JPH08284652A - 電気加熱式触媒の構造 - Google Patents
電気加熱式触媒の構造Info
- Publication number
- JPH08284652A JPH08284652A JP7092506A JP9250695A JPH08284652A JP H08284652 A JPH08284652 A JP H08284652A JP 7092506 A JP7092506 A JP 7092506A JP 9250695 A JP9250695 A JP 9250695A JP H08284652 A JPH08284652 A JP H08284652A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- catalyst carrier
- electrically heated
- exhaust gas
- outer cylinder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 444
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title abstract description 5
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims abstract description 106
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims description 41
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 19
- 239000012212 insulator Substances 0.000 abstract description 60
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 72
- 238000000034 method Methods 0.000 description 41
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 25
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 14
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 7
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 3
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 3
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- -1 iron-chromium-aluminum Chemical compound 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
- F01N3/2807—Metal other than sintered metal
- F01N3/281—Metallic honeycomb monoliths made of stacked or rolled sheets, foils or plates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
- F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
- F01N13/0097—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series the purifying devices are arranged in a single housing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
- F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
- F01N3/2013—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means
- F01N3/2026—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means directly electrifying the catalyst substrate, i.e. heating the electrically conductive catalyst substrate by joule effect
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S55/00—Gas separation
- Y10S55/30—Exhaust treatment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 排気ガスの流路抵抗を増大させることなく、
構成が簡単でかつ消費電力の少ない電気加熱式触媒の構
