JPH0626331A - 複合接触転化器 - Google Patents
複合接触転化器Info
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 極限的な内燃機関の使用条件においても、信
頼性の高い排気流からの汚染物の除去を達成しうる複合
多区画接触転化器を提供する。 【構成】 絶縁性のセラミックフェルト14によって、
断面が円形または卵形のハウジング16内に支持された
通常の電気的に加熱することができないセラミックモノ
リス接触転化器12と、この接触転化器12の上流面中
にはめこまれたフェライトステンレス鋼製の波形の薄い
金属ストリップから成る電気的に加熱することができる
セラミックモノリス接触転化器18とから構成される。
頼性の高い排気流からの汚染物の除去を達成しうる複合
多区画接触転化器を提供する。 【構成】 絶縁性のセラミックフェルト14によって、
断面が円形または卵形のハウジング16内に支持された
通常の電気的に加熱することができないセラミックモノ
リス接触転化器12と、この接触転化器12の上流面中
にはめこまれたフェライトステンレス鋼製の波形の薄い
金属ストリップから成る電気的に加熱することができる
セラミックモノリス接触転化器18とから構成される。
Description
【0001】本発明は、排気流中のガス状汚染物を無害
及び/又は環境的に許容し得るガス状成分に転化するた
めの接触転化器に関する。これらの接触転化器は強化す
る関係にあり且つ共通のハウジング中にある電気的に加
熱できる接触転化器(EHC)及び電気的に加熱するこ
とができないセラミック接触転化器から成る。
及び/又は環境的に許容し得るガス状成分に転化するた
めの接触転化器に関する。これらの接触転化器は強化す
る関係にあり且つ共通のハウジング中にある電気的に加
熱できる接触転化器(EHC)及び電気的に加熱するこ
とができないセラミック接触転化器から成る。
【0002】
【発明の背景と従来の技術】接触転化器の目的は、エン
ジン又はタービン排気中の汚染物質、たとえば、一酸化
炭素、未燃焼炭化水素、酸化窒素類など、を二酸化炭
素、窒素及び水に転化することにある。従来の接触転化
器は、四角い真直ぐに通じる穴又は室、触媒被覆アルミ
ナビーズを有するセラミックハネカムモノリス、又は表
面に担持又は支持した触媒を有する波形の薄い金属箔ハ
ネカムモノリスを用いている。触媒は一般に貴金属、た
とえば、白金、パラジウム、ロジウム又はルテニウム、
あるいは、2種以上のこれらの貴金属の混合物である。
触媒は化学反応、酸化、還元又はその両方を促進し、そ
れによって汚染物を無害の副生物に転化し、次いでそれ
は排気系を通じて大気へと送られる。しかしながら、こ
の転化は、当初に排気と転化器が比較的低温であるとき
は、効率が低い。高転化率において有効であるために
は、排気が接触するに至る触媒及び転化器表面が、最低
限度の高い温度、たとえば、一酸化炭素に対して390
°F、揮発性有機化合物(VOC)に対して570°
F、エタン又は天然ガスに対して1000°Fでなけれ
ばならない。さもなければ、無害の副生物への転化は不
十分であって、低温始動時の大気汚染度が高い。排気系
がその動作温度に達するようになると、接触転化器は最
高に効果的となる。かくして、エンジンの始動時に申し
分のない転化を達成するためには比較的低温の排気を高
温の触媒と接触させることが必要である。圧縮点化(デ
ィーゼル)及びスパーク点火エンジンの両方がそれを必
要とする。
ジン又はタービン排気中の汚染物質、たとえば、一酸化
炭素、未燃焼炭化水素、酸化窒素類など、を二酸化炭
素、窒素及び水に転化することにある。従来の接触転化
器は、四角い真直ぐに通じる穴又は室、触媒被覆アルミ
ナビーズを有するセラミックハネカムモノリス、又は表
面に担持又は支持した触媒を有する波形の薄い金属箔ハ
ネカムモノリスを用いている。触媒は一般に貴金属、た
とえば、白金、パラジウム、ロジウム又はルテニウム、
あるいは、2種以上のこれらの貴金属の混合物である。
触媒は化学反応、酸化、還元又はその両方を促進し、そ
れによって汚染物を無害の副生物に転化し、次いでそれ
は排気系を通じて大気へと送られる。しかしながら、こ
の転化は、当初に排気と転化器が比較的低温であるとき
は、効率が低い。高転化率において有効であるために
は、排気が接触するに至る触媒及び転化器表面が、最低
限度の高い温度、たとえば、一酸化炭素に対して390
°F、揮発性有機化合物(VOC)に対して570°
F、エタン又は天然ガスに対して1000°Fでなけれ
ばならない。さもなければ、無害の副生物への転化は不
十分であって、低温始動時の大気汚染度が高い。排気系
がその動作温度に達するようになると、接触転化器は最
高に効果的となる。かくして、エンジンの始動時に申し
分のない転化を達成するためには比較的低温の排気を高
温の触媒と接触させることが必要である。圧縮点化(デ
ィーゼル)及びスパーク点火エンジンの両方がそれを必
要とする。
【0003】触媒の加熱を達成するために、電源、たと
えば12ボルト又は24ボルトの自動車電池に接続させ
てある波形の薄い金属箔モノリスから成る電気的に加熱
できる接触転化器を用意し、好ましくは始動前及び始動
中に、電流を供給して触媒の温度を少なくとも650°
Fに上げ且つその温度を保つ。これについては1990
年9月24日出願の共願特許願第587,219号を参
照すべきであり、この特許願の開示を、電熱可能な接触
転化器コア及び金属モノリスの効果的な加熱のための電
力系についての細部に対する参考として、ここに編入せ
しめる。
えば12ボルト又は24ボルトの自動車電池に接続させ
てある波形の薄い金属箔モノリスから成る電気的に加熱
できる接触転化器を用意し、好ましくは始動前及び始動
中に、電流を供給して触媒の温度を少なくとも650°
Fに上げ且つその温度を保つ。これについては1990
年9月24日出願の共願特許願第587,219号を参
照すべきであり、この特許願の開示を、電熱可能な接触
転化器コア及び金属モノリスの効果的な加熱のための電
力系についての細部に対する参考として、ここに編入せ
しめる。
【0004】らせん状又はS状に巻いた波形の薄い金属
箔接触転化器には問題があり、本発明はそれを解決す
る。波形の薄い金属モノリスコアについて厳密な圧縮試
験を実施し、装置はその試験に合格しなければならな
い。このような圧縮は電熱可能な接触転化器を破壊をも
たらす可能性がある。この試験は、運転中の内燃機関か
らの排気を装置中に通じながら高温(700〜950
℃)で垂直の位置にある装置を振動(100〜200ヘ
ルツ及び28〜60G)させることから成る。所定の時
間、たとえば5〜200時間、後に、巻いたコア装置が
気流の方向で圧縮又は破壊するときは、装置は試験に失
格するものとする。通常は、装置が失格する場合には、
それは5時間以内に失格する。
箔接触転化器には問題があり、本発明はそれを解決す
る。波形の薄い金属モノリスコアについて厳密な圧縮試
