JPH081012A - Self-heating type catalyst convertor - Google Patents
Self-heating type catalyst convertorInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、自動車用の排気浄化装
置としての触媒コンバータに係り、特に触媒作用を行な
う物質の活性化を促進するために、触媒担体自体が発熱
するようにした自己発熱型触媒コンバータに関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a catalytic converter as an exhaust gas purifying device for automobiles, and more particularly to self-heating the catalyst carrier itself to generate heat in order to accelerate activation of a substance that performs a catalytic action. Type catalytic converter.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、例えば自動車用エンジンの排気経
路内に触媒コンバータを介在させて、排気ガス中に含ま
れているＣＯ，ＨＣおよびＮＯｘ等の有害成分を無害な
気体あるいは水に変換することが行われている。しかし
ながら、単に触媒コンバータのみを用いた場合、エンジ
ンの始動初期の排ガスの温度が低い状態では、触媒物質
が活性化されないために排気ガスが浄化されにくいとい
う問題がある。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a catalytic converter is provided in the exhaust path of an automobile engine to convert harmful components such as CO, HC and NOx contained in the exhaust gas into harmless gas or water. Is being done. However, when only the catalytic converter is used, there is a problem that the exhaust gas is hard to be purified because the catalytic substance is not activated when the temperature of the exhaust gas is low at the initial stage of engine startup.
【０００３】このため、特開平２−２２３６２２号公報
に記載されたものでは、主たる触媒コンバータとは別に
自己発熱型ハニカム担体を備えている触媒コンバータを
配設し、この自己発熱型ハニカム担体に通電加熱して、
触媒物質の活性化を図ることが提案されている。この自
己発熱型ハニカム担体は、波形の凹凸が連続的に折曲形
成されて帯状をなす金属製の波板と、平坦な帯状をなす
金属製の平板とを交互に重ね合わせて、それらを巻回も
しくは積層して形成されたものである。Therefore, in the one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-223622, a catalytic converter having a self-heating honeycomb carrier is arranged in addition to the main catalytic converter, and the self-heating honeycomb carrier is energized. Heat it up
It has been proposed to activate the catalytic material. In this self-heating type honeycomb carrier, a corrugated metal plate in the shape of a strip in which corrugated corrugations are continuously bent and a flat metal plate in the form of a flat strip are alternately stacked and wound. It is formed by turning or stacking.
【０００４】従来の自己発熱型ハニカム担体において
は、ハニカム担体の中心と外側面にそれぞれ電極を設け
て、中心部から外側面に向かって電流を流すことにより
金属製の担体を発熱させるという方法を取っている。古
いものでは米国特許第３７７０３８９号明細書にも同様
な構造を有する例が記載されている。In the conventional self-heating type honeycomb carrier, electrodes are provided respectively on the center and the outer surface of the honeycomb carrier, and a current is passed from the central portion toward the outer surface to heat the metal carrier. taking it. In the old one, U.S. Pat. No. 3,770,389 also describes an example having a similar structure.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】自己発熱型のハニカム
担体に通電して発熱、昇温させるためには、波板と平板
に所定の大きさの抵抗値を持たせる必要があるので、中
心電極から外側面に向かって電流を流す従来の自己発熱
型ハニカム担体の場合には、帯状の金属箔からなる波板
と平板の長さを十分に長く取って抵抗値を確保する必要
があった。In order to apply heat to the self-heating type honeycomb carrier to generate heat and raise the temperature, it is necessary to give the corrugated plate and the flat plate a predetermined resistance value. In the case of the conventional self-heating type honeycomb carrier in which a current is passed from the outer surface to the outer surface, it is necessary to secure the resistance value by taking the corrugated plate and the flat plate made of strip-shaped metal foil sufficiently long.
【０００６】その結果、従来のハニカム担体において
は、ハニカム担体自身の熱容量が増大するので、通電時
の昇温速度が極めて遅くなって、大電流を投入しなけれ
ばエンジン始動後の早期に高い浄化性能が得られないと
いう問題があった。As a result, in the conventional honeycomb carrier, since the heat capacity of the honeycomb carrier itself increases, the rate of temperature rise during energization becomes extremely slow, and high purification is performed early after the engine is started unless a large current is applied. There was a problem that performance was not obtained.
【０００７】また、エンジンの振動に対して十分な強度
を得るためには、波板と平板との接触部分が機械的に接
合されていることが望ましいが、電気的絶縁を保ちなが
ら波板と平板とを接合することは非常に困難である。特
に、中心電極から外側面に向かって電流を流す場合、波
板と平板を溶接によって接合すると、溶接部分によって
ハニカム担体の内層と外層が短絡されるために所定の抵
抗値を得ることができない。したがって、ハニカム担体
を単純に溶接することはできず、十分な強度を有しなが
ら電気的絶縁を保つことは非常に困難であった。Further, in order to obtain sufficient strength against vibration of the engine, it is desirable that the contact portions between the corrugated plate and the flat plate are mechanically joined, but the corrugated plate and the corrugated plate are maintained while maintaining electrical insulation. Joining with a flat plate is very difficult. In particular, when a current is passed from the center electrode toward the outer surface, if the corrugated plate and the flat plate are joined by welding, a predetermined resistance value cannot be obtained because the inner and outer layers of the honeycomb carrier are short-circuited by the welded portion. Therefore, the honeycomb carrier cannot be simply welded, and it is very difficult to maintain electrical insulation while having sufficient strength.
【０００８】また、従来の触媒コンバータでは、ハニカ
ム担体に通電して昇温させる際に、発生した熱が波板お
よび平板を構成する金属箔内の熱伝導により、ハニカム
担体内で素早く全体に拡がってしまうので、ハニカム担
体全体を活性化温度まで昇温させるには、非常に長い時
間を要するという問題があった。特に、熱伝導率の大き
い金属製メタル担体を用いる自己発熱型触媒コンバータ
では、大電力を供給しなければ十分な浄化性能を得るこ
とができないという大きな問題があった。Further, in the conventional catalytic converter, when the temperature is increased by energizing the honeycomb carrier, the heat generated is quickly spread throughout the honeycomb carrier due to the heat conduction in the metal foil forming the corrugated plate and the flat plate. Therefore, it takes a very long time to raise the temperature of the entire honeycomb carrier to the activation temperature. In particular, in a self-heating type catalytic converter using a metal carrier having a high thermal conductivity, there is a big problem that sufficient purification performance cannot be obtained unless a large amount of electric power is supplied.
【０００９】以上述べたように自己発熱型ハニカム担体
において抵抗値の確保と熱容量の低減、および省電力と
高浄化率を両立させることは非常に困難であった。As described above, it has been extremely difficult to secure a resistance value and reduce the heat capacity of the self-heating type honeycomb carrier, and to achieve both power saving and a high purification rate.
【００１０】また、自己発熱型ハニカム担体には、９０
０℃を越える高温の排気ガスと、エンジン本体を加振源
とする強い振動が負荷されるため、極めて高い機械的耐
久性が要求される。従来のハニカム担体は板厚５０μｍ
程度の薄いステンレス鋼の箔で構成されているのに対し
て、これを保持する外筒は板厚１ｍｍを越える厚いステ
ンレス鋼板によって構成されており、ハニカム担体が高
温に晒された場合に外筒との温度差に起因して発生する
熱応力によってハニカム担体が破損するという問題があ
ったが、未だに有効な解決策がとられた例がない。自己
発熱型ハニカム担体の電極部分は、機械的耐久性は勿
論、泥や水を被った場合にも腐食しないような耐腐食性
が要求される。しかしながら、上述の従来技術において
は、自己発熱型ハニカム担体の電極部分の構造に関する
記載が全く無い上に、現在までに実用化された例もな
く、実験的には試作されたことがあるとしても、振動に
対する耐久性や、通電不良に代表される耐腐食性に関す
る信頼性等については多くの問題点を残している。The self-heating type honeycomb carrier has 90
Exhaust gas with a temperature higher than 0 ° C. and strong vibration from the engine body as a vibration source are loaded, and therefore extremely high mechanical durability is required. Conventional honeycomb carrier has a plate thickness of 50 μm
The outer cylinder that holds the foil is made of a thick stainless steel sheet with a thickness of more than 1 mm, while it is made of a thin stainless steel foil. There was a problem that the honeycomb carrier was damaged by the thermal stress generated due to the temperature difference between the above and the above, but there is still no example in which an effective solution has been taken. The electrode portion of the self-heating honeycomb carrier is required to have not only mechanical durability but also corrosion resistance so that it does not corrode when exposed to mud or water. However, in the above-mentioned conventional technique, there is no description about the structure of the electrode portion of the self-heating honeycomb carrier, and there is no example that has been put into practical use up to now, and even if it has been experimentally prototyped. However, many problems remain regarding durability against vibration, reliability regarding corrosion resistance typified by poor conduction, and the like.
【００１１】本発明は、従来技術における上述のような
問題点に鑑み、ハニカム担体の高抵抗化と低熱容量化を
両立させると共に、ハニカム担体内での熱伝導を低減さ
せることにより、触媒物質を少量の電力によって短時間
内に活性化温度まで昇温させることができるような、し
かも十分な耐久性と高い信頼性を有する自己発熱型触媒
コンバータを得ることを目的としている。In view of the above-mentioned problems in the prior art, the present invention achieves both high resistance and low heat capacity of the honeycomb carrier, and at the same time, reduces heat conduction in the honeycomb carrier, so that the catalyst substance can be used. It is an object of the present invention to obtain a self-heating type catalytic converter that can raise the activation temperature in a short time with a small amount of electric power and has sufficient durability and high reliability.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は、エンジンの排気経路中に配置される自己
発熱型金属製触媒コンバータにおいて、触媒物質を担持
しているハニカム担体が金属製の平板と波板とから構成
されており、前記平板および／または波板の少なくとも
一部には開口としてのスリット部が形成されていて、そ
れらの平板と波板を交互に積層および／または巻回して
形成されており、前記平板および／または波板のスリッ
ト部に対してハニカムの軸方向に電流を流すことを可能
とする電流流入・流出部が設けられ、前記電流流入・流
出部は外筒の取付穴を貫通して外部へ突出する棒状電極
を有し、前記棒状電極は前記外筒に対して絶縁部材を介
して電気的に絶縁固定されていることを特徴とする。In order to achieve this object, the present invention is directed to a self-heating metal catalytic converter arranged in an exhaust path of an engine, wherein a honeycomb carrier carrying a catalytic substance is made of metal. Of the flat plate and the corrugated plate, at least a part of the flat plate and / or the corrugated plate is provided with a slit as an opening, and the flat plate and the corrugated plate are alternately laminated and / or wound. And a current inflow / outflow portion that allows a current to flow in the axial direction of the honeycomb with respect to the slit portion of the flat plate and / or the corrugated plate. It is characterized in that it has a rod-shaped electrode penetrating through the mounting hole of the cylinder and protruding to the outside, and the rod-shaped electrode is electrically insulated and fixed to the outer cylinder via an insulating member.