造を提供することを目的とする。 【構成】 電気加熱式触媒の排気ガスを流すケーシング
2内に、極性の異なる2つの電極6,2を設け、排気ガ
スの流れの方向に対して交差する方向に互いに接触する
ことなく蛇行状態に複数回折り返された少なくとも1個
の触媒担体8を収納して、その両端をこれら2つの電極
6,2にそれぞれ接続する。触媒担体8は平板箔8Aと波
板箔8Bを接合した金属箔から構成し、触媒担体8の折り
返し部には触媒担体8をケーシング2内に張設支持する
ための絶縁部材製の碍子9を設ける。そして、触媒担体
8はこの碍子9によってケーシング2内に張力を加えた
状態で保持する。この結果、排気ガスの流路抵抗を増大
させることなくこの電気加熱式触媒10の下流側にある通
常の触媒コンバータ4を加熱することができる。
構成が簡単でかつ消費電力の少ない電気加熱式触媒の構
造を提供することを目的とする。 【構成】 電気加熱式触媒の排気ガスを流すケーシング
2内に、極性の異なる2つの電極6,2を設け、排気ガ
スの流れの方向に対して交差する方向に互いに接触する
ことなく蛇行状態に複数回折り返された少なくとも1個
の触媒担体8を収納して、その両端をこれら2つの電極
6,2にそれぞれ接続する。触媒担体8は平板箔8Aと波
板箔8Bを接合した金属箔から構成し、触媒担体8の折り
返し部には触媒担体8をケーシング2内に張設支持する
ための絶縁部材製の碍子9を設ける。そして、触媒担体
8はこの碍子9によってケーシング2内に張力を加えた
状態で保持する。この結果、排気ガスの流路抵抗を増大
させることなくこの電気加熱式触媒10の下流側にある通
常の触媒コンバータ4を加熱することができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電気加熱式触媒の構造に
関し、特に、内燃機関の冷間始動時のように触媒が冷え
ている時に電気的に加熱して触媒の活性化を促進させる
ようにした電気加熱式触媒の構造に関する。
関し、特に、内燃機関の冷間始動時のように触媒が冷え
ている時に電気的に加熱して触媒の活性化を促進させる
ようにした電気加熱式触媒の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】内燃機関から排出される排気ガス中には
HC(炭化水素)やNOx(窒素酸化物) 等の有害物質が
含まれているので、内燃機関の排気通路には一般に排気
ガスを浄化する排気ガス浄化装置としての触媒コンバー
タが設けられている。ところが、この触媒コンバータに
使用される三元触媒は、触媒の温度が低い時 (不活性状
態) には排気ガス中の有害物質の浄化率が低いことが知
られている。したがって、内燃機関の冷間始動後の触媒
コンパータが不活性の状態では排気ガスの浄化が十分に
行なえなかった。
HC(炭化水素)やNOx(窒素酸化物) 等の有害物質が
含まれているので、内燃機関の排気通路には一般に排気
ガスを浄化する排気ガス浄化装置としての触媒コンバー
タが設けられている。ところが、この触媒コンバータに
使用される三元触媒は、触媒の温度が低い時 (不活性状
態) には排気ガス中の有害物質の浄化率が低いことが知
られている。したがって、内燃機関の冷間始動後の触媒
コンパータが不活性の状態では排気ガスの浄化が十分に
行なえなかった。
【0003】そこで、触媒コンバータの上流側の排気通
路に、酸化触媒が担持されると共に電気ヒータを組み込
んだ電気加熱式の第2の触媒コンバータ(EHC:Elec
trically Heated Catalyst)を組み込み、触媒コンバー
タが不活性の状態の時にこの第2の触媒コンバータを電
気的に加熱して酸化触媒を活性化させ、HCの浄化を促
進させるようにした排気ガス浄化装置が提案されてい
る。
路に、酸化触媒が担持されると共に電気ヒータを組み込
んだ電気加熱式の第2の触媒コンバータ(EHC:Elec
trically Heated Catalyst)を組み込み、触媒コンバー
タが不活性の状態の時にこの第2の触媒コンバータを電
気的に加熱して酸化触媒を活性化させ、HCの浄化を促
進させるようにした排気ガス浄化装置が提案されてい
る。
【0004】図16(a) は電気加熱式触媒3の内燃機関
1の排気通路2における一般的な設置位置を説明するも
のである。この図から分かるように、電気加熱式触媒3
は通常の触媒コンバータ4,5の上流側に設けられてい
る。図16(b) は図16(a)のB−B線における排気通
路2の排気の流れに垂直な方向の電気加熱式触媒3の一
例の概略断面図であり、特開平5−248231号公報に開示
された電気加熱式触媒の構造を示している。
1の排気通路2における一般的な設置位置を説明するも
のである。この図から分かるように、電気加熱式触媒3
は通常の触媒コンバータ4,5の上流側に設けられてい
る。図16(b) は図16(a)のB−B線における排気通
路2の排気の流れに垂直な方向の電気加熱式触媒3の一
例の概略断面図であり、特開平5−248231号公報に開示
された電気加熱式触媒の構造を示している。
【0005】車体の一部を構成するフロアパネル11の
中央部に形成されたフロアトンネル12内に収容される
電気加熱式触媒13は、そのケーシング14の中に絶縁
保持層(サポータ)18があり、このサポータ18の内
部に車体の幅方向に一定間隔で配列された多数の触媒ユ
ニット17からなる触媒ユニット群Uが内装されてい
