内燃機関の排気路に装着される触媒コンバータケー
スと、ハニカム状担体に触媒を担持してなり、前記ケー
ス内に収容した触媒コンバータと、該触媒コンバータを
加熱するための電熱ヒータとを備えたヒータ付き触媒式
排気浄化装置において、触媒コンバータは、分割された
ハニカム状担体に触媒を担持させてなり、電熱ヒータ
は、帯状の電気抵抗金属板を同一面内で板厚方向に蛇行
状に折り曲げたリボンヒータであり、該リボンヒータ
は、前記担体と電気絶縁されて分割面に配されるととも
に、該分割面に臨んで各分割担体の一方または双方にリ
ボンヒータの形状に対応して設けた穴、凹所または溝に
嵌め込んで保持された構造を有する。 2)請求項2に記載のハニカム状担体は一体であり、前
記穴、凹所または溝は、前記担体の上流側端面に形成さ
れた構造を有する。 3)請求項3に記載の担体とリボンヒータとの絶縁は、
担体をセラミックで形成する構造を有する。 4)請求項4に記載の担体とリボンヒータとの絶縁は、
リボンヒータの表面に絶縁層を設ける構造を有する。
【0006】
【作用および発明の効果】この発明では、触媒コンバー
タの穴、凹所または溝にリボンヒータを嵌め込んでいる
ため、つぎの効果を奏する。 a)リボンヒータの発熱面が、コンバータの分割面ない
し分割面に臨む穴または凹所の壁面に、挟まれるか、ま
たは囲まれているので、ヒータで発生させたジュール熱
の大部分がこれらコンバータの壁面に伝達される。よっ
てヒータの発熱のうちコンバータ以外に散逸される熱の
割合が少なく、触媒コンバータの加熱に有効に寄与でき
る割合が大きい。このため、ヒータの容量が小さくでき
るとともに、加熱時間の短縮が可能になる。 b)リボンヒータの絶縁保持は、触媒コンバータにより
なされるので、リボンヒータをコンバータケースに絶縁
して保持するインシュレータおよび保持手段が不要とな
り、組付けが容易にできる。 c)コンバータケースの蛇行状部が嵌め込まれる穴また
は凹所のある部分は、コンバータの流路の開口率が他部
に比較し大きくなっており、このためヒータの装着にと
もなう通気抵抗の増大が解消できる。 d)ハニカム状担体の端面にはリボンヒータの形状に対
応した溝が形成されたているために、担体から溝を作る
ための削り取る量を少なくすることができる。
タの穴、凹所または溝にリボンヒータを嵌め込んでいる
ため、つぎの効果を奏する。 a)リボンヒータの発熱面が、コンバータの分割面ない
し分割面に臨む穴または凹所の壁面に、挟まれるか、ま
たは囲まれているので、ヒータで発生させたジュール熱
の大部分がこれらコンバータの壁面に伝達される。よっ
てヒータの発熱のうちコンバータ以外に散逸される熱の
割合が少なく、触媒コンバータの加熱に有効に寄与でき
る割合が大きい。このため、ヒータの容量が小さくでき
るとともに、加熱時間の短縮が可能になる。 b)リボンヒータの絶縁保持は、触媒コンバータにより
なされるので、リボンヒータをコンバータケースに絶縁
して保持するインシュレータおよび保持手段が不要とな
り、組付けが容易にできる。 c)コンバータケースの蛇行状部が嵌め込まれる穴また
は凹所のある部分は、コンバータの流路の開口率が他部
に比較し大きくなっており、このためヒータの装着にと
もなう通気抵抗の増大が解消できる。 d)ハニカム状担体の端面にはリボンヒータの形状に対
応した溝が形成されたているために、担体から溝を作る
ための削り取る量を少なくすることができる。
【0007】
【実施例】この発明にかかるヒータ付き触媒式排気浄化
装置の第1実施例は、図1から図3に示すごとく、内燃
機関の排気路に装着される触媒コンバータケース1、該
ケース1内に保持されたハニカム状触媒コンバータ2、
および該コンバータ2内に設置された電熱ヒータである
リボンヒータ3を備える。
装置の第1実施例は、図1から図3に示すごとく、内燃
機関の排気路に装着される触媒コンバータケース1、該
ケース1内に保持されたハニカム状触媒コンバータ2、
および該コンバータ2内に設置された電熱ヒータである
リボンヒータ3を備える。
【0008】コンバータケース1はステンレス鋼板製
で、上流側排気路に連結される排気流入口11、断面は