験を実施し、装置はその試験に合格しなければならな
い。このような圧縮は電熱可能な接触転化器を破壊をも
たらす可能性がある。この試験は、運転中の内燃機関か
らの排気を装置中に通じながら高温(700〜950
℃)で垂直の位置にある装置を振動(100〜200ヘ
ルツ及び28〜60G)させることから成る。所定の時
間、たとえば5〜200時間、後に、巻いたコア装置が
気流の方向で圧縮又は破壊するときは、装置は試験に失
格するものとする。通常は、装置が失格する場合には、
それは5時間以内に失格する。
【0005】本発明の主な目的は、上記の試験に合格
し、従って極限的な使用条件において信頼性がある装置
を提供することにある。
し、従って極限的な使用条件において信頼性がある装置
を提供することにある。
【0006】ここで1973年10月30日付けのキッ
ツナーに対する米国特許第3,768,982号を参照
すべきである。この特許においては、中心に位置させた
電熱器からの熱をモノリスの触媒支持体を通じる伝導に
より伝達することによって、触媒を最適動作温度に加熱
する。さらに、セラミックモノリスの穴中に含有させた
触媒への伝熱によって加熱を受けるセラミックモノリス
内の中心的な電熱可能なコアを開示している、1973
年10月30日付けのキッツナーに対する米国特許第
3,770,389号をも参照すべきである。この加熱
コアは、アルミナで被覆してあり且つ触媒をも担持して
いる、一方は波形で他方は平面的な、2種の金属薄板か
ら成っている。金属コアは、それ自体の電気抵抗によっ
て電気的に加熱される。伝導による加熱は、始動時の大
気汚染の問題を解決するためには時間がかかりすぎる。
その上、本発明の薄い金属コアは、波形の金属薄板と交
互する関係にある平らな金属薄板を必要としない。平ら
な金属薄板は約20〜30%の余分の重さを装置に加え
ると共に、比較的長い昇温時間又は比較的大きい電力を
必要とする。
ツナーに対する米国特許第3,768,982号を参照
すべきである。この特許においては、中心に位置させた
電熱器からの熱をモノリスの触媒支持体を通じる伝導に
より伝達することによって、触媒を最適動作温度に加熱
する。さらに、セラミックモノリスの穴中に含有させた
触媒への伝熱によって加熱を受けるセラミックモノリス
内の中心的な電熱可能なコアを開示している、1973
年10月30日付けのキッツナーに対する米国特許第
3,770,389号をも参照すべきである。この加熱
コアは、アルミナで被覆してあり且つ触媒をも担持して
いる、一方は波形で他方は平面的な、2種の金属薄板か
ら成っている。金属コアは、それ自体の電気抵抗によっ
て電気的に加熱される。伝導による加熱は、始動時の大
気汚染の問題を解決するためには時間がかかりすぎる。
その上、本発明の薄い金属コアは、波形の金属薄板と交
互する関係にある平らな金属薄板を必要としない。平ら
な金属薄板は約20〜30%の余分の重さを装置に加え
ると共に、比較的長い昇温時間又は比較的大きい電力を
必要とする。
【0007】耐火性金属酸化物被覆を有し且つその酸化
物表面上に堆積させた貴金属触媒を有している波形の薄
い金属箔の製造のための方法の詳細については、198
7年12月8日付けのコーネリソンらに対する米国特許
第4,711,009号をも参照すべきである。この箔
をアコージオン状に折畳むか又はらせん状に巻くことに
よって、本発明の電熱可能なモノリスを形成させること
ができる。この特許を参考としてここに編入せしめる。
物表面上に堆積させた貴金属触媒を有している波形の薄
い金属箔の製造のための方法の詳細については、198
7年12月8日付けのコーネリソンらに対する米国特許
第4,711,009号をも参照すべきである。この箔
をアコージオン状に折畳むか又はらせん状に巻くことに
よって、本発明の電熱可能なモノリスを形成させること
ができる。この特許を参考としてここに編入せしめる。
【0008】1989年11月2日出願の国際PCT公
告番号WO/10471をも参照すべきであるが、この
文献は自動車において有用な導電性ハネカム触媒支持装
置を開示している。0.03〜2オームの適当な電気絶
縁性を得るために、ハネカム体を、少なくとも一つの望
ましい抵抗を有する電流経路が得られるように、間隙及
び/又は電気絶縁性の中間層又は被覆によって、断面的
に及び/又は軸的に、電気的に区分する。時間的な遅延
によって加熱を制御する。排気系中の、電気的に加熱で
きるが、その他の点では一般的な一つ以上の別々の転化
器を開示している。この出願及びそれに伴なう1989
年11月2日出願のWO89/10470中に示された
基本的な装置を本発明において使用することができる。
らせん巻き又はS字巻きのコアは、前記の苛酷な試験下
の圧縮について同一の問題にさらされる。
告番号WO/10471をも参照すべきであるが、この
文献は自動車において有用な導電性ハネカム触媒支持装
置を開示している。0.03〜2オームの適当な電気絶
縁性を得るために、ハネカム体を、少なくとも一つの望
ましい抵抗を有する電流経路が得られるように、間隙及
び/又は電気絶縁性の中間層又は被覆によって、断面的
に及び/又は軸的に、電気的に区分する。時間的な遅延
によって加熱を制御する。排気系中の、電気的に加熱で
きるが、その他の点では一般的な一つ以上の別々の転化
器を開示している。この出願及びそれに伴なう1989
年11月2日出願のWO89/10470中に示された
基本的な装置を本発明において使用することができる。
らせん巻き又はS字巻きのコアは、前記の苛酷な試験下
の圧縮について同一の問題にさらされる。
【0009】以下の説明中には“フェライト”ステンレ
ス鋼という記述がある。この材料に対する適当な組成は
エジェンスらに対する1983年11月8日付けの米国
特許第4,414,023号中に記されている。本発明
において有用な特定のフェライトステンレス鋼はクロム
20%、アルミニウム5%、セリウム、ランタン、ネオ
ジム、イットリウム及びプラセオジムから選んだ少なく
とも一つの希土類金属0.002〜0.05%を含有
し、残部は鉄及び製鋼不純物である。
ス鋼という記述がある。この材料に対する適当な組成は
エジェンスらに対する1983年11月8日付けの米国
特許第4,414,023号中に記されている。本発明
において有用な特定のフェライトステンレス鋼はクロム
20%、アルミニウム5%、セリウム、ランタン、ネオ
ジム、イットリウム及びプラセオジムから選んだ少なく
とも一つの希土類金属0.002〜0.05%を含有
し、残部は鉄及び製鋼不純物である。
【0010】以下の説明において、繊維状セラミックマ
ット又はフェルトという記述も存在する。本発明におい
て有用なセラミック繊維の組成と製造については、ボー
マンに対する1974年3月5日付けの米国特許第3,
795,524号を参照すべきである。このような材料
は現在3M社から“インテラム”の商品名で市販されて
いる。
ット又はフェルトという記述も存在する。本発明におい
て有用なセラミック繊維の組成と製造については、ボー