る。サポータ18は周囲等との絶縁及び触媒ユニット1
7の強度を確保するために使用されている。そして、各
触媒ユニット17は折り返し部23で折り返されてお
り、隣接する触媒ユニット17の間にはシート状のスペ
ーサが設けられている。また、各触媒ユニットは板厚が
40〜50μmの鉄−クロム−アルミニウム系の耐熱合
金製の複数枚の平板部材と波板部材とを交互に積層して
形成されている。また、平板部材と波板部材の表面には
白金やパラジウム等の酸化触媒が担持され、排気ガス中
の有害なHC等の未燃成分が浄化されるようになってい
る。図中、27はこの触媒ユニット17に通電を行なう
電極を示している。
中央部に形成されたフロアトンネル12内に収容される
電気加熱式触媒13は、そのケーシング14の中に絶縁
保持層(サポータ)18があり、このサポータ18の内
部に車体の幅方向に一定間隔で配列された多数の触媒ユ
ニット17からなる触媒ユニット群Uが内装されてい
る。サポータ18は周囲等との絶縁及び触媒ユニット1
7の強度を確保するために使用されている。そして、各
触媒ユニット17は折り返し部23で折り返されてお
り、隣接する触媒ユニット17の間にはシート状のスペ
ーサが設けられている。また、各触媒ユニットは板厚が
40〜50μmの鉄−クロム−アルミニウム系の耐熱合
金製の複数枚の平板部材と波板部材とを交互に積層して
形成されている。また、平板部材と波板部材の表面には
白金やパラジウム等の酸化触媒が担持され、排気ガス中
の有害なHC等の未燃成分が浄化されるようになってい
る。図中、27はこの触媒ユニット17に通電を行なう
電極を示している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
5−248231号公報に開示された電気加熱式触媒では、通
電される触媒ユニット17のヒートマスを下げるため
に、排気通路に対して担体部分の占有割合を低下させよ
うとした場合、箔層の強度を十分に保つためにはスペー
サ19の厚さを大きくする必要があり、スペーサ19の
厚さを大きくすると排気通路内の排気ガスの流路抵抗の
増大につながるという問題がある。
5−248231号公報に開示された電気加熱式触媒では、通
電される触媒ユニット17のヒートマスを下げるため
に、排気通路に対して担体部分の占有割合を低下させよ
うとした場合、箔層の強度を十分に保つためにはスペー
サ19の厚さを大きくする必要があり、スペーサ19の
厚さを大きくすると排気通路内の排気ガスの流路抵抗の
増大につながるという問題がある。
【0007】そこで、本発明は、排気ガスの流路抵抗を
増大させることなく、構成が簡単でかつ消費電力の少な
い電気加熱式触媒の構造を提供することを目的とする。
増大させることなく、構成が簡単でかつ消費電力の少な
い電気加熱式触媒の構造を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の第1の形態の電気加熱式触媒の構造は、内燃機関の
排気通路に設けられる電気加熱式触媒の構造であって、
排気ガスを流す外筒と、外筒の内部に設けられた極性の
異なる2つの電極と、排気ガスの流れの方向に対して交
差する方向に、互いに接触することなく複数回折り返さ
れた蛇行状態で外筒内に収納され、両端が2つの電極に
それぞれ接続された金属箔からなる少なくとも1個の触
媒担体と、触媒担体の折り返し部に設けられ、触媒担体
を外筒内に張設支持する折り返し基軸部材とを備えるこ
とを特徴としている。
明の第1の形態の電気加熱式触媒の構造は、内燃機関の
排気通路に設けられる電気加熱式触媒の構造であって、
排気ガスを流す外筒と、外筒の内部に設けられた極性の
異なる2つの電極と、排気ガスの流れの方向に対して交
差する方向に、互いに接触することなく複数回折り返さ
れた蛇行状態で外筒内に収納され、両端が2つの電極に
それぞれ接続された金属箔からなる少なくとも1個の触
媒担体と、触媒担体の折り返し部に設けられ、触媒担体
を外筒内に張設支持する折り返し基軸部材とを備えるこ
とを特徴としている。
【0009】本発明の第2の形態の電気加熱式触媒の構
造は、第1の形態の電気加熱式触媒の構造において、触
媒担体の複数の折り返し部のうち、触媒担体の一端が接
続する一方の電極から数えて奇数番目の折り返し部には
他方の電極を配置し、偶数番目の折り返し部には一方の
電極を配置すると共に、折り返し基軸部材は触媒担体を
2つの電極に対して絶縁状態で支持したことを特徴とし
ている。
造は、第1の形態の電気加熱式触媒の構造において、触
媒担体の複数の折り返し部のうち、触媒担体の一端が接
続する一方の電極から数えて奇数番目の折り返し部には
他方の電極を配置し、偶数番目の折り返し部には一方の
電極を配置すると共に、折り返し基軸部材は触媒担体を
2つの電極に対して絶縁状態で支持したことを特徴とし
ている。
【0010】本発明の第3の形態の電気加熱式触媒の構
造は、第1の形態又は第2の形態の電気加熱式触媒の構
造において、触媒担体を平板箔と波板箔とを接合して構
成すると共に、折り返し部は波板箔と平板箔の接触部を
支持したことを特徴としている。本発明の第4の形態の
電気加熱式触媒の構造は、第2の形態の電気加熱式触媒
の構造において、複数回の折り返しによって構成された
触媒担体を外筒内に複数個併設し、全ての触媒担体の両