両側が円弧状の略矩形で、偏平な箱状を呈し、触媒コン
バータ2を収容する胴部12、および下流側排気路に連
結される排気流出口13を有し、入口11と胴部12と
の間、および胴部12と出口13との間は、錐殻状の連
結部14、15で連結されている。胴部12の両側には
側方に膨出したリボンヒータ3の通電端子装着部16、
17が設けられ、通電端子31および32がケース1と
絶縁して貫設されている。また胴部12は、通電端子装
着部16、17および入口11と出口13に連結した底
部121と、該底部121に蓋着される蓋部122とに
2分割されており、後記するように触媒コンバータ2お
よびリボンヒータ3の組付けを容易にしている。
で、上流側排気路に連結される排気流入口11、断面は
両側が円弧状の略矩形で、偏平な箱状を呈し、触媒コン
バータ2を収容する胴部12、および下流側排気路に連
結される排気流出口13を有し、入口11と胴部12と
の間、および胴部12と出口13との間は、錐殻状の連
結部14、15で連結されている。胴部12の両側には
側方に膨出したリボンヒータ3の通電端子装着部16、
17が設けられ、通電端子31および32がケース1と
絶縁して貫設されている。また胴部12は、通電端子装
着部16、17および入口11と出口13に連結した底
部121と、該底部121に蓋着される蓋部122とに
2分割されており、後記するように触媒コンバータ2お
よびリボンヒータ3の組付けを容易にしている。
【0009】ハニカム状触媒コンバータ2は、軸方向に
貫通して、多数の通気穴が形成されたセラミック製柱状
体(ハニカム状担体)20に3元触媒を担持させてな
る。担体20は、図2に示すごとく上下にほぼ均等に2
分割され、上担体21と、下担体22とからなる。上担
体21には、下担体22との分割面(接合面という)2
1Aに臨んで、リボンヒータ3の曲げピッチに合わせて
リボンヒータ3の蛇行状部33の上半を挿設するための
4つの矩形立穴23が横方向に列設されている。下担体
22には、上担体21との接合面(上面)22Aに臨ん
で、上担体21の立穴23と横に半ピッチだけずれた、
リボンヒータ3の蛇行状部33の下半を挿設するための
4つの矩形立穴24が横方向に列設されている。また下
担体22の接合面(上面)22Aには、両端側の立穴2
4、24とコンバータ側壁面とを連通させる溝25、2
5が設けられている。なお、立穴23および24は、い
ずれも図示のごとくコンバータ2の上面および下面に貫
通していてもよいが、担体20の途中まで設けられ、天
井壁または底壁を有していてもよい。また、コンバータ
2の断面形状は、円、長円または楕円などであってもよ
く、この場合はコンバータケース1の胴部12も対応し
た断面形状となる。
貫通して、多数の通気穴が形成されたセラミック製柱状
体(ハニカム状担体)20に3元触媒を担持させてな
る。担体20は、図2に示すごとく上下にほぼ均等に2
分割され、上担体21と、下担体22とからなる。上担
体21には、下担体22との分割面(接合面という)2
1Aに臨んで、リボンヒータ3の曲げピッチに合わせて
リボンヒータ3の蛇行状部33の上半を挿設するための
4つの矩形立穴23が横方向に列設されている。下担体
22には、上担体21との接合面(上面)22Aに臨ん
で、上担体21の立穴23と横に半ピッチだけずれた、
リボンヒータ3の蛇行状部33の下半を挿設するための
4つの矩形立穴24が横方向に列設されている。また下
担体22の接合面(上面)22Aには、両端側の立穴2
4、24とコンバータ側壁面とを連通させる溝25、2
5が設けられている。なお、立穴23および24は、い
ずれも図示のごとくコンバータ2の上面および下面に貫
通していてもよいが、担体20の途中まで設けられ、天
井壁または底壁を有していてもよい。また、コンバータ
2の断面形状は、円、長円または楕円などであってもよ
く、この場合はコンバータケース1の胴部12も対応し
た断面形状となる。
【0010】リボンヒータ3は、厚さ1.0mm、板厚
10mmの鉄−クロム系電気抵抗金属の帯板を面方向に
曲率半径5mmで折り曲げ、20mmピッチ巾で4ピッ
チの蛇行状部33と、その両端から横方向に延長された