マンに対する1974年3月5日付けの米国特許第3,
795,524号を参照すべきである。このような材料
は現在3M社から“インテラム”の商品名で市販されて
いる。
【0011】さらに、いくつかの特許願、すなわち、1
990年4月16日出願の通し番号第524,284号
及び587,219号をも参照すべきである。これらの
特許願は共に本出願人の所有にかかるものであって、そ
れらの開示を参考としてここに編入せしめる。
990年4月16日出願の通し番号第524,284号
及び587,219号をも参照すべきである。これらの
特許願は共に本出願人の所有にかかるものであって、そ
れらの開示を参考としてここに編入せしめる。
【0012】簡単に言えば、本発明はハウジング、該ハ
ウジング中の、少なくとも一表面上に、担持した貴金属
触媒を伴う耐火性金属酸化物を有する、波形の薄いステ
ンレス鋼から成る多区画の電気的に加熱できる触媒モノ
リス及び該ハウジング中で電気的に加熱できる触媒モノ
リスと並列しているか又は物理的同軸的関係で物理的に
隣接している多区画の通常のセラミック触媒モノリス、
並びに電圧源からの電力により電気的に加熱できる触媒
モノリスを加熱するための手段から成っている。好適実
施形態においては、電気的に加熱できる触媒モノリスは
通常のセラミック触媒モノリスの上流面に接触している
か又はその中に埋め込んである。あるいは、電気的に加
熱できる触媒モノリスを二つの通常のモノリス部分の間
に配置し、該通常のモノリスの中の少なくとも一つはそ
の区画中に配置した貴金属触媒を含有するようなものと
することができる。
ウジング中の、少なくとも一表面上に、担持した貴金属
触媒を伴う耐火性金属酸化物を有する、波形の薄いステ
ンレス鋼から成る多区画の電気的に加熱できる触媒モノ
リス及び該ハウジング中で電気的に加熱できる触媒モノ
リスと並列しているか又は物理的同軸的関係で物理的に
隣接している多区画の通常のセラミック触媒モノリス、
並びに電圧源からの電力により電気的に加熱できる触媒
モノリスを加熱するための手段から成っている。好適実
施形態においては、電気的に加熱できる触媒モノリスは
通常のセラミック触媒モノリスの上流面に接触している
か又はその中に埋め込んである。あるいは、電気的に加
熱できる触媒モノリスを二つの通常のモノリス部分の間
に配置し、該通常のモノリスの中の少なくとも一つはそ
の区画中に配置した貴金属触媒を含有するようなものと
することができる。
【0013】通常のセラミック触媒モノリスは、いくつ
かの有利性を提供する。第一に、現行の接触転化器の改
造は比較的容易である。第二に、セラミックは良好な熱
の貯蔵を提供し、また、たとえば、非電気的に加熱する
波形の薄い金属モノリスにおけるよりも少ないエネルギ
ー損失のもとで主触媒装置がより迅速に汚染物を無害化
することを可能とする。最後に、セラミックモノリスは
金属の、非電気的に加熱する触媒モノリスよりも一層十
分に触媒を保護するものと思われる。
かの有利性を提供する。第一に、現行の接触転化器の改
造は比較的容易である。第二に、セラミックは良好な熱
の貯蔵を提供し、また、たとえば、非電気的に加熱する
波形の薄い金属モノリスにおけるよりも少ないエネルギ
ー損失のもとで主触媒装置がより迅速に汚染物を無害化
することを可能とする。最後に、セラミックモノリスは
金属の、非電気的に加熱する触媒モノリスよりも一層十
分に触媒を保護するものと思われる。
【0014】本発明は本発明の好適実施形態を例証する
図面を参照することによって一層良好に理解することが
できよう。
図面を参照することによって一層良好に理解することが
できよう。
【0015】前記のように、本発明は、特に、可動又は
固定の圧縮又は火花点火の内燃機関において使用するた
めの複合接触転化器に関する。この複合接触転化器はE
HC及び少なくとも一つの通常の接触転化器のための単
一のハウジングを使用する。通常の接触転化器はセラミ
ックモノリス、たとえば、菫青石又はバリウム/チタン
酸セラミック、である。たとえば、大部分の現在の自動
車は、接触転化器中でセラミックモノリスを有してい
る。特に本発明は一般的なセラミック接触転化器を電気
的に加熱できる接触転化器(EHC)によって改装し、
それによって触媒が汚染物の最適な転化のために必要と
する温度よりも低い温度にある始動中又は冷時運転中に
一般に排気管から出る汚染物を除去するための装置の効
率を改善する手段を提供する。
固定の圧縮又は火花点火の内燃機関において使用するた
めの複合接触転化器に関する。この複合接触転化器はE
HC及び少なくとも一つの通常の接触転化器のための単
一のハウジングを使用する。通常の接触転化器はセラミ
ックモノリス、たとえば、菫青石又はバリウム/チタン
酸セラミック、である。たとえば、大部分の現在の自動
車は、接触転化器中でセラミックモノリスを有してい
る。特に本発明は一般的なセラミック接触転化器を電気
的に加熱できる接触転化器(EHC)によって改装し、
それによって触媒が汚染物の最適な転化のために必要と
する温度よりも低い温度にある始動中又は冷時運転中に
一般に排気管から出る汚染物を除去するための装置の効
率を改善する手段を提供する。
【0016】次いで、さらに特定的に図1を参照する
と、この図は本発明に従う複合接触転化器の一部分の断
面を示している。複合体10は自動車において般用され
ている種類の通常の多区画セラミックモノリス12を包
含している。これらのモノリスは公知であり、その断面
は円形又は卵形とすることができる。このようなモノリ
スは多孔性である。それらは耐火性組成物の押出しによ
って形成され、通常は1平方インチ当り約100〜40
0の区画数を有する、真直ぐにのびる区画を有してい
る。これらの区画は円形、四角形又は三角形の断面とす
ることができ、且つセラミックモノリスの小孔中に堆積
させた、貴金属触媒、たとえば、白金、又はパラジウ
ム、又はロジウム、又はルテニウム、あるいはこれらの
金属の二つ以上の混合物を有している。
と、この図は本発明に従う複合接触転化器の一部分の断
面を示している。複合体10は自動車において般用され
ている種類の通常の多区画セラミックモノリス12を包
含している。これらのモノリスは公知であり、その断面
は円形又は卵形とすることができる。このようなモノリ
スは多孔性である。それらは耐火性組成物の押出しによ
って形成され、通常は1平方インチ当り約100〜40
0の区画数を有する、真直ぐにのびる区画を有してい
る。これらの区画は円形、四角形又は三角形の断面とす
ることができ、且つセラミックモノリスの小孔中に堆積
させた、貴金属触媒、たとえば、白金、又はパラジウ
ム、又はロジウム、又はルテニウム、あるいはこれらの
金属の二つ以上の混合物を有している。
【0017】セラミックコア12は鋼製ハウジング16
中の繊維状セラミック絶縁体14の包装によって支持す
ることが望ましい。繊維状のセラミック絶縁配合物につ
いては、たとえば、ボーマンに対する1974年3月5
