JPH0631179A - 通電加熱式触媒装置 - Google Patents

通電加熱式触媒装置

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JPH0631179A
JPH0631179A JP4186439A JP18643992A JPH0631179A JP H0631179 A JPH0631179 A JP H0631179A JP 4186439 A JP4186439 A JP 4186439A JP 18643992 A JP18643992 A JP 18643992A JP H0631179 A JPH0631179 A JP H0631179A
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JP
Japan
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electrode
catalyst carrier
metal
exhaust gas
plate
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4186439A
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English (en)
Inventor
Kouji Yoshizaki
吉▲ざき▼康二
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Nippon Steel Corp
Toyota Motor Corp
Soken Inc
Original Assignee
Nippon Soken Inc
Nippon Steel Corp
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Publication of JPH0631179A publication Critical patent/JPH0631179A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】金属製触媒担体に歪みが発生することを防止し
て前記金属製触媒担体全体の剛性を確保すると共に部分
加熱を可能にする。 【構成】金属製の薄板の一端を一方の電極に接続し且つ
前記一方の電極に巻回した金属製触媒担体の外周を他方
の円筒状電極に接続し且つ前記他方の円筒状電極に収納
して成る通電加熱式触媒装置において、前記金属製の薄
板の一端と前記一方の電極との排気ガス流れ方向におけ
る接続長さを、前記金属製の薄板の一端の排気ガス流れ
方向における全長よりも短くしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の排気ガス浄化に
用いられる通電加熱式触媒装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の通電加熱式触媒装置としては、例
えば、実開昭63−67609号公報に、アルミナコー
ティングされた金属製の波板と平板とを積層したものの
一端を円柱状電極(一方の電極)に接続し且つ前記円柱
状電極(一方の電極)に巻回した金属製触媒担体の外周
を円筒状電極(他方の円筒状電極)に接続し且つ前記円
筒状電極(他方の円筒状電極)に収納した通電加熱式触
媒装置が開示されている。前記公報に開示された通電加
熱式触媒装置では、前記金属製の波板と平板とを溶接等
により接合すると前記電極同志が短絡状態となるため
に、前記金属製触媒担体の電気抵抗値が低下しすぎて通
電してもほとんど発熱しない。従って、前記円柱状電極
(一方の電極)から前記円筒状電極(他方の円筒状電
極)に至る前記金属製触媒担体に発熱に適した電気抵抗
値を持たせるために、前記金属製触媒担体では全領域に
わたって前記金属製の波板と平板とは接合されていな
い。更に、上記理由により前記金属製触媒担体は、前記
金属製の波板と平板が排気ガス流れ方向にずれることを
防止するため、前記金属製触媒担体は排気ガス流れ方向
において所定の厚みが確保されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記金属製触媒担体を
通過する排気ガスは、前記金属製触媒担体の外周部に比
べて中心部ほど流速が大きい。従って、前記金属製触媒
担体では、高温の排気ガスとの接触、触媒反応による発
熱により前記中心部ほど高温となる温度分布が生じる。
前記金属製触媒担体を構成する上記金属製の波板と平板
とを積層したものの一端は、排気ガス流れ方向において
全長にわたり上記円柱状電極(一方の電極)と接続され
ている。そして、前記金属製の波板と平板の板厚は、一
般に前記円柱状電極(一方の電極)の厚さよりもかなり
薄い構成となっているため、前記金属製の波板と平板の
熱容量は前記円柱状電極(一方の電極)の熱容量に比べ
てかなり小さい。そのため、前記金属製触媒担体と前記
円柱状電極(一方の電極)との熱膨張、収縮の差により
前記金属製触媒担体に熱応力が作用する。そして、前記
金属製触媒担体と前記円柱状電極(一方の電極)との熱
膨張、収縮の繰り返しにより前記金属製触媒担体に歪み
が発生し、その結果、前記金属製触媒担体全体の剛性が
低下してしまう。
【0004】そこで本発明は、金属製触媒担体の温度分