【００１３】[0013]
【作用】本発明によれば、ハニカム担体にスリット部を
設けたことにより、従来のものに比較して高い電気抵抗
を有する平板または波板を容易に得ることができる。し
たがって、従来の如く、平板や波板に長い材料を必要と
しないため、熱容量の極めて小さいハニカム担体を実現
することができ，僅かな電力によって短時間で触媒物質
の活性化温度まで昇温させることができる。According to the present invention, since the honeycomb carrier is provided with the slit portion, it is possible to easily obtain a flat plate or corrugated plate having a higher electric resistance than the conventional one. Therefore, unlike the conventional case, a long material is not required for a flat plate or a corrugated plate, so that it is possible to realize a honeycomb carrier having an extremely small heat capacity, and to raise the activation temperature of the catalytic substance to the activation temperature in a short time with a small amount of electric power. You can
【００１４】また、ハニカム担体の平板または波板に設
けたスリット部によって軸方向の熱伝導を極めて小さく
することができるので、昇温時の熱を触媒コンバータ内
に保熱させて昇温速度を高めることができる。そのた
め、この保熱効果によっても投入電力を小さくすること
ができる。さらに、電極取出部は、絶縁部材を介して確
実に電気的絶縁を確保しつつ、ゴム部材あるいは耐熱性
ステンレス鋼の箔材からなるガスケット部材により、確
実にシールすることができる。また、電極取出部は円環
状部材を介してハニカム担体に接合されるため、担体の
確実な固定を実現する。さらに、前記円環状部材がスリ
ット部から１ｍｍ以上離れた位置に、径方向への変形自
在に組み付けられているので、ハニカム担体の急激な熱
膨張・収縮による破損を効果的に防止することができ
る。Further, since the axial heat conduction can be made extremely small by the slit portion provided on the flat plate or the corrugated plate of the honeycomb carrier, the heat at the time of heating is kept in the catalytic converter to increase the heating rate. Can be increased. Therefore, the input power can be reduced by this heat retention effect. Further, the electrode lead-out portion can be surely sealed by the rubber member or the gasket member made of the heat-resistant stainless steel foil material while surely ensuring the electrical insulation through the insulating member. Further, since the electrode lead-out portion is joined to the honeycomb carrier via the annular member, the carrier is securely fixed. Further, since the annular member is assembled at a position separated by 1 mm or more from the slit portion so as to be deformable in the radial direction, it is possible to effectively prevent damage due to rapid thermal expansion and contraction of the honeycomb carrier. .
【００１５】[0015]
【発明の効果】本発明を実施することによって、容易に
ハニカム担体に所定の抵抗値を確保することができ、極
めて熱容量が小さく、僅かな電力によって短時間内に触
媒の活性化温度まで昇温させることができ、早期に高い
浄化性能を得ることができる耐久性に優れたハニカム担
体と、高い耐久性と、耐腐食性を有する電極構造を備え
た自己発熱型触媒コンバータを提供することが可能とな
る。By carrying out the present invention, it is possible to easily secure a predetermined resistance value in the honeycomb carrier, the heat capacity is extremely small, and the temperature is raised to the activation temperature of the catalyst within a short time with a small amount of electric power. It is possible to provide a self-heating type catalytic converter including a honeycomb carrier having excellent durability that can achieve high purification performance at an early stage and an electrode structure having high durability and corrosion resistance. Becomes
【００１６】[0016]
【実施例】以下添付の図面を参照して本発明の第１の実
施例を詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施例と
しての自己発熱型触媒コンバータにおいて、触媒を担持
させた自己発熱型ハニカム担体の一部を断面とした側面
を示したものである。また、図２は図１のII−II断面
図、図３は図１において矢印III −III の方向に見た正
面図、図４は図２において矢印IV−IVの方向に見た部分
的な側面図である。さらに、図５は第１実施例における
ハニカム担体に使用される金属箔からなる平板に形成さ
れるスリット列の形状を詳細に示す展開図、図６は電気
的な配線を含むハニカム担体の斜視図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a side view showing a cross section of a part of a self-heating type honeycomb carrier supporting a catalyst in a self-heating type catalytic converter as a first embodiment of the present invention. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG. 1, FIG. 3 is a front view seen in the direction of arrow III-III in FIG. 1, and FIG. 4 is a partial view seen in the direction of arrow IV-IV in FIG. It is a side view. Further, FIG. 5 is a development view showing in detail the shape of a slit row formed on a flat plate made of a metal foil used for the honeycomb carrier in the first embodiment, and FIG. 6 is a perspective view of the honeycomb carrier including electrical wiring. Is.
【００１７】これらの図に示すように、第１実施例のハ
ニカム担体１においては、排気ガスの流入側となる上流
端領域１ａと、排気ガスの流出側となる下流端領域１ｂ
を除いた軸方向の中間の部分に、多数の開口の集まりで
あるスリット列２が形成されており、下流端領域１ｂに
は電流流入部である棒状電極３が取り付けられると共
に、上流端領域１ａには電流流出部である棒状電極４が
取り付けられている。棒状電極３および４は、いずれも
厚さ１ｍｍ以上の耐熱鋼から成る円環状部材５および６
（以下、これらをリングと呼ぶ）に、それぞれ後述のよ
うな手段によって接続され、これらのリング５，６を介
してハニカム担体１の上下流端領域１ａおよび１ｂと機
械的および電気的に接合されている。As shown in these drawings, in the honeycomb carrier 1 of the first embodiment, the upstream end region 1a on the exhaust gas inflow side and the downstream end region 1b on the exhaust gas outflow side.
A slit row 2 which is a collection of a large number of openings is formed in an intermediate portion in the axial direction except for, and the rod-shaped electrode 3 which is a current inflow portion is attached to the downstream end region 1b and the upstream end region 1a. A rod-shaped electrode 4 which is a current outflow portion is attached to this. The rod-shaped electrodes 3 and 4 are annular members 5 and 6 each made of heat-resistant steel having a thickness of 1 mm or more.
(Hereinafter, these are referred to as rings), respectively, by means as described below, and mechanically and electrically bonded to the upstream and downstream end regions 1a and 1b of the honeycomb carrier 1 via these rings 5 and 6. ing.
【００１８】ハニカム担体１は、図５の展開図に示すよ
うに、帯状に長い金属箔からなる平板７と、同様な帯状
に長い金属箔を図６に示すように波形に成形した波板８
とを重ね合わせて渦巻き状に巻回させたものであるが、
第１実施例の場合は、平板７の上流端領域７ａと下流端
領域７ｂを除いた軸方向中間の領域に、図５や図６に示
したスリット列２を構成する多数の開口部７ｃが形成さ
れていると共に、それに対応して、図示しない波板８の
中間の領域にも同様な態様のスリット列の開口部が形成
されている。As shown in the development view of FIG. 5, the honeycomb carrier 1 has a flat plate 7 made of a strip-shaped long metal foil and a corrugated plate 8 formed by forming a similar strip-shaped long metal foil into a corrugated shape as shown in FIG.
It is a spirally wound and superposed,
In the case of the first embodiment, a large number of openings 7c forming the slit row 2 shown in FIG. 5 and FIG. 6 are provided in the axially intermediate region of the flat plate 7 excluding the upstream end region 7a and the downstream end region 7b. In addition to being formed, correspondingly, an opening portion of a slit array in a similar manner is formed in an intermediate region of the corrugated plate 8 (not shown).
【００１９】また、この自己発熱型ハニカム担体１で
は、上流端領域１ａと下流端領域１ｂとの間に通電する
ために、図６に示すように下流端領域１ｂ側に電源９と
スイッチ１０を接続し、上流端領域１ａ側をアースする
ことにより、スリット列２に対して軸方向に電流を流す
構成となっている。すなわち、下流端領域１ｂには図１
〜図４に示すような電流流入用の棒状電極３が接続され
ていると共に、上流端領域１ａには図２および図３に示
すような電流流出用の棒状電極４が接続されており、こ
れらの棒状電極３，４を通して電流がハニカム担体１に
流入し、かつ流出するようになっている。Further, in this self-heating type honeycomb carrier 1, in order to energize between the upstream end region 1a and the downstream end region 1b, a power source 9 and a switch 10 are provided on the downstream end region 1b side as shown in FIG. By connecting and grounding the upstream end region 1a side, a current flows in the axial direction to the slit row 2. That is, in the downstream end region 1b, as shown in FIG.
The current-flowing rod-shaped electrode 3 as shown in FIG. 4 is connected, and the current-flowing rod-shaped electrode 4 as shown in FIGS. 2 and 3 is connected to the upstream end region 1a. Current flows into and out of the honeycomb carrier 1 through the rod-shaped electrodes 3 and 4.
【００２０】上述のように、第１実施例のハニカム担体
１のスリット列２は、図５に示す平板７について言え
ば、幅ｆの上流端領域７ａと幅ｈの下流端領域７ｂとの
間に形成される。このスリット列２は、渦巻方向に長さ
ｂ、軸方向に長さｄを有する略長方形の形状をなす開口
部７ｃが、間隔ｃの位置を渦巻方向に長さｂの半分の長
さｂ／２の分だけ軸方向に互いにずらせて複数個形成す
ると共に、図示しない波板８にも、材料となる金属箔を
波形に成形する前に、平板７の開口部７ｃと同様な開口
部を予め形成することにより、平板７および波板８の双
方が対応する領域において共にスリット列２を形成する
ようにしたものである。As described above, the slit array 2 of the honeycomb carrier 1 of the first embodiment is, between the upstream end region 7a having the width f and the downstream end region 7b having the width h, in the flat plate 7 shown in FIG. Is formed. The slit array 2 has a substantially rectangular opening 7c having a length b in the spiral direction and a length d in the axial direction, and the position of the interval c is half the length b in the spiral direction. The corrugated plate 8 (not shown) is provided with an opening similar to the opening 7c of the flat plate 7 in advance before forming the corrugated metal foil as a material. By forming the slit rows 2, the flat plate 7 and the corrugated plate 8 both form the slit rows 2 in the corresponding regions.
【００２１】なお、平板７および波板８の材質として
は、Ｃｒが１８〜２４ｗｔ％，Ａｌが４．５〜５．５ｗ
ｔ％，希土類金属（ＲＥＭ）が０．０１〜０．２ｗｔ％
で残部がＦｅからなるＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ組成のものを使
用し、その板厚は、ｔ＝０．０３〜０．０５とする。As the material of the flat plate 7 and the corrugated plate 8, Cr is 18 to 24 wt% and Al is 4.5 to 5.5 w.
t%, rare earth metal (REM) is 0.01 to 0.2 wt%
Then, a Fe-Cr-Al composition having the balance of Fe is used, and the plate thickness thereof is t = 0.03 to 0.05.
【００２２】次に、第１の実施例としての自己発熱型コ
ンバータの電流流入部の構造について詳細に説明する。
電流流入部１１は、図１に示すようにハニカム担体１に
接合されるリング６に取り付けられるもので、リング６
は一般的な耐熱ステンレス鋼、例えばＳＵＳ３０４、あ
るいはＳＵＳ４３０製で、その板厚は０．５〜２ｍｍで
ある。リング６は担体１のスリット列２が形成されてい
る範囲から軸方向に１ｍｍ以上離れた位置に配設され、
担体１の下流端領域１ｂに対して例えばレーザ溶接、ろ
う付け、抵抗溶接等の方法で接合されるが、好ましくは
下流端領域１ｂの全域ではなく一部の範囲内で接合され
ている構成が良い。詳細に説明しないが、スリット列２
との距離、上流端領域１ａとの接合方法については、電
流流出部１２も電流流入部１１と概ね同様である。Next, the structure of the current inflow section of the self-heating type converter as the first embodiment will be described in detail.
The current inflow portion 11 is attached to the ring 6 joined to the honeycomb carrier 1 as shown in FIG.
Is made of general heat resistant stainless steel, for example, SUS304 or SUS430, and has a plate thickness of 0.5 to 2 mm. The ring 6 is arranged at a position separated by 1 mm or more in the axial direction from the range where the slit row 2 of the carrier 1 is formed,
It is joined to the downstream end region 1b of the carrier 1 by a method such as laser welding, brazing, resistance welding or the like, but it is preferable to join the downstream end region 1b within a part of the downstream end region 1b. good. Although not described in detail, the slit row 2
The current outflow portion 12 is substantially the same as the current inflow portion 11 with respect to the distance between and the joining method with the upstream end region 1a.