日付けの米国特許第3,795,524号を参照すべき
である。鋼ハウジグ16は図7中に示すものと同様に、
かかるセラミックモノリスに対する通常のハウジングで
ある。しかしながら、図1において、ハウジングの前
端、すなわち上流端は、図3に示すもののような電気的
に加熱できる接触転化装置18を包含する挿入物を許す
ために、通常のモノリスの上流面に接して注意深く切削
してある。電気的に加熱できる装置18を受け入れるた
めにセラミックコア12の前端は、EHC18を形成す
る薄い金属箔の幅と等しい深さを有するくぼみ20を与
えるようにくり抜いてある。くぼみ20内には、個々の
波形金属ストリップがその回りの上で折り畳んである導
電性の棒又はピンの突出端を受け入れるための内側のく
ぼみ21をも設けてある。EHCの軸方向の寸法と等し
い長さを有し且つストリップの折り畳んだ末端が強固に
溶接してあるむくの棒又は管を用いる場合には、くぼみ
21は必要でない。EHCは前記の特許願第587,2
19号中に記載のようにして形成せしめるが、それにつ
いては該特許願の図2、2a及び5を特に参照すべきで
ある。本発明のEHCコア中では内部コア絶縁物又は別
個の平らな薄い金属ストリップは用いない。前記米国特
許第4,711,009号中に記すように、薄い金属箔
ストリップを先ず、好ましくは矢はず模様又は山形模様
で、波形とし、次いで少なくとも一面上を耐火性金属酸
化物、たとえば、望ましくは1〜5%から最大30%に
至るまでのセリアの部分を包含するガンマアルミナで被
覆したのち、焼成して被覆を固定する。そののちに、貴
金属触媒の水溶液を耐火性金属酸化物表面に塗布し、触
媒被覆した金属箔ストリップを十分な温度に加熱するこ
とによって水溶性の触媒塩を接触的に活性な金属へと還
元する。あるいは、バロックらに対する1989年3月
7日付けの米国特許第4,810,588号中に記すよ
うに波形は真直ぐであるけれども入れ子になっていなく
てもよい。これらの製作段階は前記米国特許第4,71
1,009号中に記すとおりである。被覆した触媒を担
持するストリップを次いで前記の特許願第587,21
9号中に詳記するように針金棒上で折畳み且つそれに溶
接し、それらのコア要素を突き出ている針金末端で集
め、次いでらせん状にしっかりと巻く。ピンは、それを
通じて電力を触媒コアに供給するための中心のコアを形
成する。特許願第587,219号中に記すように、折
畳んだ波形ストリップの自由端は、最後に直流電源の極
の一つに接続するための電気的接続手段を備えている。
何らの棒を伴なわない波形金属の折畳みストリップは、
前記のように、棒又は管コアに直接にスポット溶接し
て、その管又は棒を電源の一方の側に接続する。
中の繊維状セラミック絶縁体14の包装によって支持す
ることが望ましい。繊維状のセラミック絶縁配合物につ
いては、たとえば、ボーマンに対する1974年3月5
日付けの米国特許第3,795,524号を参照すべき
である。鋼ハウジグ16は図7中に示すものと同様に、
かかるセラミックモノリスに対する通常のハウジングで
ある。しかしながら、図1において、ハウジングの前
端、すなわち上流端は、図3に示すもののような電気的
に加熱できる接触転化装置18を包含する挿入物を許す
ために、通常のモノリスの上流面に接して注意深く切削
してある。電気的に加熱できる装置18を受け入れるた
めにセラミックコア12の前端は、EHC18を形成す
る薄い金属箔の幅と等しい深さを有するくぼみ20を与
えるようにくり抜いてある。くぼみ20内には、個々の
波形金属ストリップがその回りの上で折り畳んである導
電性の棒又はピンの突出端を受け入れるための内側のく
ぼみ21をも設けてある。EHCの軸方向の寸法と等し
い長さを有し且つストリップの折り畳んだ末端が強固に
溶接してあるむくの棒又は管を用いる場合には、くぼみ
21は必要でない。EHCは前記の特許願第587,2
19号中に記載のようにして形成せしめるが、それにつ
いては該特許願の図2、2a及び5を特に参照すべきで
ある。本発明のEHCコア中では内部コア絶縁物又は別
個の平らな薄い金属ストリップは用いない。前記米国特
許第4,711,009号中に記すように、薄い金属箔
ストリップを先ず、好ましくは矢はず模様又は山形模様
で、波形とし、次いで少なくとも一面上を耐火性金属酸
化物、たとえば、望ましくは1〜5%から最大30%に
至るまでのセリアの部分を包含するガンマアルミナで被
覆したのち、焼成して被覆を固定する。そののちに、貴
金属触媒の水溶液を耐火性金属酸化物表面に塗布し、触
媒被覆した金属箔ストリップを十分な温度に加熱するこ
とによって水溶性の触媒塩を接触的に活性な金属へと還
元する。あるいは、バロックらに対する1989年3月
7日付けの米国特許第4,810,588号中に記すよ
うに波形は真直ぐであるけれども入れ子になっていなく
てもよい。これらの製作段階は前記米国特許第4,71
1,009号中に記すとおりである。被覆した触媒を担
持するストリップを次いで前記の特許願第587,21
9号中に詳記するように針金棒上で折畳み且つそれに溶
接し、それらのコア要素を突き出ている針金末端で集
め、次いでらせん状にしっかりと巻く。ピンは、それを
通じて電力を触媒コアに供給するための中心のコアを形
成する。特許願第587,219号中に記すように、折
畳んだ波形ストリップの自由端は、最後に直流電源の極
の一つに接続するための電気的接続手段を備えている。
何らの棒を伴なわない波形金属の折畳みストリップは、
前記のように、棒又は管コアに直接にスポット溶接し
て、その管又は棒を電源の一方の側に接続する。
【0018】図2は突き出たピンを有しておらず、通常
のセラミック触媒コアの上流面と並置するEHCを示
す。通常は、EHCは通常のセラミックコアよりも小さ
な断面積を有しており、それ故、ガスをさえぎる表面の
面を横切る圧力低下をほぼ同一に保つことができるよう
に、セラミックコアの上流面中にEHCを少なくとも部
分的に引っ込ませることが望ましい。EHCの断面積が
セラミックコアの断面積と等しいか又はほぼ等しい場合
には、図2に示すようにセラミックコアの上流面に接し
てEHCを位置させることができる。
のセラミック触媒コアの上流面と並置するEHCを示
す。通常は、EHCは通常のセラミックコアよりも小さ
な断面積を有しており、それ故、ガスをさえぎる表面の
面を横切る圧力低下をほぼ同一に保つことができるよう
に、セラミックコアの上流面中にEHCを少なくとも部
分的に引っ込ませることが望ましい。EHCの断面積が
セラミックコアの断面積と等しいか又はほぼ等しい場合
には、図2に示すようにセラミックコアの上流面に接し
てEHCを位置させることができる。
【0019】次いでらせん状に巻いたコアを鋼バンド中
で保持する。図4は一般にはステンレス鋼、たとえば、
フェライトステンレス鋼から成る約0.75″の幅の半
加工片22を示す。半加工片22の一方の縁24の中心
にバンドと一体の突起26がある。突起26の先端28
の幅は0.75″であり、また突起26は外側に約0.