端をそれぞれ2組の電極に接続したことを特徴としてい
る。
造は、第1の形態又は第2の形態の電気加熱式触媒の構
造において、触媒担体を平板箔と波板箔とを接合して構
成すると共に、折り返し部は波板箔と平板箔の接触部を
支持したことを特徴としている。本発明の第4の形態の
電気加熱式触媒の構造は、第2の形態の電気加熱式触媒
の構造において、複数回の折り返しによって構成された
触媒担体を外筒内に複数個併設し、全ての触媒担体の両
端をそれぞれ2組の電極に接続したことを特徴としてい
る。
【0011】本発明の第5の形態の電気加熱式触媒の構
造は、第4の形態の電気加熱式触媒の構造において、隣
り合う触媒担体の折り返し部における折り返し方向が、
反対向きになるように複数個の触媒担体を外筒内に併設
したことを特徴としている。本発明の第6の形態の電気
加熱式触媒の構造は、第4の形態又は第5の形態の電気
加熱式触媒の構造において、触媒担体の外筒内の張設方
向を、触媒担体の主要振動方向に一致させたことを特徴
としている。
造は、第4の形態の電気加熱式触媒の構造において、隣
り合う触媒担体の折り返し部における折り返し方向が、
反対向きになるように複数個の触媒担体を外筒内に併設
したことを特徴としている。本発明の第6の形態の電気
加熱式触媒の構造は、第4の形態又は第5の形態の電気
加熱式触媒の構造において、触媒担体の外筒内の張設方
向を、触媒担体の主要振動方向に一致させたことを特徴
としている。
【0012】本発明の第7の形態の電気加熱式触媒の構
造は、第4の形態の電気加熱式触媒の構造において、触
媒担体の排気ガスの流れに沿う方向の幅を、その張設位
置によって異ならせると共に、触媒担体の排気ガスの流
れの下流側の端面位置を揃えたことを特徴としている。
本発明の第7の形態の電気加熱式触媒の構造は、内燃機
関の排気通路に設けられる電気加熱式触媒の構造であっ
て、排気ガスを流す外筒と、外筒の内部に設けられた1
つの電極と、排気ガスの流れの方向に対して交差する方
向に、互いに接触することなく複数回折り返された蛇行
状態で外筒内に収納され、両端が1つの電極にそれぞれ
接続された金属箔からなる触媒担体と、触媒担体の折り
返し部に設けられ、触媒担体を外筒内に張設支持する絶
縁性部材からなる絶縁性折り返し基軸部材と、触媒担体
の折り返し部にいくつか置きに設けられ、触媒担体を外
筒内に張設支持すると共に、この触媒担体を1つの電極
に接続する導電性部材からなる導電性折り返し部材と、
触媒担体の一方の端部と導電性折り返し部材の中間位置
の触媒担体、或いは隣り合う導電性折り返し部材の中間
位置の触媒担体に電気的に接続し、接続した部位の触媒
担体を1つの電極とは別の電位の他の電極に接続する導
通部材とを備えることを特徴としている。
造は、第4の形態の電気加熱式触媒の構造において、触
媒担体の排気ガスの流れに沿う方向の幅を、その張設位
置によって異ならせると共に、触媒担体の排気ガスの流
れの下流側の端面位置を揃えたことを特徴としている。
本発明の第7の形態の電気加熱式触媒の構造は、内燃機
関の排気通路に設けられる電気加熱式触媒の構造であっ
て、排気ガスを流す外筒と、外筒の内部に設けられた1
つの電極と、排気ガスの流れの方向に対して交差する方
向に、互いに接触することなく複数回折り返された蛇行
状態で外筒内に収納され、両端が1つの電極にそれぞれ
接続された金属箔からなる触媒担体と、触媒担体の折り
返し部に設けられ、触媒担体を外筒内に張設支持する絶
縁性部材からなる絶縁性折り返し基軸部材と、触媒担体
の折り返し部にいくつか置きに設けられ、触媒担体を外
筒内に張設支持すると共に、この触媒担体を1つの電極
に接続する導電性部材からなる導電性折り返し部材と、
触媒担体の一方の端部と導電性折り返し部材の中間位置
の触媒担体、或いは隣り合う導電性折り返し部材の中間
位置の触媒担体に電気的に接続し、接続した部位の触媒
担体を1つの電極とは別の電位の他の電極に接続する導
通部材とを備えることを特徴としている。
【0013】
【作用】本発明の第1の形態の電気加熱式触媒の構造に
よれば、折り返し基軸部材は折り返し部において触媒担
体の外側に固定されるので、排気ガスの通路抵抗を増大
させることがない。本発明の第2の形態の電気加熱式触
媒の構造によれば、電極自体に折り返し基軸部材が固定
されるので、電極が触媒担体のサポータを兼ねることに
なり、構成が簡単になる。本発明の第3の形態の電気加
熱式触媒の構造によれば、触媒担体を構成する波板箔、
平板箔の接触部に折り返し基軸部材が配置されるので、
接触部の補強になる。本発明の第4の形態の電気加熱式
触媒の構造によれば、複数個の触媒担体により、加熱部
分の発熱量調整が簡単にできる。本発明の第5の形態の
電気加熱式触媒の構造によれば、何らかの振動や触媒担
体の弛み等で隣り合う触媒担体同士が接触した場合で
も、電位差が小さいので損傷が少ない。本発明の第6の
形態の電気加熱式触媒の構造によれば、触媒担体の張設
方向が主要振動方向と一致しているので、張設された触
媒担体が振動によって隣りの触媒担体に接触する可能性
が小さい。本発明の第7の形態の電気加熱式触媒の構造
によれば、排気ガスの流れに沿う方向に幅を異ならせた
触媒担体の排気ガス下流側の端面が揃っているので、下
流側に配置される通常の触媒との間隔を最小限にするこ
とができる。本発明の第8の形態の電気加熱式触媒の構