【００２３】また、後で説明する図９にも示すように、
リング５の上流側端面は、それを排気管へ組付ける時に
ガスケットを保持することを目的として部分的な突出部
が設けられている。リング５は、上記突出部以外の部分
で上流側フランジ１３と接合されている。Further, as shown in FIG. 9 described later,
The upstream end surface of the ring 5 is provided with a partial protrusion for the purpose of holding the gasket when it is assembled to the exhaust pipe. The ring 5 is joined to the upstream side flange 13 at a portion other than the above-mentioned protruding portion.
【００２４】図７は、図１における電流流入部１１の部
分を拡大して示したものである。電流流入部１１の構成
部品である棒状電極３は、耐熱ステンレス鋼ＳＵＳ３０
４、あるいはＳＵＳ４３０等からなり、外筒１４の取付
穴１４ａを貫通して外部へ突出すると共に、Ａｌ2 Ｏ3
を９２％含む部分的に半径が大きくなった一対の絶縁固
定用セラミック碍子１５を支え、同時にリング６との接
合部となる座１６を有する構造となっている。FIG. 7 is an enlarged view of the portion of the current inflow portion 11 in FIG. The rod-shaped electrode 3 which is a component of the current inflow portion 11 is made of heat-resistant stainless steel SUS30.
4 or SUS430 or the like, and penetrates through the mounting hole 14a of the outer cylinder 14 and protrudes to the outside, and Al 2 O 3
Of the ceramic insulator 15 for insulation and fixing, which has a partially larger radius, and has a seat 16 which serves as a joint with the ring 6 at the same time.
【００２５】また、外筒１４には電極取付穴１４ａに
は、外筒１４と同様に耐熱ステンレス鋼ＳＵＳ３０４、
あるいはＳＵＳ４３０等からなり、円筒形状の絶縁固定
用セラミック碍子１５を覆う覆い部材１７が配設されて
いる。この覆い部材１７には、棒状電極３を貫通して、
それと電気的に絶縁を保った状態で、耐熱ステンレス鋼
ＳＵＳ３０４、あるいはＳＵＳ４３０製の円盤状のプラ
グ１８が圧入されており、プラグ１８と覆い部材１７と
を溶接接合することによって、棒状電極３が外筒１４対
して確実に絶縁固定される。Further, in the outer cylinder 14, the electrode mounting hole 14a has the same heat-resistant stainless steel SUS304 as the outer cylinder 14,
Alternatively, a cover member 17 made of SUS430 or the like and provided to cover the cylindrical insulating and fixing ceramic insulator 15 is provided. In this cover member 17, the rod-shaped electrode 3 is penetrated,
A disc-shaped plug 18 made of heat-resistant stainless steel SUS304 or SUS430 is press-fitted in a state of being electrically insulated from it, and the rod-shaped electrode 3 is removed by welding the plug 18 and the cover member 17 to each other. The cylinder 14 is securely insulated and fixed.
【００２６】一方、電流流入用の導線１９には、円筒形
状の第１の耐熱ステンレス鋼製パイプ２０がかしめられ
ており、このステンレス鋼製パイプ２０と棒状電極３と
が溶接によって固定されている。この場合、棒状電極３
の先端を円筒形状のステンレス鋼製パイプ２０と同一の
形状に加工しておけば、そのまま導線１９を棒状電極３
にかしめ加工によって固定することが可能であり、ステ
ンレス鋼製パイプ２０と棒状電極３とを固定するための
溶接工程を省くことが出来ることは言うまでもない。On the other hand, a cylindrical first heat-resistant stainless steel pipe 20 is caulked to the current-inflowing conductor 19, and the stainless steel pipe 20 and the rod-shaped electrode 3 are fixed by welding. . In this case, the rod-shaped electrode 3
If the tip of the rod is processed into the same shape as the cylindrical stainless steel pipe 20, the lead wire 19 is directly used for the rod-shaped electrode 3.
It is needless to say that they can be fixed by caulking and the welding process for fixing the stainless steel pipe 20 and the rod-shaped electrode 3 can be omitted.
【００２７】また、電流流入用の導線１９に取付られた
ステンレス鋼製パイプ２０は、外筒１４から近い部分を
絶縁用セラミック繊維２１によって被覆し、外筒から遠
い部分を防水性の耐熱シリコンゴム２２によって被覆し
た後、その上に第３の耐熱ステンレス鋼製パイプ２３を
被せてかしめ加工によって圧着する。ステンレス鋼製パ
イプ２３の下端部には電極覆い部材１７が溶接により固
定される。溶接箇所を符号２４によって示す。なお、本
実施例では、防水性を高めるためにシリコンゴム２２を
被覆したが、絶縁用セラミック繊維２１のみでも、ある
程度の耐久性が得られることは言うまでもない。The stainless steel pipe 20 attached to the current-inflowing wire 19 has a portion near the outer cylinder 14 covered with insulating ceramic fibers 21, and a portion far from the outer cylinder is waterproof and heat-resistant silicone rubber. After being covered with 22, a third heat-resistant stainless steel pipe 23 is covered thereon and crimped by crimping. The electrode cover member 17 is fixed to the lower end of the stainless steel pipe 23 by welding. The welded portion is indicated by reference numeral 24. In this embodiment, the silicone rubber 22 is coated to enhance the waterproof property, but it goes without saying that the insulating ceramic fiber 21 alone can provide some durability.
【００２８】この場合、耐熱シリコンゴム２２は、溶接
箇所２４から十分な距離が確保された場所に取付られて
いるため、第３の耐熱ステンレス鋼製パイプ２３の溶接
時の熱によって溶損することはなく、電流流入用の導線
１９は、信頼性の高い状態で第３の耐熱ステンレス鋼製
パイプ２３や電極覆い部材１７、および外筒１４と絶縁
固定され得る。さらに、耐熱性シリコンゴム２２は、ハ
ニカム担体１の最外周より約３０ｍｍの位置に取付られ
ているので、この自己発熱型触媒コンバータの使用時に
おいても２００℃を越える高温になることはなく、実際
に使用された時においても溶損の心配はない。In this case, since the heat-resistant silicone rubber 22 is attached to a place where a sufficient distance is secured from the welded portion 24, it will not be melted by the heat of the welding of the third heat-resistant stainless steel pipe 23. Alternatively, the conducting wire 19 for inflowing current can be insulated and fixed to the third heat-resistant stainless steel pipe 23, the electrode covering member 17, and the outer cylinder 14 in a highly reliable state. Furthermore, since the heat-resistant silicone rubber 22 is attached at a position approximately 30 mm from the outermost periphery of the honeycomb carrier 1, even when this self-heating type catalytic converter is used, the temperature does not exceed 200 ° C. There is no risk of melting damage even when used for.
【００２９】また、図１の断面II−II部を示す図２に見
られるように、この自己発熱型触媒コンバータにおいて
は、耐熱ステンレス鋼ＳＵＳ３０４、あるいはＳＵＳ４
３０製で、貫通穴を有しないものの円盤状のプラグ１８
と略同一の形状に加工された円盤状のプラグ２５によ
り、電極覆い部材１７を完全に密閉することにより、電
流流入用導線１９を取付けないダミ−電極２６を、円周
上に１２０度間隔で２個形成している。As shown in FIG. 2 showing the section II-II in FIG. 1, in this self-heating type catalytic converter, the heat-resistant stainless steel SUS304 or SUS4 is used.
Disc-shaped plug 18 made of 30 with no through hole
By completely sealing the electrode covering member 17 with a disk-shaped plug 25 processed into a shape substantially the same as that of the dummy electrode 26 to which the current inflowing conductor 19 is not attached, the dummy electrode 26 is provided at intervals of 120 degrees on the circumference. Two are formed.
【００３０】このダミ−電極２６は、電極覆い部材１７
と、部分的に半径が大きく一対の絶縁固定用セラミック
碍子１５を支えるための座１６を有する電流流入棒３’
と、円盤状のプラグ２５とによって構成されている。ま
た、電流流入棒３’と円盤状のプラグ２５は、電気的絶
縁を保つように隙間を設けて取付けられている。このよ
うに、この自己発熱型触媒コンバータのハニカム担体１
は、図２に示すように、円周方向に３点で外筒１４に対
して絶縁固定されている。The dummy electrode 26 is used for the electrode covering member 17
And a current inflow rod 3'having a seat 16 for supporting a pair of insulating and fixing ceramic insulators 15 having a partially large radius.
And a disk-shaped plug 25. Further, the current inflow rod 3'and the disc-shaped plug 25 are mounted with a gap therebetween so as to maintain electrical insulation. Thus, the honeycomb carrier 1 of this self-heating type catalytic converter
2 is insulated and fixed to the outer cylinder 14 at three points in the circumferential direction, as shown in FIG.
【００３１】同様に、第１の実施例における自己発熱型
コンバータのハニカム担体１における電流流出部１２の
構造について詳細に説明する。図８は、図２の電流流出
部１２の拡大図を示したものである。電流流出部１２
は、電流流出用の導線２７をかしめ加工によって圧着し
た円筒形状の第２の耐熱ステンレス鋼製パイプ２８の先
端を平板状に押圧加工して、この平板状部分２８ａと外
筒１４とを直接に溶接固定した構造となっている。Similarly, the structure of the current outflow portion 12 in the honeycomb carrier 1 of the self-heating converter according to the first embodiment will be described in detail. FIG. 8 is an enlarged view of the current outflow portion 12 of FIG. Current source 12
Is formed by pressing the tip of a cylindrical second heat-resistant stainless steel pipe 28, which is obtained by crimping a conductor 27 for current outflow by crimping, into a flat plate shape, and directly connecting the flat plate portion 28a and the outer cylinder 14 to each other. The structure is fixed by welding.
【００３２】第２のステンレス鋼製パイプ２８と電流流
出用の導線２７との継目は、防水性の耐熱シリコンゴム
２９で被覆した後、その上に第４のステンレス鋼製パイ
プ３０を被せて、かしめ加工により圧着することにより
防水構造を構成している。前述の電流流入部１１がハニ
カム担体１からの熱伝導を考慮する必要があったのに対
し、電流流出部１２は外筒１４からの熱伝導を考慮すれ
ば十分であるため、この電流流出部１２におけるシリコ
ンゴム２９の取付位置は、電流流入部１１よりも約１０
ｍｍ程度短くてよい。すなわち、シリコンゴム２９は、
外筒１４から約２０ｍｍの位置に取付けられることによ
って、実際に使用された時の溶損を防止することができ
る。The seam between the second stainless steel pipe 28 and the current-flowing conductor 27 is covered with a waterproof heat-resistant silicone rubber 29, and then a fourth stainless steel pipe 30 is covered thereon. A waterproof structure is formed by crimping by crimping. While it was necessary for the current inflow portion 11 to consider the heat conduction from the honeycomb carrier 1, it is sufficient for the current outflow portion 12 to consider the heat conduction from the outer cylinder 14. The mounting position of the silicone rubber 29 in 12 is about 10
It may be as short as mm. That is, the silicone rubber 29 is
By mounting the outer cylinder 14 at a position of about 20 mm, it is possible to prevent melting damage during actual use.