75″のびていることが望ましい。この突起は、後記の
ようにのちの電力端子の取り付けのためのものである。
縁30は縁の線24に対して約135度の角度にある。
図5に示すように、図4のブランクをしっかりと圧縮し
たらせん状のコアと等しい直径を有する円形に巻く。こ
の円は最初は閉じることなしに、バンド22中への挿入
後にらせん状に巻いたコアの圧縮を可能とするための約
0.12″の間隙32を残しておく。バンド22とコア
18の間の良好な電気的連絡を与えるように通し番号第
587,219号の特許願に記すようにらせん状のコア
の自由端に溶接する。
で保持する。図4は一般にはステンレス鋼、たとえば、
フェライトステンレス鋼から成る約0.75″の幅の半
加工片22を示す。半加工片22の一方の縁24の中心
にバンドと一体の突起26がある。突起26の先端28
の幅は0.75″であり、また突起26は外側に約0.
75″のびていることが望ましい。この突起は、後記の
ようにのちの電力端子の取り付けのためのものである。
縁30は縁の線24に対して約135度の角度にある。
図5に示すように、図4のブランクをしっかりと圧縮し
たらせん状のコアと等しい直径を有する円形に巻く。こ
の円は最初は閉じることなしに、バンド22中への挿入
後にらせん状に巻いたコアの圧縮を可能とするための約
0.12″の間隙32を残しておく。バンド22とコア
18の間の良好な電気的連絡を与えるように通し番号第
587,219号の特許願に記すようにらせん状のコア
の自由端に溶接する。
【0020】図3はセラミックコア12中への挿入前の
EHC組立物の側立面を示す。らせん状に巻いたコア1
8から両側に突出している中心の端子34は直流電源の
反対極を取り付けるための点である。
EHC組立物の側立面を示す。らせん状に巻いたコア1
8から両側に突出している中心の端子34は直流電源の
反対極を取り付けるための点である。
【0021】図6及び7は、接触転化器をエンジンの排
気管に接続することを可能とする、推移末端キャップ3
8、又はアダプター38と接触転化器ハウジング16の
本体の間に適合するように形成させた、延長部分36を
示す。延長部分36は接触転化器ハウジング又は容器の
断面形態に依存して卵形又は円形の形態を有している。
延長部分36は卵形又は円形のバンド40と接地棒42
を包含する。接地棒42はニッケル又はニッケル合金か
ら成ることが望ましい。これは卵形延長部分の短径又は
円形延長部分の直径に沿ってのびている。
気管に接続することを可能とする、推移末端キャップ3
8、又はアダプター38と接触転化器ハウジング16の
本体の間に適合するように形成させた、延長部分36を
示す。延長部分36は接触転化器ハウジング又は容器の
断面形態に依存して卵形又は円形の形態を有している。
延長部分36は卵形又は円形のバンド40と接地棒42
を包含する。接地棒42はニッケル又はニッケル合金か
ら成ることが望ましい。これは卵形延長部分の短径又は
円形延長部分の直径に沿ってのびている。
【0022】接地棒42は延長部分36を通してのびて
おり、図6に示すように底部48及び頭部46で溶接し
てある。頭部からの突起44は、図中には示してないケ
ーブル端子及び保持ナットを受け入れるように延ばして
あり且つねじが切ってある。波形の薄い金属コア18中
への熱電対の挿入を可能とするために延長部分36の壁
を通じる穴50が設けてある。熱電対の引き込みの構造
についての詳細は特許願第587,219号中に示され
ている。熱電対の接続点を波形の薄い金属モノリス中の
一区画中に置き且つ導線は、その全長にわたって、また
それが延長部分36を通り抜けるところで、絶縁してあ
る。
おり、図6に示すように底部48及び頭部46で溶接し
てある。頭部からの突起44は、図中には示してないケ
ーブル端子及び保持ナットを受け入れるように延ばして
あり且つねじが切ってある。波形の薄い金属コア18中
への熱電対の挿入を可能とするために延長部分36の壁
を通じる穴50が設けてある。熱電対の引き込みの構造
についての詳細は特許願第587,219号中に示され
ている。熱電対の接続点を波形の薄い金属モノリス中の
一区画中に置き且つ導線は、その全長にわたって、また
それが延長部分36を通り抜けるところで、絶縁してあ
る。
【0023】陽端子52もまた一般に51で示した適当
な絶縁手段と共に延長部分36を通してのびている。カ
ラー56に溶接した金属ブシュ54が設けてあり、一
方、カラー56は延長部分36に溶接してある。端子5
2は、それを端子棒52の内側末端との電気的接触から
隔離するために絶縁スリーブ54中に入れる。次いで内
側末端58を締め付けバンド22の突起26に溶接し、
一方、バンド22は、前記のように、多区画コア18を
形成する波形の薄い金属折畳みストリップの自由端に溶
接する。かくして、直流電源の陽極が電圧源に電気的に
接続する。
な絶縁手段と共に延長部分36を通してのびている。カ
ラー56に溶接した金属ブシュ54が設けてあり、一
方、カラー56は延長部分36に溶接してある。端子5
2は、それを端子棒52の内側末端との電気的接触から
隔離するために絶縁スリーブ54中に入れる。次いで内
側末端58を締め付けバンド22の突起26に溶接し、
一方、バンド22は、前記のように、多区画コア18を
形成する波形の薄い金属折畳みストリップの自由端に溶
接する。かくして、直流電源の陽極が電圧源に電気的に
接続する。
【0024】接地、すなわち直流電源の陰極を接地棒4
2の突出端44に接続する。接地棒42を、次いで、延
長部分36の転化器ハウジング16の下流端への取付け
に際して、回りで波形の薄い金属ストリップが折畳んで
あり且つ相互に溶接してある多数の突出棒から成ってい
る中心の棒34に溶接する。これらの操作は前記特許願
第587,219号中に詳細に記されている。必要に応
じ、陽極と陰極を逆にすることもできる。
2の突出端44に接続する。接地棒42を、次いで、延
長部分36の転化器ハウジング16の下流端への取付け
に際して、回りで波形の薄い金属ストリップが折畳んで
あり且つ相互に溶接してある多数の突出棒から成ってい
る中心の棒34に溶接する。これらの操作は前記特許願
第587,219号中に詳細に記されている。必要に応
じ、陽極と陰極を逆にすることもできる。
【0025】EHC18を延長部分36と共にセラミッ
ク転化器ボディー12のくぼみ20中に挿入したのち、
遷移部分38(図8)を延長部分36の外側の自由端に
溶接することによって、改装した複合接触転化器が完成
し、その全組立物を再び排気管60に取り付ける。
ク転化器ボディー12のくぼみ20中に挿入したのち、
遷移部分38(図8)を延長部分36の外側の自由端に
溶接することによって、改装した複合接触転化器が完成
し、その全組立物を再び排気管60に取り付ける。
【0026】前記のように、EHCは通常の触媒ユニッ
トと同様に多区画のものである。EHCモノリスは平方
インチ当り100〜700区画、好ましくは平方インチ
当り150〜300区画の区画密度を有し、また、一般
にセラミックから成る通常の接触転化器ユニットは平方
インチ当り100〜400区画の区画密度を有してい
る。EHCを何らかの理由によってセラミック転化器ユ
ニットから分離させなければならない場合には、通常の
接触転化器ユニットの上流面とEHCの下流面の間に、