造によれば、1つの触媒担体で複数の電流経路を備える
電気加熱式触媒を構成することができる。また、第2の
電極と接続する触媒担体の位置を変えるだけで触媒担体
の各部位の発熱量を調整することができる。
よれば、折り返し基軸部材は折り返し部において触媒担
体の外側に固定されるので、排気ガスの通路抵抗を増大
させることがない。本発明の第2の形態の電気加熱式触
媒の構造によれば、電極自体に折り返し基軸部材が固定
されるので、電極が触媒担体のサポータを兼ねることに
なり、構成が簡単になる。本発明の第3の形態の電気加
熱式触媒の構造によれば、触媒担体を構成する波板箔、
平板箔の接触部に折り返し基軸部材が配置されるので、
接触部の補強になる。本発明の第4の形態の電気加熱式
触媒の構造によれば、複数個の触媒担体により、加熱部
分の発熱量調整が簡単にできる。本発明の第5の形態の
電気加熱式触媒の構造によれば、何らかの振動や触媒担
体の弛み等で隣り合う触媒担体同士が接触した場合で
も、電位差が小さいので損傷が少ない。本発明の第6の
形態の電気加熱式触媒の構造によれば、触媒担体の張設
方向が主要振動方向と一致しているので、張設された触
媒担体が振動によって隣りの触媒担体に接触する可能性
が小さい。本発明の第7の形態の電気加熱式触媒の構造
によれば、排気ガスの流れに沿う方向に幅を異ならせた
触媒担体の排気ガス下流側の端面が揃っているので、下
流側に配置される通常の触媒との間隔を最小限にするこ
とができる。本発明の第8の形態の電気加熱式触媒の構
造によれば、1つの触媒担体で複数の電流経路を備える
電気加熱式触媒を構成することができる。また、第2の
電極と接続する触媒担体の位置を変えるだけで触媒担体
の各部位の発熱量を調整することができる。
【0014】
【実施例】以下添付図面を用いて本発明の実施例を詳細
に説明する。図1(a) 〜(c) は本発明の第1の実施例の
電気加熱式触媒10の構造を示すものであり、図16
(a) で説明したように通常の触媒コンバータ4の上流側
の排気通路2に設けられている。また、本発明の第1の
実施例の電気加熱式触媒10は、図16(b) で説明した
ように車体の一部を構成するフロアパネル11の中央部
に形成されたフロアトンネル12内に収容された電気加
熱式触媒13と同じ位置に設けられるものである。
に説明する。図1(a) 〜(c) は本発明の第1の実施例の
電気加熱式触媒10の構造を示すものであり、図16
(a) で説明したように通常の触媒コンバータ4の上流側
の排気通路2に設けられている。また、本発明の第1の
実施例の電気加熱式触媒10は、図16(b) で説明した
ように車体の一部を構成するフロアパネル11の中央部
に形成されたフロアトンネル12内に収容された電気加
熱式触媒13と同じ位置に設けられるものである。
【0015】図1(a) に示すように、第1の実施例では
円筒状の外筒(排気通路)2の内側に、外筒2の内周面
に沿うように円弧状の第1の電極6が、例えばプラス電
極として設けられており、この電極6は外筒2に穿設さ
れた取り出し孔21を貫通する端子6Aによって外筒2
の外部に引き出されている。また、この実施例では外筒
2が第2の電極(例えばマイナス電極)として設けられ
ている。
円筒状の外筒(排気通路)2の内側に、外筒2の内周面
に沿うように円弧状の第1の電極6が、例えばプラス電
極として設けられており、この電極6は外筒2に穿設さ
れた取り出し孔21を貫通する端子6Aによって外筒2
の外部に引き出されている。また、この実施例では外筒
2が第2の電極(例えばマイナス電極)として設けられ
ている。
【0016】第1の実施例では触媒担体8として平板箔
8Aと波板箔8Bとを接合した帯状の金属箔が使用され
ている。触媒担体8は所定長さを備えており、排気ガス
の流れの方向に対して交差する方向に互いに接触するこ
となく偶数回(この実施例では2回又は4回)折り返さ
れた蛇行状態で外筒2内に張設される。外筒2の中央部
に位置する触媒担体8(これを触媒担体8Aとする)の
一端は第1の電極6の端子6Aの近傍に接続され、対向
する外筒2の内壁部面に垂下された後に外筒2の内壁部
面に取り付けられた折り返し基軸部材である碍子9を介
して折り返される。この触媒担体8Aは第1の電極6に
取り付けられた碍子9を介して更に折り返され、再び外
筒2の内壁部面に垂下されて外筒2の内壁部面に接続さ
れる。
8Aと波板箔8Bとを接合した帯状の金属箔が使用され
ている。触媒担体8は所定長さを備えており、排気ガス
の流れの方向に対して交差する方向に互いに接触するこ
となく偶数回(この実施例では2回又は4回)折り返さ
れた蛇行状態で外筒2内に張設される。外筒2の中央部
に位置する触媒担体8(これを触媒担体8Aとする)の
一端は第1の電極6の端子6Aの近傍に接続され、対向
する外筒2の内壁部面に垂下された後に外筒2の内壁部
面に取り付けられた折り返し基軸部材である碍子9を介
して折り返される。この触媒担体8Aは第1の電極6に
取り付けられた碍子9を介して更に折り返され、再び外
筒2の内壁部面に垂下されて外筒2の内壁部面に接続さ
れる。
【0017】このように、触媒担体8Aは複数の折り返
し部のうち、触媒担体8Aの一端が接続する第1の電極
6から数えて奇数番目の折り返し部には第2の電極(外
筒2)があり、偶数番目の折り返し部には第1の電極6
がある。また、碍子9は触媒担体8Aを第1の電極6と