【００３３】しかしながら、上述の構造とは別に、最も
簡単に、電流流出部を構成する場合にば、アース側であ
る電流流出部の導線２７は、排気管のフランジ等に直接
に溶接するか、あるいは電流流出部の導線２７に図示し
ないターミナルを圧着した後にネジ締めによって固定し
てもよい。However, apart from the above structure, in the simplest case of forming the current outflow portion, the conductor 27 of the current outflow portion on the ground side is directly welded to the exhaust pipe flange or the like. Alternatively, a terminal (not shown) may be crimped to the conducting wire 27 of the current outflow portion and then fixed by screwing.
【００３４】ここで、コスト的に許容されるならば、自
己発熱型触媒コンバータに通電した時に発生する恐れが
あるノイズを考慮して、電流流出部も電流流入部１１と
同様な構造とし、ハニカム担体１を完全に排気管からフ
ローティング状態で固定することが最も優れた方法であ
ることは言うまでもない。Here, if it is allowed in terms of cost, the current outflow portion has the same structure as that of the current inflow portion 11 in consideration of noise that may occur when the self-heating catalytic converter is energized. It goes without saying that fixing the carrier 1 completely in the floating state from the exhaust pipe is the best method.
【００３５】次に、第１実施例の自己発熱型触媒コンバ
ータの製造方法を図９から図１３を用いて説明する。ま
ず、図９に示す第１工程であるハニカムの成形方法を図
１０と図１１によって詳細に説明する。Next, a method of manufacturing the self-heating type catalytic converter of the first embodiment will be described with reference to FIGS. First, the honeycomb forming method, which is the first step shown in FIG. 9, will be described in detail with reference to FIGS. 10 and 11.
【００３６】予め材料である平坦な帯状の金属箔７’ま
たは８’に加工されるスリット列２の開口部７ｃまたは
８ｃは、図１１に示すように、円盤状のトムソン刃３１
を軸方向に、必要なスリット状の開口の数だけ重ねあわ
せた上下のローラ３２および３３により形成される。ス
リット列２が加工された平板状の金属箔を、図１０に示
すように、製造したいハニカム体１の左右両方向から導
き、その一方の金属箔７’を、噛み合っている一対の歯
車のような形状の波板成形用ローラ３４および３５の間
を通すことによって波板加工し、この波板８と平板７の
スリット列２が相対向するように、所定寸法まで巻回し
てハニカム体１を形成する。As shown in FIG. 11, the opening 7c or 8c of the slit row 2 which is previously processed into the flat strip-shaped metal foil 7'or 8'which is a material is a disc-shaped Thomson blade 31.
Is formed by upper and lower rollers 32 and 33 that are superposed in the axial direction by the required number of slit-shaped openings. As shown in FIG. 10, a flat metal foil having the slit rows 2 processed is guided from both left and right directions of the honeycomb body 1 to be manufactured, and one of the metal foils 7 ′ is like a pair of meshed gears. The corrugated sheet is formed by passing it between the corrugated sheet forming rollers 34 and 35 and wound to a predetermined size so that the slit rows 2 of the corrugated sheet 8 and the flat plate 7 face each other. To do.
【００３７】第１実施例おけるハニカム担体１は、直径
６６mm，長さ６７ｍｍの寸法を有する。また、平板７お
よび波板８は、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ−ＲＥＭ製で，板厚
０．０５mmの材料を使用しており、スリット２は、図５
に示す各部分の寸法が、ｂ＝３０mm，ｃ＝５mm，ｄ＝
０．３５mm，ｅ＝０．３５mm，ｆ＝１１mm，ｇ＝２６．
２５mm，ｈ＝２９．７５mmとしている。また、波板６
は、波の高さ１．４５mm，波のピッチ４．７５mmとして
いる。平板７と波板８は、図１０に示すように、波板８
の山部と谷部を、それぞれ上下２方向からＹＡＧレーザ
溶接機３６および３７によってレーザビーム溶接しなが
ら巻回する。３８は溶接箇所検出用のレーザ変位計であ
り、４０および４１は光ファイバケーブルであって、Ｙ
ＡＧレーザ溶接機３６，３７から照射されるレーザビー
ムを分岐するためのものである。The honeycomb carrier 1 in the first embodiment has dimensions of 66 mm in diameter and 67 mm in length. Further, the flat plate 7 and the corrugated plate 8 are made of Fe-Cr-Al-REM and are made of a material having a plate thickness of 0.05 mm.
The dimensions of each part shown in are: b = 30 mm, c = 5 mm, d =
0.35 mm, e = 0.35 mm, f = 11 mm, g = 26.
25 mm and h = 29.75 mm. Also, the corrugated plate 6
Has a wave height of 1.45 mm and a wave pitch of 4.75 mm. The flat plate 7 and the corrugated plate 8 are, as shown in FIG.
The peaks and valleys of the are wound by laser beam welding by YAG laser welders 36 and 37 respectively from the two upper and lower directions. Reference numeral 38 is a laser displacement meter for detecting a welded portion, 40 and 41 are optical fiber cables, and
It is for branching the laser beam emitted from the AG laser welders 36 and 37.
【００３８】図９に示す第２工程は、第１工程において
製造したハニカム担体１に電極流入用棒状電極３および
３’を溶接するために使用する電極リング５および６の
加工工程である。この拡大図を図１２および図１３に示
す。図１２はハニカム担体１を組み付ける前の電極リン
グの形状を示しており、図１３は組み付け後の状態を示
している。第３工程は電極リング５および６にハニカム
担体１を取り付けるためのレーザ溶接工程である。The second step shown in FIG. 9 is a step of processing the electrode rings 5 and 6 used to weld the electrode inflow rod-shaped electrodes 3 and 3'to the honeycomb carrier 1 manufactured in the first step. This enlarged view is shown in FIGS. 12 and 13. FIG. 12 shows the shape of the electrode ring before assembling the honeycomb carrier 1, and FIG. 13 shows the state after assembling. The third step is a laser welding step for attaching the honeycomb carrier 1 to the electrode rings 5 and 6.
【００３９】この場合、このハニカム担体１の最外周
は、波板８を２枚重ねにした状態となっている。これ
は、電極リング５および６とハニカム担体１をレーザ溶
接する際に、ハニカム担体１の金属箔と電極リング５お
よび６との熱容量の差によって発生する金属箔の溶損お
よび溶接割れを防止するための構造である。In this case, the outermost periphery of the honeycomb carrier 1 is in a state where two corrugated plates 8 are stacked. This prevents melting damage and weld cracking of the metal foil caused by the difference in heat capacity between the metal foil of the honeycomb carrier 1 and the electrode rings 5 and 6 when laser welding the electrode rings 5 and 6 and the honeycomb carrier 1. It is a structure for.
【００４０】また、この段階では、電極リング５および
６は、ステンレス鋼の板材から、電極リング５および６
が連結部４２によって繋がった形に打ち抜き加工され、
リングの部分が円筒状に成形された後にハニカム担体１
に組付けられる。ここで、電極リング５および６の周方
向の合わせ目には、それぞれ微小な幅の隙間６７が開形
成されており、円周は閉じていない。またその隙間は溶
接によって閉じられることもない。電極リング５と６を
接続している連結部４２は、それに続く担持工程を考慮
して、ハニカム１に接触しないようにリング５および６
よりも外径側に張り出した形状となっている。また、連
結部４２を省略し、リング５，６を別々に組み付ける構
成とすることも可能であることは言うまでもない。At this stage, the electrode rings 5 and 6 are made of a stainless steel plate material.
Punched into a shape that is connected by the connecting portion 42,
The honeycomb carrier 1 after the ring portion is formed into a cylindrical shape
Assembled to. Here, at the joints of the electrode rings 5 and 6 in the circumferential direction, gaps 67 having a minute width are formed, respectively, and the circumferences are not closed. Moreover, the gap is not closed by welding. The connecting portion 42 connecting the electrode rings 5 and 6 has the rings 5 and 6 so as not to come into contact with the honeycomb 1 in consideration of the subsequent carrying step.
It has a shape projecting to the outside diameter side. It goes without saying that the connecting portion 42 may be omitted and the rings 5 and 6 may be assembled separately.
【００４１】次に、ハニカム１の構造物をγ−Ａｌ2 Ｏ
3 を含有したスラリー中に含浸した後に焼成するウォッ
シュコート工程を行い、その後、触媒金属、例えばＰ
ｔ，Ｐｈを溶解した水溶液中に含浸して、再度、焼成す
る。その結果、ハニカム担体１にγ−Ａｌ2 Ｏ3 と触媒
物質とが付着し、触媒機能が付加され、触媒コンバータ
を得ることができる。以上の担持工程完了後、連結部４
２は切りとられる。Next, the structure of the honeycomb 1 is changed to γ-Al 2 O.
A washcoating step is performed in which the slurry containing 3 is impregnated and then baked, and then a catalytic metal such as P
It is impregnated with an aqueous solution in which t and Ph are dissolved, and is fired again. As a result, γ-Al 2 O 3 and the catalytic substance adhere to the honeycomb carrier 1 to add a catalytic function, and a catalytic converter can be obtained. After the above supporting process is completed, the connecting portion 4
2 is cut off.
【００４２】第５工程および第６工程はハニカム担体１
を被覆する断熱材の切出工程とその組付工程である。断
熱材は短繊維セラミック材料４３を長繊維セラミック材
料４４によって被覆し、排ガス流による短繊維セラミッ
ク材料４３の飛散を防止している。The fifth and sixth steps are the honeycomb carrier 1.
It is a step of cutting out the heat insulating material for covering and the step of assembling it. The heat insulating material coats the short fiber ceramic material 43 with the long fiber ceramic material 44 to prevent the short fiber ceramic material 43 from scattering due to the exhaust gas flow.
【００４３】第７工程および第８工程は、３つの部分に
分割された外筒１４の加工工程と、その組付工程であ
る。前述のように外筒１４には電流流入部１１の覆い部
材１７が貫通する取付穴１４ａが加工されており、この
取付穴１４ａに電流流入部１１をはめ込むことにより外
筒１４を位置決めし、溶接によってハニカム担体１を固
定する。The seventh step and the eighth step are a step of processing the outer cylinder 14 divided into three parts and an assembling step thereof. As described above, the outer cylinder 14 is formed with the mounting hole 14a through which the covering member 17 of the current inflow portion 11 penetrates, and the current inflow portion 11 is fitted into the mounting hole 14a to position the outer cylinder 14 and weld it. The honeycomb carrier 1 is fixed by.
【００４４】第９工程および第１０工程は上流側フラン
ジ１３および下流側フランジ４６の加工工程とその組付
工程である。第１０工程において、上流側フランジ１３
はリング５と外筒１４に溶接されるが、リング５とは部
分的に接合され、熱伝導によるハニカムからの放熱を抑
制する構成とすることが望ましい。第１０工程では、さ
らに電流流出部１２の組付けを行い、電流流入用導線１
９と電流流出用導線２７を取り付けてシール処理を行い
う。以上の工程を行うことにより、本発明の自己発熱型
触媒コンバータを製造することができる。The ninth step and the tenth step are a step of processing the upstream side flange 13 and the downstream side flange 46 and an assembling step thereof. In the tenth step, the upstream flange 13
The ring 5 is welded to the outer cylinder 14, but it is preferable that the ring 5 is partially joined to suppress heat radiation from the honeycomb. In the tenth step, the current outflow portion 12 is further assembled, and the current inflow conductor 1
9 and the electric current outflowing wire 27 are attached and a sealing process is performed. By performing the above steps, the self-heating catalytic converter of the present invention can be manufactured.