望ましくは区画中に堆積させた触媒を伴なう、約2イン
チの軸方向の長さと平方インチ当り16〜36区画の区
画密度を有するセラミックブロックを挿入すればよい。
トと同様に多区画のものである。EHCモノリスは平方
インチ当り100〜700区画、好ましくは平方インチ
当り150〜300区画の区画密度を有し、また、一般
にセラミックから成る通常の接触転化器ユニットは平方
インチ当り100〜400区画の区画密度を有してい
る。EHCを何らかの理由によってセラミック転化器ユ
ニットから分離させなければならない場合には、通常の
接触転化器ユニットの上流面とEHCの下流面の間に、
望ましくは区画中に堆積させた触媒を伴なう、約2イン
チの軸方向の長さと平方インチ当り16〜36区画の区
画密度を有するセラミックブロックを挿入すればよい。
【0027】かくして、たとえば12ボルト自動車電池
のような電源からの1500〜5000ワットの電力を
端子44及び52に送るときは、その電力が波形の薄い
金属コア18に供給され、薄い金属ストリップ部分の抵
抗によって、電気的に加熱することができる接触転化器
の加熱を、2〜30秒で少なくとも約650°Fの転化
温度に至るまで、きわめて迅速に達成することができ
る。
のような電源からの1500〜5000ワットの電力を
端子44及び52に送るときは、その電力が波形の薄い
金属コア18に供給され、薄い金属ストリップ部分の抵
抗によって、電気的に加熱することができる接触転化器
の加熱を、2〜30秒で少なくとも約650°Fの転化
温度に至るまで、きわめて迅速に達成することができ
る。
【0028】図1〜9に示す実施形態は、EHCコアの
圧縮を受けることなく、少なくとも5時間にわたって苛
酷な試験条件に耐える。
圧縮を受けることなく、少なくとも5時間にわたって苛
酷な試験条件に耐える。
【0029】図9は本発明の別の実施形態を示してお
り、この場合にはEHCは、セラミックモノリスの二つ
の部分の間に、それらと接触して同軸的に配置してあ
る。この図中に示した卵形又は円形のハウジング70
は、図8におけるように、標準的な排気管60に適応さ
せるために、それに溶接した遷移末端キャップ72及び
74を有している。ハウジング内には一対の軸方向で間
隔を置いたセラミック触媒モノリス78及び80が中心
的に位置している。それらはセラミックマットクッショ
ン82を用いてハウジング中に挿入する。セラミックモ
ノリス78及び80の場合には、マット82は、モノリ
スユニット78及び80が振動によって破損する可能性
を低下させるために役立つ。
り、この場合にはEHCは、セラミックモノリスの二つ
の部分の間に、それらと接触して同軸的に配置してあ
る。この図中に示した卵形又は円形のハウジング70
は、図8におけるように、標準的な排気管60に適応さ
せるために、それに溶接した遷移末端キャップ72及び
74を有している。ハウジング内には一対の軸方向で間
隔を置いたセラミック触媒モノリス78及び80が中心
的に位置している。それらはセラミックマットクッショ
ン82を用いてハウジング中に挿入する。セラミックモ
ノリス78及び80の場合には、マット82は、モノリ
スユニット78及び80が振動によって破損する可能性
を低下させるために役立つ。
【0030】セラミックマット82は、セラミックモノ
リス78及び80の軸方向の移動を抑制し、それによっ
てEHCのコアを軸方向の移動又は、特に下流の方向で
の、圧縮に抗して保持するためにも役立つ。
リス78及び80の軸方向の移動を抑制し、それによっ
てEHCのコアを軸方向の移動又は、特に下流の方向で
の、圧縮に抗して保持するためにも役立つ。
【0031】モノリスユニット78及び80の間に且つ
それらと接触して、バンド86が突起部分26(図4、
5)を有する必要がないことを除けば図1に示す電気的
に加熱できる触媒ユニット18と同様な構成の、電気的
に加熱できる接触転化器84が位置している。バンド8
6は、前記の特許願第587,219号、図1、2、2
a、3、4及び5中に示すものと同様に、らせん状に巻
いた折畳んだ波形の薄い金属ストリップの束88を囲ん
でいる。鋼棒の束34(図3)はらせん状に巻いたコア
18の両方の側から突き出ており、且つ相当するくぼみ
90及び92が図9に示すように突き出ている末端98
及び100を受け入れるために設けてある。下流のモノ
リス80中の穴92は伝導性の棒104を受け入れるた
めの軸の穴102と連絡し、一方、棒104は、その内
側末端108において、放射的にのびる棒106に溶接
してある。棒106の最先端はハウジング70を出ると
ころでそれに溶接し且つ支持ナット及び締め付けナット
(図中に示してない)を受け入れて概念的に示した電源
112の接地極からのケーブル端子を保持するために、
110においてねじを有することができる。陽端子11
3は適当な方式の絶縁フィードスルー(たとえば前記特
許願第587,219号の図4中の74、76に示した
絶縁フィードスルー)を通じて挿入する。端子113は
その内側末端116において束84を取囲み且つ保持し
ているバンド86に溶接する。端子113は、電源11
2からのケーブルを受け入れ且つ保持するために、その
最先端118でねじが切ってある。モノリス78及び8
0は、平方インチ当り16〜400区画を有し、それぞ
れ、軸方向の寸法が1″〜3″、好ましくは2″の押出
したセラミックから成ることが望ましく且つ貴金属触媒
を担持している。上流部分78、すなわち、モノリス7
8は場合によっては省略することができる。モノリス7
8及び80はEHCユニット84に対してしっかりと押
し付ける。セラミックマット82とハウジング70の間
の適合は、EHCのコア84の下流への滑りと圧縮を防
ぐために密でなければならない。セラミックユニットの
外径はEHCの外径と同一であっても異なっていてもよ
い。熱電対119を用いる。EHC84内には、フィー
ドスルー123によってハウジングを通してのびるリー
ド線及びプラグ12を伴なって、接合点121が位置し
ている。
それらと接触して、バンド86が突起部分26(図4、
5)を有する必要がないことを除けば図1に示す電気的
に加熱できる触媒ユニット18と同様な構成の、電気的
に加熱できる接触転化器84が位置している。バンド8
6は、前記の特許願第587,219号、図1、2、2
a、3、4及び5中に示すものと同様に、らせん状に巻
いた折畳んだ波形の薄い金属ストリップの束88を囲ん
でいる。鋼棒の束34(図3)はらせん状に巻いたコア
18の両方の側から突き出ており、且つ相当するくぼみ
90及び92が図9に示すように突き出ている末端98
及び100を受け入れるために設けてある。下流のモノ
リス80中の穴92は伝導性の棒104を受け入れるた
めの軸の穴102と連絡し、一方、棒104は、その内
側末端108において、放射的にのびる棒106に溶接
してある。棒106の最先端はハウジング70を出ると
ころでそれに溶接し且つ支持ナット及び締め付けナット
(図中に示してない)を受け入れて概念的に示した電源
112の接地極からのケーブル端子を保持するために、
110においてねじを有することができる。陽端子11
3は適当な方式の絶縁フィードスルー(たとえば前記特
許願第587,219号の図4中の74、76に示した