第2の電極である外筒2に対して、触媒担体8Aを絶縁
状態で支持している。
し部のうち、触媒担体8Aの一端が接続する第1の電極
6から数えて奇数番目の折り返し部には第2の電極(外
筒2)があり、偶数番目の折り返し部には第1の電極6
がある。また、碍子9は触媒担体8Aを第1の電極6と
第2の電極である外筒2に対して、触媒担体8Aを絶縁
状態で支持している。
【0018】第1の実施例ではこのように2回折り返さ
れた触媒担体8Aの右隣りに、同様に2回折り返された
別の触媒担体8Bが併設され、その隣りには同様に4回
折り返された触媒担体8Cが併設されている。また、外
筒2内の左半分側には、外筒2の右半分側に設けられた
触媒担体8A,8B,8Cに線対称の状態で、触媒担体
8A′、8B′、8C′が設けられている。
れた触媒担体8Aの右隣りに、同様に2回折り返された
別の触媒担体8Bが併設され、その隣りには同様に4回
折り返された触媒担体8Cが併設されている。また、外
筒2内の左半分側には、外筒2の右半分側に設けられた
触媒担体8A,8B,8Cに線対称の状態で、触媒担体
8A′、8B′、8C′が設けられている。
【0019】また、第1の実施例では触媒担体8の排気
通路2内における張設方向が、重力や重力加速度の加わ
る方向に平行になるようになっている。この結果、触媒
担体8が延びたり弛んだりした時に隣り合う触媒担体8
に接触しにくくなる。図1(b) は図1(a) の電気加熱式
触媒10の排気通路2における設置状態を示すものであ
り、触媒担体8Aの部位における縦断面図を示してい
る。第1の実施例の電気加熱式触媒10では、例えば、
端子6Aにはプラスの電源が接続されるようになってお
り、外筒2は接地されている。また、碍子9は図1(c)
に示すように両端に鍔9Aが設けられた糸巻状をしてお
り、貫通孔9Bを備えている。碍子9は、図1(b) に示
すように、この貫通孔9Bに挿通された取付部材9Cに
よって外筒2に固着されている。
通路2内における張設方向が、重力や重力加速度の加わ
る方向に平行になるようになっている。この結果、触媒
担体8が延びたり弛んだりした時に隣り合う触媒担体8
に接触しにくくなる。図1(b) は図1(a) の電気加熱式
触媒10の排気通路2における設置状態を示すものであ
り、触媒担体8Aの部位における縦断面図を示してい
る。第1の実施例の電気加熱式触媒10では、例えば、
端子6Aにはプラスの電源が接続されるようになってお
り、外筒2は接地されている。また、碍子9は図1(c)
に示すように両端に鍔9Aが設けられた糸巻状をしてお
り、貫通孔9Bを備えている。碍子9は、図1(b) に示
すように、この貫通孔9Bに挿通された取付部材9Cに
よって外筒2に固着されている。
【0020】図2(a),(b) は触媒担体8の帯状の金属箔
を平板箔8Aと波板箔8Bとで形成した第1の実施例に
おける碍子9を用いた折り返し部23の構造の一例、お
よび他の例を示すものであり、図1(a) の要部を部分的
に拡大して示してある。触媒担体8を波板箔8Bを内側
にして折り返す場合は、碍子9は図2(a) に示すよう
に、触媒担体8の折り返し部23において波板箔8Bを
潰して取り付けても良く、また、図2(b) に示すよう
に、波板箔8Bと平板箔8Aとの接続部を剥がして碍子
9の入るスペースを作り、その中に碍子9を挿入して取
り付けるようにしても良い。また、触媒担体8を平板箔
8Aを内側にして折り返す場合は、碍子9は図2(a),
(b)に示すように、そのまま折り返せば良い。なお、触
媒担体8を波板箔8Bを内側にして折り返す場合は、触
媒担体8を折り返した後に波板箔8B同士が接触しない
ために、折り返し部23に使用する碍子9の直径は大き
くする必要があるが、触媒担体8を平板箔8Aを内側に
して折り返す場合は、触媒担体8を折り返した後は平板
箔8A同士が対向するので、折り返し部23に使用する
碍子9の直径は小さくても良い。
を平板箔8Aと波板箔8Bとで形成した第1の実施例に
おける碍子9を用いた折り返し部23の構造の一例、お
よび他の例を示すものであり、図1(a) の要部を部分的
に拡大して示してある。触媒担体8を波板箔8Bを内側
にして折り返す場合は、碍子9は図2(a) に示すよう
に、触媒担体8の折り返し部23において波板箔8Bを
潰して取り付けても良く、また、図2(b) に示すよう
に、波板箔8Bと平板箔8Aとの接続部を剥がして碍子
9の入るスペースを作り、その中に碍子9を挿入して取
り付けるようにしても良い。また、触媒担体8を平板箔
8Aを内側にして折り返す場合は、碍子9は図2(a),
(b)に示すように、そのまま折り返せば良い。なお、触
媒担体8を波板箔8Bを内側にして折り返す場合は、触
媒担体8を折り返した後に波板箔8B同士が接触しない
ために、折り返し部23に使用する碍子9の直径は大き
くする必要があるが、触媒担体8を平板箔8Aを内側に
して折り返す場合は、触媒担体8を折り返した後は平板
箔8A同士が対向するので、折り返し部23に使用する
碍子9の直径は小さくても良い。
【0021】また、触媒担体8の触媒担体を平板箔8A
と波板箔8Bで形成する場合は、この触媒担体8に電気
を流した時に触媒担体8をすばやく温度上昇させるため
に、排気ガスの流れ方向の触媒担体8の幅を小さくし、
電気抵抗が高くなるようにし、電源のバッテリ電圧から