リード部34、34と、各リード部34、34の端を下
方に折り曲げて形成した端子接続部35、35からな
り、1.5キロワットの発熱容量を備える。このリボン
ヒータ3は、蛇行状部33が上担体21の穴23および
下担体22の穴24に嵌め込まれ、リード部34、34
が、下担体22の溝25、25に嵌め込まれて装着され
る。
10mmの鉄−クロム系電気抵抗金属の帯板を面方向に
曲率半径5mmで折り曲げ、20mmピッチ巾で4ピッ
チの蛇行状部33と、その両端から横方向に延長された
リード部34、34と、各リード部34、34の端を下
方に折り曲げて形成した端子接続部35、35からな
り、1.5キロワットの発熱容量を備える。このリボン
ヒータ3は、蛇行状部33が上担体21の穴23および
下担体22の穴24に嵌め込まれ、リード部34、34
が、下担体22の溝25、25に嵌め込まれて装着され
る。
【0011】リボンヒータ3を内部に挟み込んだコンバ
ータ2は、その外周を包む網状のスプリング4を介して
前記胴部12に弾性支持され収容されている。リボンヒ
ータ3は、その端子接続部35、35が前記通電端子3
1、32に締結される。この場合において、通電端子3
1、32は、コンバータケース1の底部121に貫設し
てあるため、触媒コンバータ2およびリボンヒータ3の
組付けが楽に行なうことができる。このリボンヒータ3
は、リボンヒータ3の温度検出のためのヒータ温度セン
サを含む通電制御装置(いずれも図示せず)により通電
制御される。コールドスタート時は、エンジンの始動前
の所定時間リボンヒータ3に通電しておき、リボンヒー
タ3が設定温度に昇温したときエンジンを始動すること
が排気浄化効果の向上の観点から望ましい。
ータ2は、その外周を包む網状のスプリング4を介して
前記胴部12に弾性支持され収容されている。リボンヒ
ータ3は、その端子接続部35、35が前記通電端子3
1、32に締結される。この場合において、通電端子3
1、32は、コンバータケース1の底部121に貫設し
てあるため、触媒コンバータ2およびリボンヒータ3の
組付けが楽に行なうことができる。このリボンヒータ3
は、リボンヒータ3の温度検出のためのヒータ温度セン
サを含む通電制御装置(いずれも図示せず)により通電
制御される。コールドスタート時は、エンジンの始動前
の所定時間リボンヒータ3に通電しておき、リボンヒー
タ3が設定温度に昇温したときエンジンを始動すること
が排気浄化効果の向上の観点から望ましい。
【0012】この発明のごとく、リボンヒータ3を触媒
コンバータ2内に挟み込む構成により、リボンヒータ3
をコンバータ2と別に組付ける場合と比較し、次の効果
がある。触媒コンバータ2は、リボンヒータ3が発生し
たジュール熱のほぼ全てを、リボンヒータ3を囲ったコ
ンバータ壁面で受熱でき、コンバータ2以外に散逸する
熱は少ない。このため加熱効率がよく、小発熱容量のヒ
ータで、前記触媒コンバータ2のヒータ保持部を局部的
に、触媒が活性化する350℃以上に迅速に昇温でき
る。この状態において、エンジンの冷間始動時に行われ
るアイドリング運転の比較的低流量でかつ未燃焼成分の
多い排気を反応させ、始動当初から反応熱が生じ、続い
てこの反応熱で触媒コンバータ2の全体を排気浄化温度
に維持することが可能となる。またリボンヒータ3は、
コンバータ2により絶縁保持されているので、別途絶縁
保持手段を設ける必要はなく、立穴23、24の部分は
ハニカムの壁がなく分流路面積が拡大しているため、リ
ボンヒータ3の挿設による排気の通気抵抗の増大は生じ
ない。
コンバータ2内に挟み込む構成により、リボンヒータ3
をコンバータ2と別に組付ける場合と比較し、次の効果
がある。触媒コンバータ2は、リボンヒータ3が発生し
たジュール熱のほぼ全てを、リボンヒータ3を囲ったコ
ンバータ壁面で受熱でき、コンバータ2以外に散逸する
熱は少ない。このため加熱効率がよく、小発熱容量のヒ
ータで、前記触媒コンバータ2のヒータ保持部を局部的
に、触媒が活性化する350℃以上に迅速に昇温でき
る。この状態において、エンジンの冷間始動時に行われ
るアイドリング運転の比較的低流量でかつ未燃焼成分の