【００４５】第１実施例においては、図５に示したよう
な開口部７ｃからなるスリット列２を設けた場合に、ス
リット列２によって残された箔部分（ｂ−ｃ）／２×ｄ
の一本が約１Ω程度の抵抗値を有することになり、全体
としては０．１４Ω程度の高抵抗体を成立させることが
できる。以上の構成の自己発熱型ハニカム担体１にエン
ジン始動後、直ちに１０〜１２Ｖで約７０〜８５Ａの電
流が流れる。In the first embodiment, when the slit array 2 having the openings 7c as shown in FIG. 5 is provided, the foil portion (bc) / 2 × d left by the slit array 2 is provided.
One of them has a resistance value of about 1Ω, and a high resistance body of about 0.14Ω can be established as a whole. Immediately after the engine is started, a current of about 70 to 85 A at 10 to 12 V flows through the self-heating type honeycomb carrier 1 having the above structure.
【００４６】図１４は、実施例の自己発熱型触媒コンバ
ータ４７をエンジン４８の排気通路４９の途中に設けた
エンジンの排気系統の全体構成を示したものである。図
中、５０は自己発熱型触媒コンバータ４７の下流側に接
続して設けられた熱容量の小さいサブ触媒を示してお
り、５１はサブ触媒５０のさらに下流側に接続された熱
容量の大きいメイン触媒を示している。５２は二次空気
の取り入れ口を示す。エンジン４８と実施例の自己発熱
型触媒コンバータ４７との間隔は０．３乃至１．５ｍ程
度とする。５３はエンジンの運転制御を行う電子式制御
装置であって、これには各種のセンサによって検出され
るエンジン回転数や水温、バッテリ電圧等の信号が入力
され、リレー５４等に制御信号が出力される。従って、
電子式制御装置５３の指令によって、リレー５４が棒状
電極３および４の間のハニカム担体１へ流すバッテリ５
５からの電流を断続制御することになる。なお、図１４
における５７は発電機を示す。FIG. 14 shows the overall construction of the exhaust system of an engine in which the self-heating type catalytic converter 47 of the embodiment is provided in the middle of the exhaust passage 49 of the engine 48. In the figure, reference numeral 50 denotes a sub-catalyst connected to the downstream side of the self-heating catalytic converter 47 and having a small heat capacity, and 51 denotes a main catalyst connected to a further downstream side of the sub-catalyst 50 and having a large heat capacity. Shows. Reference numeral 52 indicates an inlet for secondary air. The distance between the engine 48 and the self-heating catalytic converter 47 of the embodiment is about 0.3 to 1.5 m. Reference numeral 53 is an electronic control device for controlling the operation of the engine, to which signals such as engine speed, water temperature, and battery voltage detected by various sensors are input, and control signals are output to the relay 54 and the like. It Therefore,
A battery 5 that causes the relay 54 to flow to the honeycomb carrier 1 between the rod-shaped electrodes 3 and 4 according to a command from the electronic control device 53.
The current from 5 will be intermittently controlled. Note that FIG.
Reference numeral 57 in FIG.
【００４７】図１５は、図１４において、実施例の自己
発熱型触媒コンバータ４７を直列４気筒２０００ｃｃの
エンジン４８の排気マニホルド５６から０．３ｍの位置
に取付け、そのエンジン４８を搭載した自動車をＬＡ＃
４パターンによって走行させた場合の昇温特性を示した
線図であって、図１６はその時のガス濃度を示した線図
である。In FIG. 15, the self-heating type catalytic converter 47 of the embodiment shown in FIG. 14 is installed at a position 0.3 m from the exhaust manifold 56 of the engine 48 of in-line 4-cylinder 2000 cc, and the vehicle equipped with the engine 48 is LA. #
FIG. 17 is a diagram showing the temperature rise characteristics when the vehicle travels in four patterns, and FIG. 16 is a diagram showing the gas concentration at that time.
【００４８】図１５から明らかなように、実施例の自己
発熱型触媒コンバータ４７の内部に収容されている前述
のようなハニカム担体１の内部温度は、約１０ｓｅｃの
時点で早くも４００℃に達し、約２０ｓｅｃの時点では
（２０ｓｅｃまではエンジン４８はアイドリング状態）
自己発熱型ハニカム担体１は６００℃に加熱され、それ
によって触媒物質が活性化し、走行開始と同時に多量に
排出される排気ガスを浄化することができる。その結
果、図１６に示すように、極めて高い浄化性能早期から
が得られる。As is apparent from FIG. 15, the internal temperature of the above-mentioned honeycomb carrier 1 housed in the self-heating catalytic converter 47 of the embodiment reaches 400 ° C. as early as about 10 seconds. At about 20 seconds (until 20 seconds, the engine 48 is idling)
The self-heating type honeycomb carrier 1 is heated to 600 ° C., whereby the catalyst substance is activated, and a large amount of exhaust gas can be purified at the same time when the traveling is started. As a result, as shown in FIG. 16, extremely high purification performance can be obtained from an early stage.
【００４９】このように第１実施例の自己発熱型ハニカ
ム担体１では、平板７および波板８にスリット列２を設
けることによって、上流端領域１ａと下流端領域１ｂと
の間容易に高抵抗体を構成することができるので、従来
のように抵抗値を得るために金属箔を長く取る必要がな
く、低熱容量の極めてものを実現することができる。従
って、このハニカム担体１に電流を流すことによって、
僅かな電力で短時間に十分な温度まで昇温させることが
でき、触媒物質を迅速に活性化させることが可能にな
る。As described above, in the self-heating type honeycomb carrier 1 of the first embodiment, the slit rows 2 are provided in the flat plate 7 and the corrugated plate 8 so that the high resistance can be easily provided between the upstream end region 1a and the downstream end region 1b. Since the body can be configured, it is not necessary to take a long metal foil to obtain a resistance value as in the conventional case, and an extremely low heat capacity can be realized. Therefore, by applying an electric current to the honeycomb carrier 1,
It is possible to raise the temperature to a sufficient temperature in a short time with a small amount of electric power, and it is possible to rapidly activate the catalyst substance.
【００５０】さらに、平板７および波板８に形成された
スリット列２が自己発熱型ハニカム担体１の軸方向に、
スリット間隔の位置を軸方向に交互に長さの半分だけず
らしているため、金属箔上を熱が伝わるときに大きく迂
回することになるので、従来のスリット列を持たない自
己発熱型ハニカム担体と比較して、熱伝導が極めて小さ
くなっている。Further, the slit rows 2 formed on the flat plate 7 and the corrugated plate 8 are arranged in the axial direction of the self-heating honeycomb carrier 1.
Since the positions of the slit intervals are alternately shifted in the axial direction by half of the length, they will make a large detour when heat is transferred on the metal foil, so that there is a conventional self-heating type honeycomb carrier without slit rows. In comparison, heat conduction is extremely small.
【００５１】例えば、図５に示し先に具体的に示したス
リット寸法のものでは、その比は約６×１０-4倍とな
り、通電昇温時の熱は、自己発熱型ハニカム担体１内に
保熱されやすくなる。従って、昇温開始後、触媒物質の
活性化温度に到達する箇所がハニカム担体１内に早期に
発生し、この部分において早くから行われる触媒による
排気ガスの浄化作用の触媒反応熱を受けて、他の部分が
加熱されて二次的に活性化されるため、投入電力が少な
くてもサブ触媒５０やメイン触媒５１の全体が早期に活
性化して高い浄化率が得られる。For example, in the case of the slit size shown in FIG. 5 and specifically shown above, the ratio is about 6 × 10 −4 times, and the heat at the time of heating by energization is stored in the self-heating honeycomb carrier 1. It becomes easier to retain heat. Therefore, after the temperature rise is started, a portion reaching the activation temperature of the catalyst substance is generated in the honeycomb carrier 1 at an early stage, and in this portion, the catalyst reaction heat of the exhaust gas purification action by the catalyst that is performed early in this portion is received, Since the part is heated and secondarily activated, the sub-catalyst 50 and the main catalyst 51 as a whole are activated early and a high purification rate can be obtained even if the input power is small.
【００５２】さらに、実施例の自己発熱型ハニカム担体
においては、波板８と平板７の触媒担持部分がレーザ溶
接されているため、熱負荷やエンジン振動に対して極め
て強く、優れた耐久性を有している。また、通電開始時
に、スリット列２が他の部分にさきがけて昇温し、これ
に伴って、スリット列２の境界部には温度差による急激
な熱膨張差が発生するが、電極リング５および６がスリ
ット列２から軸方向に１ｍｍ以上距離をおいて取り付け
られているため熱応力が緩和され、耐熱負荷性にもすぐ
れた構成となっている。Further, in the self-heating type honeycomb carrier of the embodiment, since the catalyst supporting portions of the corrugated plate 8 and the flat plate 7 are laser-welded, they are extremely strong against heat load and engine vibration and have excellent durability. Have Further, at the start of energization, the slit row 2 rises in temperature to the other portion, and a rapid thermal expansion difference due to the temperature difference occurs at the boundary of the slit row 2 with this, but the electrode ring 5 and Since 6 is attached at a distance of 1 mm or more from the slit row 2 in the axial direction, the thermal stress is relaxed and the heat load resistance is excellent.
【００５３】図１５および図１６に特性を示した第１実
施例の自己発熱型触媒コンバータ４７は、排気ガスの熱
を受けて早期に昇温することができるように、ハニカム
担体１を排気マニホルド５６に近接して取付けた例であ
るが、このような場所は自動車の走行中の高温の排気ガ
スや、エンジンの振動に直接にさらされる非常に厳しい
環境下であるともいえる。しかしながら、この自己発熱
型ハニカム担体１の電流流入部１１は、外筒１４等と完
全に絶縁を保った状態で溶接によって固定されており、
また、電流流入部１１および電流流出部１２ともシリコ
ンゴム２２，２９により防水対策が施されているため、
熱負荷やエンジンの振動に対しては極めて強く、耐久性
や耐腐食性に問題を生じることはない。The self-heating type catalytic converter 47 of the first embodiment whose characteristics are shown in FIG. 15 and FIG. 16 receives the heat of the exhaust gas and raises the temperature of the honeycomb carrier 1 at an early stage so that the honeycomb carrier 1 can be heated. Although it is an example of being mounted in close proximity to 56, it can be said that such a place is in a very severe environment where it is directly exposed to high temperature exhaust gas while the automobile is running and engine vibration. However, the current inflow portion 11 of the self-heating honeycomb carrier 1 is fixed by welding while being completely insulated from the outer cylinder 14 and the like,
Further, since the current inflow portion 11 and the current outflow portion 12 are waterproofed by the silicone rubbers 22 and 29,
It is extremely strong against heat load and engine vibration, and does not cause any problems in durability and corrosion resistance.
【００５４】なお、第１実施例においては、自己発熱型
ハニカム担体１に触媒を担持させた自己発熱型触媒コン
バータ４７を構成した。しかしながら、ハニカム担体に
おいて触媒を担持していない部分にスリット列２と同様
なようなものを設けても、また、自己発熱型ハニカム担
体自体１が小型であっても、触媒物質の活性化のために
十分な発熱量を得ることができる。In the first embodiment, the self-heating type catalytic converter 47 in which the catalyst is carried on the self-heating type honeycomb carrier 1 is constructed. However, even if the same thing as the slit row 2 is provided in the portion where the catalyst is not supported in the honeycomb carrier, or even if the self-heating honeycomb carrier itself 1 is small, it is necessary to activate the catalyst substance. It is possible to obtain a sufficient amount of heat generation.
【００５５】図１７〜図１９に、自己発熱型触媒コンバ
ータの電極部に特徴を有する本発明の第２の実施例を示
す。図１７は第２実施例の自己発熱型触媒コンバータ５
８の全体の構成を一部断面として示すもので、図１８は
電流流入部５９の拡大図、図１９は構成部品の展開図で
ある。17 to 19 show a second embodiment of the present invention which is characterized by the electrode portion of the self-heating type catalytic converter. FIG. 17 shows the self-heating type catalytic converter 5 of the second embodiment.