供給可能な電力に合うように触媒担体8の長さを調整す
ればよい。
と波板箔8Bで形成する場合は、この触媒担体8に電気
を流した時に触媒担体8をすばやく温度上昇させるため
に、排気ガスの流れ方向の触媒担体8の幅を小さくし、
電気抵抗が高くなるようにし、電源のバッテリ電圧から
供給可能な電力に合うように触媒担体8の長さを調整す
ればよい。
【0022】そして、以上のように構成された第1の実
施例には以下のような利点がある。 (1) 排気ガスの流れ方向の触媒担体8の幅を小さくする
ことで押出力に対して弱いが、平板箔8Aを第1の電極
6と外筒2の間で張力を加えて張設することにより、構
造耐久性を上げる。 (2) 触媒担体8に事前に酸化処理を加えない。
施例には以下のような利点がある。 (1) 排気ガスの流れ方向の触媒担体8の幅を小さくする
ことで押出力に対して弱いが、平板箔8Aを第1の電極
6と外筒2の間で張力を加えて張設することにより、構
造耐久性を上げる。 (2) 触媒担体8に事前に酸化処理を加えない。
【0023】(3) 触媒担体8が酸化処理を加えない箔で
あるために、通常の触媒と同様なロー付け接合が可能に
なる。 (4) 触媒担体8の箔の板厚、幅、全長で所望の電気抵抗
値にすることができる。 (5) 隣接する触媒担体8の平板箔8Aと波板箔8Bの間
隔を広げることにより、波板箔8Bのセル数が小さいま
ま全体の見掛け上のセル数を増大することができ、ヒー
トマスを下げ、広い部分で触媒担体8を加熱することが
でき、ヒータ付触媒としての排気ガス通路での火種を広
い部分で作ることができる。
あるために、通常の触媒と同様なロー付け接合が可能に
なる。 (4) 触媒担体8の箔の板厚、幅、全長で所望の電気抵抗
値にすることができる。 (5) 隣接する触媒担体8の平板箔8Aと波板箔8Bの間
隔を広げることにより、波板箔8Bのセル数が小さいま
ま全体の見掛け上のセル数を増大することができ、ヒー
トマスを下げ、広い部分で触媒担体8を加熱することが
でき、ヒータ付触媒としての排気ガス通路での火種を広
い部分で作ることができる。
【0024】(6) 外筒2の中央部の排気ガスが最も良く
流れる部位にヒートマスの大きな電極がなく、排気ガス
の流れを阻害しないので、熱歪に対しても有利である。 図3は第1の実施例の変形実施例の電気加熱式触媒1
0′の構造のを示すものである。この変形実施例では、
排気通路2の電気加熱式触媒10′を接地する部位の管
径を大きくして拡径部2Aを作り、この拡径部2Aの中
に電気加熱式触媒10′の第1の電極6や碍子9が入る
ようにしている。この構成により以下のような利点があ
る。
流れる部位にヒートマスの大きな電極がなく、排気ガス
の流れを阻害しないので、熱歪に対しても有利である。 図3は第1の実施例の変形実施例の電気加熱式触媒1
0′の構造のを示すものである。この変形実施例では、
排気通路2の電気加熱式触媒10′を接地する部位の管
径を大きくして拡径部2Aを作り、この拡径部2Aの中
に電気加熱式触媒10′の第1の電極6や碍子9が入る
ようにしている。この構成により以下のような利点があ
る。
【0025】(1) 排気ガスが第1の電極6や碍子9に直
接当たらないので、熱歪が小さくなって触媒担体8の温
度上昇に有利である。 (2) ヒートマスが大きな部分で温度上昇が遅い部分が拡
径部2Aの中に入って影になるので、排気通路2の内壁
近くの排気ガスも早く浄化開始できる。 図4(a),(b) 、図5(a),(b) および図6は触媒担体8の
触媒担体を2枚の平板箔8A,8Cで波板箔8Bを挟ん
で形成した本発明の第2の実施例の電気加熱式触媒20
の構造を示すものであり、図2(a),(b) と同じ部位を示
している。図4(a),(b) 、図5(a),(b) および図6に示
すように、触媒担体8の触媒担体が2枚の平板箔8A,
8Cで波板箔8Bを挟んで形成されている場合は、触媒
担体8の折り返しに表裏の方向性がない。よって、触媒
担体8の折り返し部23には、碍子9に大径のものを使
用する場合、或いは小径のものを使用する場合に応じて
色々な折り返し方法がある。触媒担体8の折り返し部2
3は予めその場所が分かっているので、波板箔8Bのピ
ッチを調整したり、平板箔8A,8Cの長さを調整した
りすることによって、色々な折り返し方法を採用するこ
とができる。なお、図4(b) の大径の碍子9を使用した
折り返し部23では、碍子9によって張力が作用するの
は波板箔8Aのみであるので、弱い張力しか加えられな
い。このような場合は、図4(a) の大径の碍子9を使用
した折り返し部23に示すように、平板箔8Aと波板箔
8Bの両方に碍子9で張力を印加すれば良い。
接当たらないので、熱歪が小さくなって触媒担体8の温
度上昇に有利である。 (2) ヒートマスが大きな部分で温度上昇が遅い部分が拡
径部2Aの中に入って影になるので、排気通路2の内壁
近くの排気ガスも早く浄化開始できる。 図4(a),(b) 、図5(a),(b) および図6は触媒担体8の
触媒担体を2枚の平板箔8A,8Cで波板箔8Bを挟ん
で形成した本発明の第2の実施例の電気加熱式触媒20
の構造を示すものであり、図2(a),(b) と同じ部位を示
している。図4(a),(b) 、図5(a),(b) および図6に示
すように、触媒担体8の触媒担体が2枚の平板箔8A,
8Cで波板箔8Bを挟んで形成されている場合は、触媒