多い排気を反応させ、始動当初から反応熱が生じ、続い
てこの反応熱で触媒コンバータ2の全体を排気浄化温度
に維持することが可能となる。またリボンヒータ3は、
コンバータ2により絶縁保持されているので、別途絶縁
保持手段を設ける必要はなく、立穴23、24の部分は
ハニカムの壁がなく分流路面積が拡大しているため、リ
ボンヒータ3の挿設による排気の通気抵抗の増大は生じ
ない。
【0013】図4は、第2実施例を示す。この実施例で
は、触媒コンバータ5は、前後に2分割されたハニカム
状担体50を有する。後担体51の前面(接合面)51
Aの上半に、リボンヒータ3の曲げピッチに合わせて4
つのリボンヒータ3の蛇行状部33の上半を嵌め込むた
めの断面矩形の立溝状凹所53を横方向に4つ列設し、
下半には、前記凹所53と横に半ピッチだけずれた断面
矩形の立溝状凹所54を横方向に4つ列設している。こ
の凹所53、54は、いずれも図示の如くコンバータ5
の上面5Aおよび下面5Bに連通していても、天井壁ま
たは底壁を有し連通していなくてもよい。また接合面5
1Aには、両端側の凹所53、54と側壁面とを連通さ
せる溝55、55を形成し、リボンヒータ3のリード部
34の嵌め込み溝としている。なお凹所53、54およ
び溝55は、前担体52の後面(接合面)52Aに形成
されていてもよく、両接合面51A、52Aに設けられ
ていてもよい。これらの実施例の構成においても、図2
に示すと同様の作用、効果を奏する。
は、触媒コンバータ5は、前後に2分割されたハニカム
状担体50を有する。後担体51の前面(接合面)51
Aの上半に、リボンヒータ3の曲げピッチに合わせて4
つのリボンヒータ3の蛇行状部33の上半を嵌め込むた
めの断面矩形の立溝状凹所53を横方向に4つ列設し、
下半には、前記凹所53と横に半ピッチだけずれた断面
矩形の立溝状凹所54を横方向に4つ列設している。こ
の凹所53、54は、いずれも図示の如くコンバータ5
の上面5Aおよび下面5Bに連通していても、天井壁ま
たは底壁を有し連通していなくてもよい。また接合面5
1Aには、両端側の凹所53、54と側壁面とを連通さ
せる溝55、55を形成し、リボンヒータ3のリード部
34の嵌め込み溝としている。なお凹所53、54およ
び溝55は、前担体52の後面(接合面)52Aに形成
されていてもよく、両接合面51A、52Aに設けられ
ていてもよい。これらの実施例の構成においても、図2
に示すと同様の作用、効果を奏する。
【0014】図5において実験データを示す。この実験
データはこの発明の触媒コンバータ2をハニカム状担体
20中に電力1.7KWのリボンヒータ3を組み込み、
2000cc、4サイクルエンジンの排気路に装着した
場合である。従来例は、同一寸法のハニカム状担体の前
面に同一容量のリボンヒータを装着した場合である。従
来例に比べて、この発明の触媒コンバータ2は、通電後
期における昇温特性が20%程度優れていることが判
る。このため、通電後、リボンヒータ3は、触媒が活性
化する温度に素早く昇温でき排気量浄化効率を向上する
ことができる。
データはこの発明の触媒コンバータ2をハニカム状担体
20中に電力1.7KWのリボンヒータ3を組み込み、
2000cc、4サイクルエンジンの排気路に装着した
場合である。従来例は、同一寸法のハニカム状担体の前
面に同一容量のリボンヒータを装着した場合である。従
来例に比べて、この発明の触媒コンバータ2は、通電後
期における昇温特性が20%程度優れていることが判
る。このため、通電後、リボンヒータ3は、触媒が活性
化する温度に素早く昇温でき排気量浄化効率を向上する
ことができる。
【0015】図6にこの発明の第3実施例を示す。この
実施例では、触媒コンバータ6は、前後に2分割された
ステンレスなど導電性の耐熱金属製ハニカム状担体60
を有し、後担体61の接合面61Aに、リボンヒータ7
の形状に対応して形成された、複数の溝62を有する。
電気抵抗金属製のリボンヒータ7は、その外周をセラミ
ックなどの絶縁層77で覆うことによって、金属製ハニ
カム状担体60と絶縁させてある。溝62は、リボンヒ
ータ7を形成する電気抵抗金属板の厚みより僅かに広