絶縁フィードスルー)を通じて挿入する。端子113は
その内側末端116において束84を取囲み且つ保持し
ているバンド86に溶接する。端子113は、電源11
2からのケーブルを受け入れ且つ保持するために、その
最先端118でねじが切ってある。モノリス78及び8
0は、平方インチ当り16〜400区画を有し、それぞ
れ、軸方向の寸法が1″〜3″、好ましくは2″の押出
したセラミックから成ることが望ましく且つ貴金属触媒
を担持している。上流部分78、すなわち、モノリス7
8は場合によっては省略することができる。モノリス7
8及び80はEHCユニット84に対してしっかりと押
し付ける。セラミックマット82とハウジング70の間
の適合は、EHCのコア84の下流への滑りと圧縮を防
ぐために密でなければならない。セラミックユニットの
外径はEHCの外径と同一であっても異なっていてもよ
い。熱電対119を用いる。EHC84内には、フィー
ドスルー123によってハウジングを通してのびるリー
ド線及びプラグ12を伴なって、接合点121が位置し
ている。
【0032】図10は本発明のもう一つの実施形態の断
面を示す。この場合にはEHC120はセラミック部分
122及び124の直径よりも小さい直径を有してい
る。上流部分122は適当な穴126とくぼみ128を
有している。下流部分124は適当な穴130とくぼみ
132を有している。これらのくぼみ128及び132
はコア棒138の延長部分134及び136に対応する
ようになっている。下流のくぼみ132は電流を通じる
軸棒142を受け入れるために穴140で端ぐりしてあ
り、また棒142はその下流先端144においてハウジ
ング148を通じてのびている放射的な電流伝達棒14
6に溶接してある。ハウジングを通る延長部は全体的に
150で示した適当なフィードスルーによってハウジン
グ148から絶縁してある。適当なフィードスルーにつ
いての詳細は特許願第587,219号の図3を参照す
べきである。セラミック部分122及び124の向い合
う面152と154は一つ以上の放射的にのびる電流伝
達棒156及び158に適合するように約0.5″の軸
方向の間隔を有している。棒156及び158の内側末
端は、それぞれ、前記のようにEHCのコア120を形
成する多数の折畳んだ波形の薄い金属箔ストリップを結
合する保持バンド160に溶接する。棒156及び15
8の外側末端をハウジング148に溶接することが便宜
的である。棒156又は158を延長して、図中には示
してないケーブル取付け突起に適応させるために先端に
ねじを切ってあってもよい。
面を示す。この場合にはEHC120はセラミック部分
122及び124の直径よりも小さい直径を有してい
る。上流部分122は適当な穴126とくぼみ128を
有している。下流部分124は適当な穴130とくぼみ
132を有している。これらのくぼみ128及び132
はコア棒138の延長部分134及び136に対応する
ようになっている。下流のくぼみ132は電流を通じる
軸棒142を受け入れるために穴140で端ぐりしてあ
り、また棒142はその下流先端144においてハウジ
ング148を通じてのびている放射的な電流伝達棒14
6に溶接してある。ハウジングを通る延長部は全体的に
150で示した適当なフィードスルーによってハウジン
グ148から絶縁してある。適当なフィードスルーにつ
いての詳細は特許願第587,219号の図3を参照す
べきである。セラミック部分122及び124の向い合
う面152と154は一つ以上の放射的にのびる電流伝
達棒156及び158に適合するように約0.5″の軸
方向の間隔を有している。棒156及び158の内側末
端は、それぞれ、前記のようにEHCのコア120を形
成する多数の折畳んだ波形の薄い金属箔ストリップを結
合する保持バンド160に溶接する。棒156及び15
8の外側末端をハウジング148に溶接することが便宜
的である。棒156又は158を延長して、図中には示
してないケーブル取付け突起に適応させるために先端に
ねじを切ってあってもよい。
【0033】図10は、特許願第587,219号の図
3中に示すように、たとえば、適当なフィードスルー1
62を通してEHC120中に通じ且つハウジング14
8を出る熱電対をもつ示している。セラミックモノリス
122及び124はハウジング148とセラミックブロ
ックすなわち部分122及び124の間の空間で圧縮さ
れた周囲のセラミックマット164によってハウジング
内に正しく保持される。
3中に示すように、たとえば、適当なフィードスルー1
62を通してEHC120中に通じ且つハウジング14
8を出る熱電対をもつ示している。セラミックモノリス
122及び124はハウジング148とセラミックブロ
ックすなわち部分122及び124の間の空間で圧縮さ
れた周囲のセラミックマット164によってハウジング
内に正しく保持される。
【0034】コア120の下流端に対してのセラミック
ブロックすなわち部分124の密な並置は、コア120
の下流の方向における圧縮を防ぐ。
ブロックすなわち部分124の密な並置は、コア120
の下流の方向における圧縮を防ぐ。
【0035】このようにして、EHCである一方の部分
と通常の接触転化器である他方の部分から成る複合接触
転化器を形成させることによって、らせん状又はS状に
巻いた波形の薄い金属の電気的に加熱することができる
接触転化器の性能を向上させるための手段を提供するこ
とができた。EHCを部分的に又は完全に通常の接触転
化器内にはめ込むことによって両部分を並列的に配置す
る。図1〜8に示すような、改造装置、又は図9及び1
0のようなOEM装置のいずれかとすることができる複
合転化器は、通常の排気系中に取付けるために適してお
り且つ製造者による厳しい試験に耐える耐久性を有し、
したがって苛酷な使用条件に耐えることが認められてい
る。本発明の装置は車の床下の排気ライン中に又はエン
ジン排気マニホルドに接して配置した単一のかんすなわ
ちハウジング中に含有させることができる。
と通常の接触転化器である他方の部分から成る複合接触
転化器を形成させることによって、らせん状又はS状に
巻いた波形の薄い金属の電気的に加熱することができる
接触転化器の性能を向上させるための手段を提供するこ
とができた。EHCを部分的に又は完全に通常の接触転
化器内にはめ込むことによって両部分を並列的に配置す
る。図1〜8に示すような、改造装置、又は図9及び1
0のようなOEM装置のいずれかとすることができる複
合転化器は、通常の排気系中に取付けるために適してお
り且つ製造者による厳しい試験に耐える耐久性を有し、
したがって苛酷な使用条件に耐えることが認められてい
る。本発明の装置は車の床下の排気ライン中に又はエン
ジン排気マニホルドに接して配置した単一のかんすなわ
ちハウジング中に含有させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】電気的に加熱することができない通常のセラミ
ック接触転化器の上流面中にはめ込んだ電気的に加熱す
ることができる波形の薄い金属接触転化器を示してい
る、本発明による複合接触転化器の断面図である。
ック接触転化器の上流面中にはめ込んだ電気的に加熱す
ることができる波形の薄い金属接触転化器を示してい
る、本発明による複合接触転化器の断面図である。