FIG. 18 is a partial cross-sectional view of the entire configuration of No. 8, FIG. 18 is an enlarged view of the current inflow portion 59, and FIG.
【００５６】第２実施例において、耐熱ステンレス鋼Ｓ
ＵＳ３０４、あるいはＳＵＳ４３０製の電流流入部５９
の構成部品である棒状電極６０は、第１の実施例の場合
と同様に、外筒１４の電極取付穴１４ａを貫通して外筒
１４の外部へ突出しているとともに、絶縁固定用のセラ
ミック碍子６１を支えるために、図１９に示すように部
分的に半径が大きくなった座６２を形成している。ま
た、外筒１４には電極取付穴１４ａに、外筒１４と同材
質であって、耐熱ステンレス鋼ＳＵＳ３０４、あるいは
ＳＵＳ４３０から製作された円筒形状の絶縁固定用セラ
ミック碍子６１の覆い部材６３が配設されている。In the second embodiment, heat-resistant stainless steel S
Current inflow part 59 made of US304 or SUS430
As in the case of the first embodiment, the rod-shaped electrode 60, which is a component of the above, penetrates through the electrode mounting hole 14a of the outer cylinder 14 and projects to the outside of the outer cylinder 14, and also serves as a ceramic insulator for insulation fixing. To support 61, a seat 62 having a partially increased radius is formed as shown in FIG. Further, the outer cylinder 14 is provided with a cover member 63 of a cylindrical ceramic insulator 61 for insulation fixing, which is made of heat-resistant stainless steel SUS304 or SUS430 and is made of the same material as the outer cylinder 14 in the electrode mounting hole 14a. Has been done.
【００５７】さらに、棒状電極６０の先端にはネジ加工
が施されており、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ−ＲＥＭ製で，板厚
０．０５mmの材料よりなる排気ガスシール用のガスケッ
ト６４が５枚と、絶縁固定用のセラミック碍子６５、さ
らに排気ガスシール用のガスケット６４を５枚挟んで、
耐熱ステンレス鋼ＳＵＳ３０４製のナット６６によって
ネジ締め固定され、その後、ナット６６と棒状電極６０
が溶接固定された構造となっている。Further, the tip of the rod electrode 60 is threaded, and five gaskets 64 for exhaust gas sealing made of Fe-Cr-Al-REM and having a plate thickness of 0.05 mm are provided. , Sandwiching 5 ceramic insulators 65 for insulation and fixing, and gaskets 64 for exhaust gas sealing,
The nut 66 made of heat-resistant stainless steel SUS304 is screwed and fixed, and then the nut 66 and the rod-shaped electrode 60.
Has a structure that is fixed by welding.
【００５８】また、電流の流入導線は、その端部に圧着
固定されたターミナルを、棒状電極６０に形成されたネ
ジに螺合する図示しない２個のナットによって螺着する
と共に、溶接することによって棒状電極６０に接続す
る。さらに、図示しないがアース側である電流流出部
は、ターミナルを圧着した電流流出部の導線を直接に排
気管のフランジ等に固定する構造となっている。Further, the current inflow lead wire is obtained by screwing a terminal, which is crimped and fixed at its end, by two nuts (not shown) which are screwed into the screw formed on the rod electrode 60, and by welding. It is connected to the rod electrode 60. Further, although not shown, the current outflow portion on the ground side has a structure in which the conductor of the current outflow portion to which the terminal is crimped is directly fixed to the flange of the exhaust pipe or the like.
【００５９】以上のような第２実施例の構成によれば、
ハニカム担体１の内部と外部との間は完全にシールさ
れ、第１の実施例の場合と同様な防水構造が実現する。
なお、第２実施例においては、棒状電極６０に絶縁固定
用セラミック碍子６１を支えるための座６２を形成する
構造としたが、これに代わって、ナットを用いてもよ
く、２つのナットによって、絶縁固定用セラミック碍子
６１および６５を固定してもよい。According to the configuration of the second embodiment as described above,
The inside and outside of the honeycomb carrier 1 are completely sealed, and a waterproof structure similar to that of the first embodiment is realized.
In addition, in the second embodiment, the rod-shaped electrode 60 has the structure in which the seat 62 for supporting the insulating and fixing ceramic insulator 61 is formed, but instead of this, a nut may be used, and two nuts may be used. The insulating and fixing ceramic insulators 61 and 65 may be fixed.
【００６０】図２０〜図２２に、自己発熱型触媒コンバ
ータの電極リングに特徴を有する本発明の第３の実施例
を示す。図２０は第３実施例の電極リングのみの形状を
示す斜視図であって、図２１は図２０の電極リングに前
述の例におけるものと同様なハニカム担体１を組み付け
た状態の斜視図である。20 to 22 show a third embodiment of the present invention which is characterized by the electrode ring of the self-heating type catalytic converter. 20 is a perspective view showing only the shape of the electrode ring of the third embodiment, and FIG. 21 is a perspective view showing a state in which the same honeycomb carrier 1 as in the above-mentioned example is assembled to the electrode ring of FIG. .
【００６１】第３実施例において、電極リング５および
６は、それぞれ３つの部分５ａ，５ｂ，５ｃと６ａ，６
ｂ，６ｃに分割されており、各分割片５ａ，５ｂ，５ｃ
と６ａ，６ｂ，６ｃは、それぞれ対応するものに対して
軸方向の連結部４２によって接続されている。そして、
各分割片と連結部４２との結合体は、隣接する分割片５
ａ，５ｂ，５ｃ或いは６ａ，６ｂ，６ｃの間に円周方向
の微小な隙間６７を残してハニカム担体１の外側に接合
される（図２１参照）。その後、第１実施例の場合と同
様に、触媒担持工程の完了後に３本の連結部４２が除去
される。それ以降は、図９に示した第１実施例の場合と
同じ工程を経て触媒コンバータとして完成する。なお、
第３実施例では電極リング５および６をそれぞれ３つの
分割片５ａ，５ｂ，５ｃと６ａ，６ｂ，６ｃに分割する
例を示したが、分割の数はこれに限られる訳ではない。In the third embodiment, the electrode rings 5 and 6 have three parts 5a, 5b, 5c and 6a, 6 respectively.
It is divided into b and 6c, and each divided piece 5a, 5b, 5c
And 6a, 6b, 6c are connected to their respective counterparts by an axial connecting portion 42. And
The combined body of each divided piece and the connecting portion 42 is the same as the adjacent divided piece 5
It is bonded to the outside of the honeycomb carrier 1 with a minute circumferential clearance 67 left between a, 5b, 5c or 6a, 6b, 6c (see FIG. 21). After that, as in the case of the first embodiment, the three connecting portions 42 are removed after the catalyst supporting step is completed. After that, the catalytic converter is completed through the same steps as those of the first embodiment shown in FIG. In addition,
In the third embodiment, an example in which the electrode rings 5 and 6 are divided into three pieces 5a, 5b, 5c and 6a, 6b, 6c, respectively, but the number of divisions is not limited to this.
【００６２】図２２は第３実施例の変形例を示すもの
で、図２０と対比すれば明らかなように、電極リング５
および６は、隙間６７に相当する部分やその他の部分に
おいて数個の深い切り込み６８を形成されているが、そ
れでも分割されることなく相互に繋がって円環状をなし
ている。隙間６７が形成されていることによって、電極
リング５および６は外径を拡張する方向への変形が可能
になり、隙間６７を設けた第１実施例や第３実施例の場
合と同様な効果を奏することができる。触媒担持工程以
降の製造工程は図９に示した第１実施例の場合と同様で
ある。FIG. 22 shows a modification of the third embodiment. As is clear from comparison with FIG. 20, the electrode ring 5 is shown.
Although 6 and 6 are formed with several deep notches 68 in the portion corresponding to the gap 67 and other portions, they are still not divided but are connected to each other to form an annular shape. Since the gap 67 is formed, the electrode rings 5 and 6 can be deformed in the direction of expanding the outer diameter, and the same effect as in the first and third embodiments in which the gap 67 is provided is provided. Can be played. The manufacturing process after the catalyst supporting process is the same as that of the first embodiment shown in FIG.
【図１】第１実施例の自己発熱型触媒コンバータの一部
を断面とした側面図である。FIG. 1 is a side view with a part of a cross section of a self-heating type catalytic converter according to a first embodiment.
【図２】図１におけるII−II断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG.
【図３】図１において矢印III の方向に見た正面図であ
る。FIG. 3 is a front view seen in the direction of arrow III in FIG.
【図４】図２において矢印IVの方向に見た部分的な側面
図である。FIG. 4 is a partial side view seen in the direction of arrow IV in FIG.
【図５】第１実施例におけるハニカム担体に使用される
平板に形成されたスリット列の形状を詳細に示す展開図
である。FIG. 5 is a development view showing in detail the shape of a slit row formed on a flat plate used for the honeycomb carrier in the first embodiment.
【図６】第１実施例におけるハニカム担体の斜視図であ
る。FIG. 6 is a perspective view of the honeycomb carrier in the first embodiment.
【図７】第１実施例における電流流入部の拡大断面図で
ある。FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a current inflow portion in the first embodiment.
【図８】第１実施例における電流流出部の拡大断面図で
ある。FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of a current outflow portion in the first embodiment.
【図９】第１実施例の自己発熱型触媒コンバータの製造
工程を示す工程図である。FIG. 9 is a process chart showing a manufacturing process of the self-heating type catalytic converter of the first embodiment.
【図１０】第１実施例におけるハニカム担体の製造装置
を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing the honeycomb carrier manufacturing apparatus in the first embodiment.
【図１１】第１実施例における金属箔にスリット列を加
工する装置の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of an apparatus for processing a slit row in the metal foil in the first embodiment.
【図１２】ハニカム担体を組み付ける前の電極リングの
形状を示す斜視図である。FIG. 12 is a perspective view showing the shape of the electrode ring before the honeycomb carrier is assembled.
【図１３】電極リングとハニカム担体を組み付けた後の
状態を示す斜視図である。FIG. 13 is a perspective view showing a state after the electrode ring and the honeycomb carrier are assembled.
【図１４】エンジンの排気系統の全体構成を示す概念図
である。FIG. 14 is a conceptual diagram showing an overall configuration of an engine exhaust system.
【図１５】第１実施例の自己発熱型ハニカム担体の昇温
特性を例示する線図である。FIG. 15 is a diagram illustrating the temperature rising characteristics of the self-heating honeycomb carrier of the first example.
【図１６】第１実施例の自己発熱型触媒コンバータを使
用した場合のガス濃度を例示する線図である。FIG. 16 is a diagram illustrating the gas concentration when the self-heating catalytic converter of the first embodiment is used.
【図１７】第２実施例におけるハニカム、外周リング、
および電極の接合状態を一部断面として示す側面図であ
る。FIG. 17 is a honeycomb according to the second embodiment, a peripheral ring,
It is a side view which shows the joined state of an electrode as a partial cross section.
【図１８】図１７の一部である電流流入部を拡大して示
す断面図である。FIG. 18 is an enlarged sectional view showing a current inflow portion which is a part of FIG.
【図１９】図１８に示す電流流入部の分解斜視図であ
る。19 is an exploded perspective view of the current inflow portion shown in FIG.
【図２０】第３実施例の電極リングの形状を示す斜視図
である。FIG. 20 is a perspective view showing the shape of the electrode ring of the third embodiment.
【図２１】図２０の電極リングとハニカム担体を組み付
けた状態を示す斜視図である。21 is a perspective view showing a state where the electrode ring and the honeycomb carrier of FIG. 20 are assembled.