く、リボンヒータ7の曲げピッチに合わせて接合面61
Aを削り取って形成されて、リボンヒータ7は蛇行状部
73のうち直線状部76を溝62に嵌め込んで固定す
る。このため、リボンヒータ7の直線状部76は、四方
を担体60に接近して囲まれ、リボンヒータ7で発生し
た熱の触媒コンバータ6の加熱効率が高くなり、加熱時
間の短縮ができる。
実施例では、触媒コンバータ6は、前後に2分割された
ステンレスなど導電性の耐熱金属製ハニカム状担体60
を有し、後担体61の接合面61Aに、リボンヒータ7
の形状に対応して形成された、複数の溝62を有する。
電気抵抗金属製のリボンヒータ7は、その外周をセラミ
ックなどの絶縁層77で覆うことによって、金属製ハニ
カム状担体60と絶縁させてある。溝62は、リボンヒ
ータ7を形成する電気抵抗金属板の厚みより僅かに広
く、リボンヒータ7の曲げピッチに合わせて接合面61
Aを削り取って形成されて、リボンヒータ7は蛇行状部
73のうち直線状部76を溝62に嵌め込んで固定す
る。このため、リボンヒータ7の直線状部76は、四方
を担体60に接近して囲まれ、リボンヒータ7で発生し
た熱の触媒コンバータ6の加熱効率が高くなり、加熱時
間の短縮ができる。
【0016】ハニカム状担体60は、金属製であるのた
めリボンヒータ7で発生した熱が伝わりやすく、触媒の
活性化する温度に素早く上昇させることができる。この
場合、リボンヒータ7の絶縁層77で覆われた抵抗金属
板と溝62とは、接触していることが熱伝導性向上の観
点から望ましい。なお、溝62の形成は金属製のハニカ
ム状担体の場合、ハニカムを構成する隔壁が極めて薄い
ため、相当に面どってあるのに対し、ハニカム状担体は
セラミック製でも良く、セラミック製の場合は溝62の
形成が比較的容易である。
めリボンヒータ7で発生した熱が伝わりやすく、触媒の
活性化する温度に素早く上昇させることができる。この
場合、リボンヒータ7の絶縁層77で覆われた抵抗金属
板と溝62とは、接触していることが熱伝導性向上の観
点から望ましい。なお、溝62の形成は金属製のハニカ
ム状担体の場合、ハニカムを構成する隔壁が極めて薄い
ため、相当に面どってあるのに対し、ハニカム状担体は
セラミック製でも良く、セラミック製の場合は溝62の
形成が比較的容易である。
【0017】図7にこの発明の第4実施例を示す。この
実施例では、リボンヒータ8はその蛇行状部83の折り
曲げを図2のリボンヒータ3のごとく湾曲せず、直角に
連続して曲げられている。触媒コンバータ9は、前後に
2分割されたハニカム状担体90を有し、後担体91の
接合面91Aにリボンヒータ8の厚みより僅かに広い網
目状の溝92を有する。この溝92は、リボンヒータ8
の曲げピッチに合わせて左右、上下に切り取られた網目
状であり、リボンヒータ8の蛇行状部83およびリード
部84、84を嵌め込む。このため、リボンヒータ8の
発熱面全てを担体90で覆うことができ、リボンヒータ
8で発生した熱のうち触媒コンバータ9以外に散逸され
る割合が非常に少なくなり、加熱効率が高まり、より加
熱時間の短縮ができる。
実施例では、リボンヒータ8はその蛇行状部83の折り
曲げを図2のリボンヒータ3のごとく湾曲せず、直角に
連続して曲げられている。触媒コンバータ9は、前後に
2分割されたハニカム状担体90を有し、後担体91の
接合面91Aにリボンヒータ8の厚みより僅かに広い網
目状の溝92を有する。この溝92は、リボンヒータ8
の曲げピッチに合わせて左右、上下に切り取られた網目
状であり、リボンヒータ8の蛇行状部83およびリード
部84、84を嵌め込む。このため、リボンヒータ8の
発熱面全てを担体90で覆うことができ、リボンヒータ
8で発生した熱のうち触媒コンバータ9以外に散逸され
る割合が非常に少なくなり、加熱効率が高まり、より加
熱時間の短縮ができる。
【0018】上記実施例では、ハニカム状担体を2分割
してその分割面(接合面)にリボンヒータを嵌め込んで
保持させているが、ハニカム状担体を分割せずに、ハニ
カム状担体の上流側端面に溝を設けてリボンヒータを保
持させてもよい。この場合においては、リボンヒータに
よる加熱効率は、幾分低下するがハニカム状担体の製造