【図2】電気的に加熱することができない通常のセラミ
ック接触転化器の上流面に並置した電気的に加熱するこ
とができる接触転化器を示している、本発明による複合
接触転化器の断面図である。
ック接触転化器の上流面に並置した電気的に加熱するこ
とができる接触転化器を示している、本発明による複合
接触転化器の断面図である。
【図3】通常のセラミック接触転化器の面中の穴の中へ
の挿入前のEHCの側立面図である。
の挿入前のEHCの側立面図である。
【図4】EHCのための電流伝達バンドの展開した半加
工片である。
工片である。
【図5】図1に示したらせん状に巻いた波形の薄い金属
触媒コアを取り囲むために巻いたときの図3のバンドの
前面図である。
触媒コアを取り囲むために巻いたときの図3のバンドの
前面図である。
【図6】通常の接触転化器を電気的に加熱することがで
きるコアを包含するように改造するために、該転化器の
ハウジング中に挿入するための延長部分の前面図であ
り、EHCに電力を供給するための電気的接続棒をも示
している。
きるコアを包含するように改造するために、該転化器の
ハウジング中に挿入するための延長部分の前面図であ
り、EHCに電力を供給するための電気的接続棒をも示
している。
【図7】図6に示した延長部分の末端図である。
【図8】本発明による複合接触転化器を含有する改造ハ
ウジングの側面図である。
ウジングの側面図である。
【図9】本発明による別の複合接触転化器の断面図であ
って、少なくとも一つがその区画の内面上に触媒を包含
している二つの多区画セラミック部分の間にそれらと物
理的に接触させて配置した、それらと同軸の関係にある
電気的に加熱できる波形の薄い金属接触転化器を示して
いる。
って、少なくとも一つがその区画の内面上に触媒を包含
している二つの多区画セラミック部分の間にそれらと物
理的に接触させて配置した、それらと同軸の関係にある
電気的に加熱できる波形の薄い金属接触転化器を示して
いる。
【図10】本発明によるさらに他の複合接触転化器の断
面図であって、二つのセラミック多区画接触転化器部分
の向い合う面中に部分的にはめ込んだEHCを示してい
る。
面図であって、二つのセラミック多区画接触転化器部分
の向い合う面中に部分的にはめ込んだEHCを示してい
る。
───────────────────────────────────────────────────── 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 G
Claims (19)
- 【請求項1】 (a)ハウジング、(b)各ストリップ
の中央点に配置した導電性の中心のコアと導電性の関係
にあり且つ該中央点において折畳んだ、単独に折畳ん
だ、入れ子になっていない波形の薄い金属ストリップか
ら成るモノリスコア、該金属ストリップは多区画の束を
形成するように該中心のコアの回りにらせん状に巻いて
あり、各折畳んだストリップの自由端は導電性である、
巻いたストリップを多区画コアとして結合するための該
自由端と電気的に接触している結合リング、該電気的に
加熱できる触媒コアに電圧源からの電力を伝達するため
の手段から成る多区画の電気的に加熱することができる
接触転化器、(c)該電気的に加熱することができる接
触転化器の下流に並置した同軸的関係にある多区画の通
常のセラミック触媒モノリス、及び(d)該通常のセラ
ミック触媒モノリスを該ハウジング中で固定した軸的関
係で保持するための手段から成ることを特徴とする排気
流からの汚染物を除去するための複合多区画接触転化
器。 - 【請求項2】 多区画の通常の接触転化器は平方インチ
当り16〜400区画の範囲の区画密度を有する押出し
たセラミックである、特許請求の範囲第1項記載の複合
多区画接触転化器。 - 【請求項3】 波形の薄い金属ストリップは波形のフェ
ライトステンレス鋼ストリップである、特許請求の範囲
第1項記載の複合多区画接触転化器。 - 【請求項4】 薄い金属ストリップは矢はず模様で波形
としてある、特許請求の範囲第3項記載の複合多区画接
触転化器。 - 【請求項5】 薄い金属ストリップは入れ子ではなく真
直ぐな模様で波形としてある、特許請求の範囲第3項記
載の複合多区画は接触転化器。 - 【請求項6】 電気的に加熱することができる接触転化
器モノリスを通常のセラミック接触転化器の上流面中に
はめ込む、特許請求の範囲第1項記載の複合多区画接触
転化器。 - 【請求項7】 電気的に加熱することができる接触転化
器モノリスは通常のセラミック接触転化器の上流面と並
置した関係にある、特許請求の範囲第1項記載の複合多
区画接触転化器。 - 【請求項8】 電気的に加熱できる接触転化器モノリス
は通常のセラミック接触転化器の下流面とも並置した関
係にある、特許請求の範囲第7項記載の複合多区画接触
転化器。 - 【請求項9】 電気的に加熱できる接触転化器は該電気
的に加熱できる接触転化器の下流に配置した通常のセラ
ミック接触転化器中に部分的にはめ込んである、特許請
求の範囲第1項記載の複合多区画接触転化器。 - 【請求項10】 電気的に加熱できる接触転化器は下流
の通常のセラミック接触転化器中に部分的にはめ込んで
あり且つ上流の通常のセラミック接触転化器中に部分的
にはめ込んである、特許請求の範囲第1項記載の複合多
区画接触転化器。 - 【請求項11】 波形の薄い金属ストリップは少なくと
もその一表面上に耐火性金属酸化物の被覆を有してい
る、特許請求の範囲第1項記載の複合多区画接触転化
器。 - 【請求項12】 耐火性金属酸化物はガンマアルミナで
ある、特許請求の範囲第11項記載の複合多区画接触転
化器。 - 【請求項13】 耐火性金属酸化物は、その上に担持し
た貴金属触媒を有している、特許請求の範囲第11項記
載の複合多区画接触転化器。 - 【請求項14】 耐火性金属酸化物は、比較的少量のセ
リウム、ランタン、ネオジム、プラセオジム及びイット
リウムから成るグループから選択した希土類金属を含有
するガンマアルミナである、特許請求の範囲第11項記
載の複合多区画接触転化器。 - 【請求項15】 耐火性金属酸化物はガンマアルミナで
あり且つ貴金属触媒は白金、パラジウム、ロジウム、ル
テニウム及びこれらの金属の二つ以上の混合物から選択
する、特許請求の範囲第13項記載の複合多区画接触転
化器。 - 【請求項16】 電気的に加熱できる接触転化器は平方
インチ当り100〜700の区画密度を有する、特許請
求の範囲第1項記載の複合多区画接触転化器。 - 【請求項17】 通常の接触転化器はセラミックであり
且つ平方インチ当り200〜400の区画密度を有す
る、特許請求の範囲第1項記載の複合多区画接触転化
器。 - 【請求項18】 電気的に加熱することができる接触転
化器はセラミックの通常の接触転化器の上流及び下流部
分の間に軸方向でそれらと接触して配置してある、特許
請求の範囲第1項記載の複合多区画接触転化器。 - 【請求項19】 通常の接触転化器の上流及び下流部分
は、それぞれ、ハウジングとセラミック部分の間に圧縮
下に配置した絶縁性のセラミックフェルトによって取り
囲んであり、それによって軸方向の移動への抵抗を達成
する、特許請求の範囲第18項記載の複合多区画接触転
化器。
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