布に応じて前記金属製の薄板と電極とを接続し、前記金
属製の薄板と電極との間に非接続部を設け、前記非接続
部において両者の熱膨張、収縮に伴う相対動きを可能と
する。そのため、前記金属製の薄板と電極との接続部に
おいて前記金属製の薄板に作用する熱応力を、前記非接
続部における前記金属製の薄板が緩和するように動き、
前記金属製触媒担体に歪みが発生することを防止するこ
とにより前記金属製触媒担体全体の剛性を確保すること
を目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、金属製の薄板
の一端を一方の電極に接続し且つ前記一方の電極に巻回
することのみにより形成された金属製触媒担体の外周を
他方の円筒状電極に接続し且つ前記他方の円筒状の電極
に収納して成る通電加熱式触媒装置において、前記金属
製の薄板の一端と前記一方の電極との排気ガス流れ方向
における接続長さを、前記金属製の薄板の一端の排気ガ
ス流れ方向における全長よりも短くしたことを特徴とす
る。
【0006】
【作用】金属製触媒担体を構成する金属製の薄板の一端
と一方の電極との非接続部における前記金属製の薄板
が、前記金属製の薄板と一方の電極との接続部において
前記前記金属製の薄板に作用する熱応力を緩和するよう
に動く。また、前記金属製触媒担体の、前記一方の電極
との排気ガス流れ方向における接続部長さ分の厚み領域
では、他の領域にに比べ電流密度が大きくなり、前記金
属製触媒担体に通電すると前記厚み領域が部分的に発熱
する。
【0007】
【実施例】本発明の実施例を図1、図2、図3、図4に
基づいて以下に説明する。図3に示されるように、正電
極(一方の電極)4に、金属製の薄い波板1と平板2と
が重ねて巻き込まれて渦巻き状の交互の層を形成し、ハ
ニカム状の金属製触媒担体3が形成されている。尚、金
属製触媒担体3はその軸線方向に所定の厚みを持ってい
る。波板1及び平板2は、例えば20%Cr−5%Al
−75%Feの組成を有し、板厚50μ程度の箔材料で
ある。また、波板1と平板2の表面は予め酸化処理によ
り電気的に絶縁皮膜のアルミナ層が形成されている。図
1、図2、図4において、金属製触媒担体3の中心には
その軸線方向に沿って上流側の一部(接続部6)のみに
正電極4が配設され、この正電極4は金属製触媒担体3
に溶接等により通電可能に接続されている。金属製触媒
担体3の外周は、排気ガス流れ方向において全長にわた
り負電極となる金属製の円筒状ケース(他方の円筒状電
極)5内に通電可能に接続され且つ収納されいる。図1
に示される第一実施例では、正電極4は金属製触媒担体
3の軸線方向に延びた後、金属製触媒担体3の上流側か
らL字状に曲げられている。図4に第二の実施例を示
す。この実施例では金属製触媒担体3と正電極4とは排
気ガス流れ方向において上流側の一部(接続部6)のみ
で溶接により通電可能に接続されており、正電極4は金
属製触媒担体3の軸線方向に、金属製触媒担体3と正電
極4との非接続部7では直径を小さくして延びた後、金
属製触媒担体3の下流側からL字状に曲げられている。
尚、本実施例における非接続部7では正電極4と金属製
触媒担体3との間を空間としているが、正電極4と金属
製触媒担体3との間に絶縁部材を介してもよく、その場
合、絶縁部材は正電極4と金属製触媒担体3のどちらか
一方のみに接続する。その他の構造は先に述べた第一実
施例と同様である。次に、正電極4と負電極となる金属
製の円筒状ケース5との間に電圧を印加した場合につい
て説明する。正電極4から負電極となる金属製の円筒状
ケース5に流れる電流路は、表面を絶縁した波板1と平
板2を正電極4に重ねて巻き込むことにより、図2にお
いて矢印で示すように波板1と平板2に沿って渦巻き状
に形成される。ここで、金属製触媒担体3は図1,図4
に示すように、排気ガス流れ方向において上流側の一部
(接続部6)のみを、正電極4に通電可能に接続されて
いるため、領域3aにおける電流密度は領域3bに比べ
て大きくなる。このため、領域3aが部分的に加熱され
るのである。尚、本実施例では表面を絶縁した波板1と
平板2を正電極4に重ねて巻き込んでいるが、波板1と
平板2の間に絶縁部材を介したものを正電極4に重ねて
巻き込むようにしてもよい。また、本実施例では金属製
触媒担体3と正電極4とは排気ガス流れ方向において上
流側の一部(接続部6)のみで接続されているが、金属
製触媒担体3と正電極4とは排気ガス流れ方向において
どこで接続されてもよい。
【0008】正電極4と負電極となる金属製の円筒状ケ
ース5に電圧を印加されると領域3aの電流密度は領域
3bに比べて大きいため、領域3aが部分的に加熱され
迅速に触媒活性化温度に達して排気ガス中の有害物質を
浄化することができる。また、領域3aの排気ガス中の
有害物質を浄化が開始されると、その触媒反応熱により
領域3bが昇温され領域3bも触媒活性化温度に達して
排気ガス中の有害物質を浄化する。
【0009】図1から図4に示す通電加熱式触媒装置は
内燃機関の排気通路に配置され、この通電加熱式触媒装
置下流の排気通路に主触媒装置が配置される。触媒は活
性化温度以上にならないと排気ガス浄化作用を奏するこ
とができない。このため、機関冷間時においては通電加
熱式触媒装置に通電して加熱し、短時間でその触媒の活
性化温度以上に昇温せしめて排気ガス中の有害物質を浄