【図２２】第３実施例の電極リングの変形例を示す斜視
図である。FIG. 22 is a perspective view showing a modification of the electrode ring of the third embodiment.
１…自己発熱型ハニカム担体 １ａ…上流端領域 １ｂ…下流端領域 ２…スリット列 ３，４…棒状電極 ５，６…電極リング ７…平板 ７ａ…上流端領域 ７ｂ…下流端領域 ７ｃ…開口部 ８…波板 １１…電流流入部 １４…外筒 １５…絶縁固定用セラミック碍子 １６…座 １７…電極覆い部材 １８…プラグ １９…導線（電流流入用） ２０…第１の耐熱ステンレス鋼製パイプ ２１…絶縁用セラミック繊維 ２２…防水性の耐熱シリコンゴム ２３…第３の耐熱ステンレス鋼製パイプ ２４…溶接箇所 ２５…円盤状のプラグ ２６…ダミ−電極 ２７…導線（電流流出用） ２８…第２の耐熱ステンレス鋼製パイプ ２９…防水性の耐熱シリコンゴム ３０…第４のステンレス鋼製パイプ ３１…トムソン刃 ３６，３７…ＹＡＧレーザ溶接機 ４３…短繊維セラミック材料 ４４…長繊維セラミック材料 ４７…自己発熱型触媒コンバータ（第１実施例） ４８…エンジン ５０…サブ触媒 ５１…メイン触媒 ５３…電子式制御装置 ５８…自己発熱型触媒コンバータ（第２実施例） ５９…電流流入部 ６０…棒状電極 ６１…セラミック碍子 ６２…座 ６３…電極覆い部材 ６４…ガスケット ６５…セラミック碍子 ６６…ナット ６７…隙間 ６８…切り込み DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Self-heating type honeycomb carrier 1a ... Upstream end area 1b ... Downstream end area 2 ... Slit row 3,4 ... Rod-shaped electrode 5,6 ... Electrode ring 7 ... Flat plate 7a ... Upstream end area 7b ... Downstream end area 7c ... Opening 8 ... Corrugated plate 11 ... Current inflow part 14 ... Outer cylinder 15 ... Insulation fixing ceramic insulator 16 ... Seat 17 ... Electrode covering member 18 ... Plug 19 ... Conductor (for current inflow) 20 ... First heat-resistant stainless steel pipe 21 ... Insulating ceramic fiber 22 ... Waterproof heat-resistant silicone rubber 23 ... Third heat-resistant stainless steel pipe 24 ... Welding spot 25 ... Disc-shaped plug 26 ... Damee electrode 27 ... Conductor wire (for current outflow) 28 ... Second Heat-resistant stainless steel pipe 29 ... Waterproof heat-resistant silicone rubber 30 ... Fourth stainless steel pipe 31 ... Thomson blade 36,37 ... YAG laser welding machine 43 ... Short fiber cera Mick material 44 ... Long fiber ceramic material 47 ... Self-heating catalytic converter (first embodiment) 48 ... Engine 50 ... Sub catalyst 51 ... Main catalyst 53 ... Electronic control device 58 ... Self-heating catalytic converter (second embodiment) ) 59 ... Current inflow part 60 ... Rod-shaped electrode 61 ... Ceramic insulator 62 ... Seat 63 ... Electrode covering member 64 ... Gasket 65 ... Ceramic insulator 66 ... Nut 67 ... Gap 68 ... Notch
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 53/94 Ｂ０１Ｊ 35/02 ＺＡＢ Ｇ Ｆ０１Ｎ 3/20 ＺＡＢ Ｋ (72)発明者 藤田 達也 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 福田 雄史 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location B01D 53/94 B01J 35/02 ZAB G F01N 3/20 ZAB K (72) Inventor Tatsuya Fujita Aichi 1-1-1 Showa-cho, Kariya City, Nippon Denso Co., Ltd. (72) Inventor, Yushi Fukuda 1-1-1-1 Showa-cho, Kariya City, Aichi Prefecture Nihon Denso Co., Ltd.
Claims (24)
発熱型金属製触媒コンバータにおいて、触媒物質を担持
しているハニカム担体が金属製の平板と波板とから構成
されており、前記平板および／または波板の少なくとも
一部には開口としてのスリット部が形成されていて、そ
れらの平板と波板を交互に積層および／または巻回して
形成されており、前記平板および／または波板のスリッ
ト部に対してハニカムの軸方向に電流を流すことを可能
とする電流流入・流出部が設けられ、前記電流流入・流
出部は外筒の取付穴を貫通して外部へ突出する棒状電極
を有し、前記棒状電極は前記外筒に対して絶縁部材を介
して電気的に絶縁固定されていることを特徴とする自己
発熱型触媒コンバータ。1. A self-heating type metallic catalytic converter arranged in an exhaust path of an engine, wherein a honeycomb carrier carrying a catalytic substance comprises a metallic flat plate and a corrugated plate. At least a part of the corrugated plate is formed with a slit portion as an opening, and the flat plate and the corrugated plate are alternately laminated and / or wound to form the flat plate and / or the corrugated plate. A current inflow / outflow portion that allows a current to flow in the axial direction of the honeycomb with respect to the slit portion is provided, and the current inflow / outflow portion is a rod-shaped electrode protruding through the mounting hole of the outer cylinder to the outside. A self-heating type catalytic converter, wherein the rod-shaped electrode is electrically insulated and fixed to the outer cylinder via an insulating member.
タにおいて、前記棒状電極は、前記外筒に対して前記絶
縁部材とガスケット部材を介して電気的に絶縁固定され
ていることを特徴とする自己発熱型触媒コンバータ。2. The self-heating catalytic converter according to claim 1, wherein the rod-shaped electrode is electrically insulated and fixed to the outer cylinder via the insulating member and a gasket member. Self-heating catalytic converter.
タにおいて、前記ガスケット部材は数枚の耐熱製ステン
レス鋼板であって、好ましくは、板厚０．０３から０．
２のＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ製のステンレス鋼の箔であること
を特徴とする自己発熱型触媒コンバータ。3. The self-heating catalytic converter according to claim 2, wherein the gasket member is made of several heat-resistant stainless steel plates, preferably having a plate thickness of 0.03 to 0.
2. A Fe-Cr-Al stainless steel foil of No. 2, which is a self-heating type catalytic converter.
発熱型触媒コンバータにおいて、前記外筒の外部に突出
させた電流流入および／または流出部である前記棒状電
極にはネジ加工が施されており、前記棒状電極は絶縁部
材を介して前記外筒に対して一対のナットによって螺着
されることにより固定されていることを特徴とする自己
発熱型触媒コンバータ。4. The self-heating catalytic converter according to claim 1, wherein the rod-shaped electrode, which is a current inflow and / or outflow portion protruding outside the outer cylinder, is threaded. The self-heating type catalytic converter is characterized in that the rod-shaped electrode is fixed to the outer cylinder by being screwed by a pair of nuts via an insulating member.
タにおいて、電流流入および／または流出部の前記棒状
電極は、前記外筒に対して螺着された後に、少なくとも
前記外筒よりも外側の前記ナットが前記棒状電極と溶接
によって固定されていることを特徴とする自己発熱型触
媒コンバータ。5. The self-heating catalytic converter according to claim 4, wherein the rod-shaped electrode of the current inflow and / or outflow portion is at least outside the outer cylinder after being screwed onto the outer cylinder. A self-heating catalytic converter, wherein the nut is fixed to the rod-shaped electrode by welding.
発熱型触媒コンバータにおいて、前記外筒の外部に突出
させた電流流入および／または流出部である前記棒状電
極は、前記外筒に対して内側方向に、前記外筒に固定さ
れる絶縁部材を支持するために、前記棒状電極よりも半
径が大きい座となる部分を備えていることを特徴とする
自己発熱型触媒コンバータ。6. The self-heating catalytic converter according to claim 1, wherein the rod-shaped electrode that is a current inflow and / or outflow portion protruding outside the outer cylinder is attached to the outer cylinder. On the other hand, in order to support the insulating member fixed to the outer cylinder inward, a self-heating catalytic converter is provided, which is provided with a portion serving as a seat having a radius larger than that of the rod-shaped electrode.
発熱型触媒コンバータにおいて、前記外筒の外部に突出
させた少なくとも電流流入または流出部の一方の棒状電
極の外筒取付穴には、前記外筒と同材質であって、少な
くとも前記外筒よりも内側に入る絶縁部材を覆う円筒形
状の覆い部材が配設されており、前記棒状電極を貫通し
て、前記棒状電極と電気的に絶縁を保った状態で、前記
外筒に対して圧入、あるいは溶接固定、あるいはそれら
の両方の手段によって固定されていることを特徴とする
自己発熱型触媒コンバータ。7. The self-heating catalytic converter according to claim 1, wherein at least one of the rod-shaped electrodes of the current inflow or outflow portion projecting to the outside of the outer cylinder has an outer cylinder mounting hole. A cylindrical covering member, which is made of the same material as the outer cylinder and covers at least an insulating member inside the outer cylinder, is provided, and penetrates the rod-shaped electrode to electrically connect with the rod-shaped electrode. A self-heating catalytic converter characterized in that it is fixed to the outer cylinder by means of press-fitting, welding, or both while maintaining insulation.
タにおいて、電流流入および／または流出部に配設され
た前記絶縁部材の少なくとも１個以上の前記覆い部材
に、前記棒状電極に対して電気的に絶縁を保った状態
で、圧入、あるいは溶接固定、あるいはその両方の手段
によって固定される円盤状のプラグを備えていることを
特徴とする自己発熱型触媒コンバータ。8. The self-heating catalytic converter according to claim 7, wherein at least one cover member of the insulating member disposed at a current inflow and / or outflow portion is electrically connected to the rod-shaped electrode. A self-heating catalytic converter characterized by comprising a disk-shaped plug that is fixed by means of press-fitting, welding, or both while maintaining electrical insulation.
タにおいて、前記電流流入部に配設された前記絶縁部材
の少なくとも１個以上の前記覆い部材に、前記棒状電極
を貫通する貫通穴を有し、前記棒状電極に対して電気的
に絶縁を保った状態で、圧入、あるいは溶接固定、ある
いはその両方の手段によって固定される円盤状のプラグ
を備えていることを特徴とする自己発熱型触媒コンバー
タ。9. The self-heating catalytic converter according to claim 7, wherein at least one cover member of the insulating member disposed in the current inflow portion has a through hole penetrating the rod-shaped electrode. A self-heating catalyst, which is equipped with a disk-shaped plug that is fixed by press fitting, welding fixing, or both while electrically insulating from the rod electrode. converter.
己発熱型触媒コンバータにおいて、電流流入および／ま
たは流出部の前記棒状電極は、円筒形状の第１のステン
レス鋼製パイプおよび／または第２のステンレス鋼製パ
イプにかしめられた電流流入および／または流出用の導
線と、ネジ締め、あるいは溶接固定、あるいはその両方
の手段によって固定されていることを特徴とする自己発
熱型触媒コンバータ。10. The self-heating catalytic converter according to any one of claims 1 to 9, wherein the rod-shaped electrode at the current inflow and / or outflow portion is a cylindrical first stainless steel pipe and / or a first stainless steel pipe. 2. A self-heating catalytic converter characterized in that it is fixed to a conductor for inflowing and / or flowing out an electric current, which is caulked in a stainless steel pipe No. 2, by means of screw fastening, welding fixing, or both.