が容易となる利点がある。
してその分割面(接合面)にリボンヒータを嵌め込んで
保持させているが、ハニカム状担体を分割せずに、ハニ
カム状担体の上流側端面に溝を設けてリボンヒータを保
持させてもよい。この場合においては、リボンヒータに
よる加熱効率は、幾分低下するがハニカム状担体の製造
が容易となる利点がある。
【図1】この発明のヒータ付き触媒式排気浄化装置の第
1実施例の斜視図である。
1実施例の斜視図である。
【図2】触媒コンバータおよびリボンヒータの分解斜視
図である。
図である。
【図3】図1のA−A断面図である。
【図4】この発明の第2実施例の触媒コンバータおよび
リボンヒータの分解斜視図である。
リボンヒータの分解斜視図である。
【図5】この発明のヒータ付き触媒式排気浄化装置と従
来例との昇温実験のグラフである。
来例との昇温実験のグラフである。
【図6】この発明の第3実施例の触媒コンバータおよび
リボンヒータの分解斜視図である。
リボンヒータの分解斜視図である。
【図7】この発明の第4実施例の触媒コンバータおよび
リボンヒータの分解斜視図である。
リボンヒータの分解斜視図である。
1 触媒コンバータケース 2、5、6、9 触媒コンバータ 3、7、8 リボンヒータ 4 網状スプリング 21A、22A、51A、52A、61A、91A 接
合面 23、24 立穴 53、54 凹所 25、62、92 溝
合面 23、24 立穴 53、54 凹所 25、62、92 溝
Claims (4)
- 【請求項1】 内燃機関の排気路に装着される触媒コン
バータケースと、ハニカム状担体に触媒を担持してな
り、前記ケース内に収容した触媒コンバータと、該触媒
コンバータを加熱するための電熱ヒータとを備えたヒー
タ付き触媒式排気浄化装置において、 触媒コンバータは、分割されたハニカム状担体に触媒を
担持させてなり、 電熱ヒータは、帯状の電気抵抗金属板を同一面内で板厚
方向に蛇行状に折り曲げたリボンヒータであり、 該リボンヒータは、前記担体と電気絶縁されて分割面に
配されるとともに、該分割面に臨んで各分割担体の一方
または双方にリボンヒータの形状に対応して設けた穴、
凹所または溝に嵌め込んで保持されたことを特徴とする
ヒータ付き触媒式排気浄化装置。 - 【請求項2】 請求項1おいて、ハニカム状担体は一体
であり、前記穴、凹所または溝は、前記担体の上流側端
面に形成されたヒータ付き触媒式排気浄化装置。 - 【請求項3】 請求項1または2において、担体とリボ
ンヒータとの絶縁は、担体をセラミックで形成すること
によりなされたヒータ付き触媒式排気浄化装置。 - 【請求項4】 請求項1または2において、担体とリボ
ンヒータとの絶縁は、リボンヒータの表面に絶縁層を設
けることによりなされたヒータ付き触媒式排気浄化装
置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14728391 | 1991-06-19 | ||
JP3-147283 | 1991-06-19 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0559939A true JPH0559939A (ja) | 1993-03-09 |
Family
ID=15426706
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3307446A Pending JPH0559939A (ja) | 1991-06-19 | 1991-11-22 | ヒータ付き触媒式排気浄化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0559939A (ja) |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1991
- 1991-11-22 JP JP3307446A patent/JPH0559939A/ja active Pending
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