化する。通電加熱式触媒装置下流に配置された主触媒装
置は、通電加熱式触媒装置の排気ガス中の有害物質を浄
化が開始されると、その触媒反応熱により主触媒装置が
昇温され主触媒装置も触媒活性化温度に達して排気ガス
中の有害物質を浄化する。
【0010】金属製触媒担体3は排気ガス流れ方向にお
いて所定の厚みを持っている。そのため、金属製触媒担
体3を構成する平板1と波板2との摩擦抵抗により平板
1と波板2が排気ガス流れ方向にずれないので金属製触
媒担体3の耐久性が向上する。また、図1,図4に示す
ように金属製触媒担体3は、排気ガス流れ方向において
上流側の一部(接続部6)のみを正電極4に接続されて
いる。そのため、非接続部7では金属製触媒担体3と正
電極4との熱膨張、収縮に伴う両者の相対動きが可能と
なる。そして、金属製の平板1、波板2と電極との接続
部6における両者の熱膨張、収縮の差により金属製の平
板1と波板2に作用する熱応力を、前記非接続部8にお
ける金属製の平板1と波板2が緩和するように動き、金
属製触媒担体3に歪みが発生することを防止でき、金属
製触媒担体3全体の剛性を確保できる。
【0011】また、金属製触媒担体3の中心部に比べ温
度が低く熱膨張、収縮に伴う動きが小さい部位である金
属製触媒担体3の外周部と負電極となる金属製の円筒状
ケース5との接続長さは、金属製触媒担体3の外周部に
比べ温度が高く熱膨張、収縮に伴う動きが大きい部位で
ある金属製触媒担体3の中心部と正電極4との接続長さ
より長いため、金属製触媒担体3は負電極となる金属製
の円筒状ケース5に確実に固定され金属製触媒担体3全
体が排気ガス流れ方向下流側にずれることを防止でき
る。
【0012】
【発明の効果】金属製触媒担体を構成する金属製の薄板
の一端と一方の電極との非接続部における前記金属製の
薄板が、前記金属製の薄板の一端と前記一方の電極との
接続部において前記金属製の薄板に作用する熱応力を緩
和するように動くため、前記金属製触媒担体に歪みが発
生することを防止でき、前記金属製触媒担体全体の剛性
を確保できる。また、前記金属製触媒担体に通電すると
部分的に発熱するため、前記金属製触媒担体を加熱する
のに必要な消費電力を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図2に示す第一実施例の通電加熱式触媒装置を
矢印IIに沿って見た第一実施例の断面図である。
【図2】図1に示す第一実施例の通電加熱式触媒装置を
矢印Iに沿って見た図である。
【図3】波板と平板を重ねて巻き込み金属製触媒担体を
形成する図である。
【図4】図5に示す第二実施例の通電加熱式触媒装置を
矢印IIに沿って見た第二実施例の断面図である。
【図5】図4に示す第二実施例の通電加熱式触媒装置を
矢印Iに沿って見た図である。
【符号の説明】
1・・・波板 2・・・平板 3・・・金属製触媒担体 4・・・正電極(一方の電極) 5・・・円筒状ケース(他方の円筒状電極) 6・・・接続部 7・・・非接続部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】金属製の薄板の一端を一方の電極に接続し
    且つ前記一方の電極に巻回することのみにより形成され
    た金属製触媒担体の外周を他方の円筒状電極に接続し且
    つ前記他方の円筒状の電極に収納して成る通電加熱式触
    媒装置において、 前記金属製の薄板の一端と前記一方の電極との排気ガス
    流れ方向における接続長さを、前記金属製の薄板の一端
    の排気ガス流れ方向における全長よりも短くしたことを
    特徴とする通電加熱式触媒装置。
JP4186439A 1992-07-14 1992-07-14 通電加熱式触媒装置 Withdrawn JPH0631179A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4186439A JPH0631179A (ja) 1992-07-14 1992-07-14 通電加熱式触媒装置

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JP4186439A JPH0631179A (ja) 1992-07-14 1992-07-14 通電加熱式触媒装置

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JPH0631179A true JPH0631179A (ja) 1994-02-08

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ID=16188471

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4186439A Withdrawn JPH0631179A (ja) 1992-07-14 1992-07-14 通電加熱式触媒装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10064297B2 (en) 2015-04-06 2018-08-28 Denso Corporation Electronic control unit

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19991005