己発熱型触媒コンバータにおいて、電流流入および／ま
たは流出部の前記棒状電極の少なくとも１つ以上の先端
形状は、前記電流流入および／または流出用導線と、か
しめ固定することができるように、円筒形状のくぼみを
備えていることを特徴とする自己発熱型触媒コンバー
タ。11. The self-heating catalytic converter according to any one of claims 1 to 9, wherein at least one tip shape of the rod-shaped electrodes of the current inflow and / or outflow portion is the current inflow and / or A self-heating type catalytic converter, which is provided with an outflow conductor and a cylindrical recess so that it can be caulked and fixed.
己発熱型触媒コンバータにおいて、電流流出部の前記棒
状電極部は、先端が平板状態につぶされた円筒形状の第
２のステンレス鋼製パイプにかしめられた電流流入用の
導線と、前記外筒とを直接に溶接によって固定されてい
ることを特徴とする自己発熱型触媒コンバータ。12. The self-heating catalytic converter according to any one of claims 1 to 9, wherein the rod-shaped electrode portion of the current outflow portion is made of a cylindrical second stainless steel whose tip is flattened. A self-heating type catalytic converter characterized in that a lead wire for crimping a current crimped to a pipe and the outer cylinder are directly fixed to each other by welding.
の自己発熱型触媒コンバータにおいて、第１および／ま
たは第２のステンレス鋼製パイプは、その外周を防水性
の耐熱ゴム、好ましくはシリコンゴムによって被覆した
後、第１のステンレス鋼製パイプを被覆する第３のステ
ンレス鋼製パイプ、および／または第２のステンレス鋼
製パイプを被覆する第４のステンレス鋼製パイプによっ
てかしめられ、前記第３、および／または第４のステン
レス鋼製パイプは、前記外筒あるいは前記電極覆い部材
と溶接、あるいは、ねじ固定、あるいはその両方によっ
て固定されていることを特徴とする自己発熱型触媒コン
バータ。13. The self-heating catalytic converter according to claim 10, wherein the first and / or second stainless steel pipes have a waterproof heat-resistant rubber, preferably silicon rubber, on the outer periphery thereof. And then caulking with a third stainless steel pipe covering the first stainless steel pipe and / or a fourth stainless steel pipe covering the second stainless steel pipe. And / or the fourth stainless steel pipe is fixed to the outer cylinder or the electrode covering member by welding, screw fixing, or both.
の自己発熱型触媒コンバータにおいて、前記第１および
／または第２のステンレス鋼製パイプは、その外周をセ
ラミック繊維によって被覆した後、前記第１および／ま
たは第２のステンレス鋼製パイプを被覆する前記第３の
ステンレス鋼製パイプ、および／または前記第２のステ
ンレス鋼製パイプを被覆する前記第４のステンレス鋼製
パイプによってかしめられ、前記第３および／または第
４のステンレス鋼製パイプは、前記外筒あるいは電極覆
い部材と溶接、あるいは、ねじ固定、あるいはその両方
によって固定されていることを特徴とする自己発熱型触
媒コンバータ。14. The self-heating catalytic converter according to claim 10, wherein the first and / or second stainless steel pipes are coated with ceramic fibers on the outer periphery thereof, and then the first and / or second stainless steel pipes are coated with ceramic fibers. Crimped by said third stainless steel pipe covering said first and / or second stainless steel pipe and / or said fourth stainless steel pipe covering said second stainless steel pipe, A self-heating type catalytic converter characterized in that the third and / or fourth stainless steel pipes are fixed to the outer cylinder or the electrode covering member by welding, screw fixing, or both.
の自己発熱型触媒コンバータにおいて、前記第１および
／または第２のステンレス鋼製パイプは、その外周の前
記外筒に近い部分をセラミック繊維によって被覆し、前
記外筒から遠い部分を防水性の耐熱ゴム、好ましくはシ
リコンゴムによって被覆した後、前記第１のステンレス
鋼製パイプを被覆する前記第３のステンレス鋼製パイ
プ、および／または前記第２のステンレス鋼製パイプを
被覆する前記第４のステンレス鋼製パイプによってかし
められ、前記第３および／または第４のステンレス鋼製
パイプは、前記外筒あるいは前記電極覆い部材と溶接、
あるいは、ねじ固定、あるいはその両方によって固定さ
れていることを特徴とする自己発熱型触媒コンバータ。15. The self-heating catalytic converter according to claim 10, wherein the first and / or second stainless steel pipe has a ceramic fiber at a portion of its outer periphery near the outer cylinder. And a third stainless steel pipe for covering the first stainless steel pipe after covering a portion far from the outer cylinder with waterproof heat resistant rubber, preferably silicon rubber, and / or the above. The fourth stainless steel pipe covering the second stainless steel pipe is caulked, and the third and / or fourth stainless steel pipe is welded to the outer cylinder or the electrode covering member.
Alternatively, the self-heating type catalytic converter is characterized by being fixed by screw fixing or both.
記載の自己発熱型触媒コンバータにおいて、前記第１お
よび／または第２のステンレス鋼製パイプに被覆される
防水性の耐熱ゴムは、ハニカム担体から３０ｍｍ以上離
れた位置に配設された後に、前記第１のステンレス鋼製
パイプを被覆する前記第３のステンレス鋼製パイプ、お
よび／または前記第２のステンレス鋼製パイプを被覆す
る前記第４のステンレス鋼製パイプによってかしめら
れ、前記第３および／または第４のステンレス鋼製パイ
プは、前記外筒あるいは前記電極覆い部材と溶接、ある
いは、ねじ固定、あるいはその両方によって固定されて
いることを特徴とする自己発熱型触媒コンバータ。16. The self-heating catalytic converter according to claim 13, wherein the waterproof heat-resistant rubber coated on the first and / or second stainless steel pipes is made of a honeycomb carrier. The third stainless steel pipe covering the first stainless steel pipe and / or the fourth stainless steel pipe covering the second stainless steel pipe after being arranged at a position separated by 30 mm or more. It is crimped by a stainless steel pipe, and the third and / or fourth stainless steel pipes are fixed to the outer cylinder or the electrode covering member by welding, screw fixing, or both. A self-heating catalytic converter.
記載の自己発熱型触媒コンバータにおいて、前記第１お
よび／または第２のステンレス鋼製パイプに被覆される
防水性の前記耐熱ゴムは、前記外筒から２０ｍｍ以上離
れた位置に配設されていることを特徴とする自己発熱型
触媒コンバータ。17. The self-heating catalytic converter according to claim 13 or 15, wherein the waterproof heat-resistant rubber coated on the first and / or second stainless steel pipes is the outer heat-resistant rubber. A self-heating type catalytic converter, which is arranged at a position 20 mm or more away from a cylinder.
載の自己発熱型触媒コンバータにおいて、電流流入およ
び／または流出部が、前記ハニカム担体のスリットが形
成された部分を挟む上流側と下流側の円筒面にそれぞれ
設置された略円環状の部材に接合され、前記略円環状の
部材を介してハニカム担体に接合されていることを特徴
とする自己発熱型触媒コンバータ。18. The self-heating catalytic converter according to claim 16, wherein the current inflow and / or outflow portions are located on the upstream side and the downstream side sandwiching the slit-formed portion of the honeycomb carrier. A self-heating type catalytic converter, characterized in that it is joined to substantially annular members which are respectively installed on cylindrical surfaces, and is joined to a honeycomb carrier through the substantially annular members.
ンバータにおいて、前記略円環状の部材が、前記ハニカ
ム担体のスリット形成部から上流側および下流側へそれ
ぞれ１ｍｍ以上離れた位置に配設されていることを特徴
とする自己発熱型触媒コンバータ。19. The self-heating catalytic converter according to claim 18, wherein the substantially annular member is arranged at a position separated by 1 mm or more from the slit forming portion of the honeycomb carrier to the upstream side and the downstream side, respectively. The self-heating type catalytic converter is characterized in that
ンバータにおいて、前記略円環状の部材が、円環径を広
げる方向に変形可能な構造を有していることを特徴とす
る自己発熱型触媒コンバータ。20. The self-heating type catalytic converter according to claim 19, wherein the substantially annular member has a structure that is deformable in a direction in which an annular diameter is expanded. Catalytic converter.
ンバータにおいて、前記略円環状の部材が、それぞれ一
枚のステンレス鋼板から形成され、円環状に閉じていな
いことによって、円環径を広げる方向に変形可能に構成
されていることを特徴とする自己発熱型触媒コンバー
タ。21. The self-heating catalytic converter according to claim 20, wherein each of the substantially annular members is formed of a single stainless steel plate, and is not closed in an annular shape, thereby expanding the annular diameter. A self-heating type catalytic converter characterized by being configured to be deformable in any direction.
ンバータにおいて、前記略円環状の部材が、それぞれ少
なくとも二枚のステンレス鋼板から形成され、円環状に
閉じていないことによって、円環径を広げる方向に変形
可能に構成されていることを特徴とする自己発熱型触媒
コンバータ。22. The self-heating catalytic converter according to claim 20, wherein each of the substantially annular members is formed of at least two stainless steel plates and is not closed in an annular shape, so that the annular diameter is reduced. A self-heating type catalytic converter characterized in that it is deformable in the expanding direction.
ンバータにおいて、前記略円環状の部材が、円筒面に少
なくとも一箇所のたわみ部を有することによって、円環
径を広げる方向に変形可能に構成されていることを特徴
とする自己発熱型触媒コンバータ。23. The self-heating catalytic converter according to claim 20, wherein the substantially annular member has at least one flexible portion on a cylindrical surface, so that the member can be deformed in a direction of expanding the annular diameter. A self-heating catalytic converter characterized by being configured.
の自己発熱型触媒コンバータにおいて、前記略円環状の
部材が、ハニカムコンバータの上流側と下流側の少なく
とも一方の開口端にガスケットを保持するための部分円
管状の突出部を備えていることを特徴とする自己発熱型
触媒コンバータ。24. The self-heating type catalytic converter according to claim 20, wherein the substantially annular member holds a gasket at at least one opening end on the upstream side and the downstream side of the honeycomb converter. A self-heating catalytic converter, characterized in that it is provided with a partially cylindrical protruding portion for.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13608594A JP3680320B2 (en) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | Self-heating catalytic converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13608594A JP3680320B2 (en) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | Self-heating catalytic converter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH081012A true JPH081012A (en) | 1996-01-09 |
| JP3680320B2 JP3680320B2 (en) | 2005-08-10 |
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ID=15166910
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13608594A Expired - Fee Related JP3680320B2 (en) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | Self-heating catalytic converter |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3680320B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007205789A (en) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Liquid state detection sensor |
| EP3708242A1 (en) * | 2019-03-15 | 2020-09-16 | NGK Insulators, Ltd. | Electric heating type support, exhaust gas purifiying device, and method for producing electric heating type support |
-
1994
- 1994-06-17 JP JP13608594A patent/JP3680320B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2007205789A (en) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Liquid state detection sensor |
| EP3708242A1 (en) * | 2019-03-15 | 2020-09-16 | NGK Insulators, Ltd. | Electric heating type support, exhaust gas purifiying device, and method for producing electric heating type support |
| CN111691952A (en) * | 2019-03-15 | 2020-09-22 | 日本碍子株式会社 | Electric heating carrier, exhaust gas purifying device, and method for manufacturing electric heating carrier |
| US11092052B2 (en) | 2019-03-15 | 2021-08-17 | Ngk Insulators, Ltd. | Electric heating type support, exhaust gas purifying device, and method for producing electric heating type support |
| CN111691952B (en) * | 2019-03-15 | 2023-07-14 | 日本碍子株式会社 | Electric heating type carrier, exhaust gas purifying device, and method for manufacturing electric heating type carrier |
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