担体8の折り返しに表裏の方向性がない。よって、触媒
担体8の折り返し部23には、碍子9に大径のものを使
用する場合、或いは小径のものを使用する場合に応じて
色々な折り返し方法がある。触媒担体8の折り返し部2
3は予めその場所が分かっているので、波板箔8Bのピ
ッチを調整したり、平板箔8A,8Cの長さを調整した
りすることによって、色々な折り返し方法を採用するこ
とができる。なお、図4(b) の大径の碍子9を使用した
折り返し部23では、碍子9によって張力が作用するの
は波板箔8Aのみであるので、弱い張力しか加えられな
い。このような場合は、図4(a) の大径の碍子9を使用
した折り返し部23に示すように、平板箔8Aと波板箔
8Bの両方に碍子9で張力を印加すれば良い。
【0026】図7は触媒担体8の触媒担体を2枚の波板
箔8B,8Dで平板箔8Aを挟んで形成した本発明の第
3の実施例の電気加熱式触媒30の構造を示すものであ
り、図2(a),(b) と同じ部位を示している。触媒担体8
の触媒担体を2枚の波板箔8B,8Dで平板箔8Aを挟
んで形成されている場合は、触媒担体8の折り返しに表
裏の方向性がなく、どちら側に折り返しても波板箔8B
同士又は波板箔8D同士が対向する。従って、この場合
は全ての折り返し部23に大径の碍子9が使用される。
そして、折り返し部23では波板箔8B又は8Dが潰さ
れて碍子9が取り付けられる。
箔8B,8Dで平板箔8Aを挟んで形成した本発明の第
3の実施例の電気加熱式触媒30の構造を示すものであ
り、図2(a),(b) と同じ部位を示している。触媒担体8
の触媒担体を2枚の波板箔8B,8Dで平板箔8Aを挟
んで形成されている場合は、触媒担体8の折り返しに表
裏の方向性がなく、どちら側に折り返しても波板箔8B
同士又は波板箔8D同士が対向する。従って、この場合
は全ての折り返し部23に大径の碍子9が使用される。
そして、折り返し部23では波板箔8B又は8Dが潰さ
れて碍子9が取り付けられる。
【0027】この第3の実施例の構成では、触媒担体8
の表面積を広くすることができると共に、碍子9によっ
て2枚の波板箔8B,8Dと平板箔8Aが保持されるの
で、強い張力を加えることができ、強度が高い。図8
(a) は本発明の第4の実施例の電気加熱式触媒40の構
造を示すものであり、排気通路2が方形状の場合の本発
明の電気加熱式触媒40の構成を示すものである。な
お、この実施例でも触媒担体8は前述の実施例と同様に
少なくとも1枚の平板箔と少なくとも1枚の波板箔の組
み合わせによって形成されるが、図8(a) には触媒担体
8の図示は簡略化されており、触媒担体8は単なる実線
で示されている。また、触媒担体8の折り返し部23に
おける碍子9の図示も図8(a)では省略されている。
の表面積を広くすることができると共に、碍子9によっ
て2枚の波板箔8B,8Dと平板箔8Aが保持されるの
で、強い張力を加えることができ、強度が高い。図8
(a) は本発明の第4の実施例の電気加熱式触媒40の構
造を示すものであり、排気通路2が方形状の場合の本発
明の電気加熱式触媒40の構成を示すものである。な
お、この実施例でも触媒担体8は前述の実施例と同様に
少なくとも1枚の平板箔と少なくとも1枚の波板箔の組
み合わせによって形成されるが、図8(a) には触媒担体
8の図示は簡略化されており、触媒担体8は単なる実線
で示されている。また、触媒担体8の折り返し部23に
おける碍子9の図示も図8(a)では省略されている。
【0028】図8(b) は触媒担体8の配置が図8(a) と
は異なる第4の実施例の変形実施例の電気加熱式触媒4
0′の構成を示すものである。この変形実施例でも触媒
担体8は単なる実線で示されており、触媒担体8の折り
返し部23における碍子9の図示も図8(a) では省略さ
れている。第4の実施例の変形実施例では、隣り合う触
媒担体8の折り返し部23における折り返し方向が、反
対向きになるように、複数個の触媒担体8が排気通路2
の内部に併設されている点が第4の実施例と異なる。触
媒担体8が図8(b) のように配置されていると、振動等
で隣り合う触媒担体8同士が接触した場合でも、接触し
た箇所は同じ電位になっているので、触媒担体8に破損
が生じない。
は異なる第4の実施例の変形実施例の電気加熱式触媒4
0′の構成を示すものである。この変形実施例でも触媒
担体8は単なる実線で示されており、触媒担体8の折り
返し部23における碍子9の図示も図8(a) では省略さ
れている。第4の実施例の変形実施例では、隣り合う触
媒担体8の折り返し部23における折り返し方向が、反
対向きになるように、複数個の触媒担体8が排気通路2
の内部に併設されている点が第4の実施例と異なる。触
媒担体8が図8(b) のように配置されていると、振動等
で隣り合う触媒担体8同士が接触した場合でも、接触し
た箇所は同じ電位になっているので、触媒担体8に破損
が生じない。
【0029】図9は本発明の第5の実施例の電気加熱式
触媒50の構造を示すものである。この第5の実施例で
は第1の電極6の構成は第1の実施例と変わらない。一
方、図1(a) に示した第1の実施例の電気加熱式触媒1
0では、第2の電極が外筒2であったが、第5の実施例
では第1の電極6と同形状の第2の電極7が外筒2の内
側に外筒2とは独立して設けられており、端子7Aによ
って外筒2の外部に引き出されている点が第1の実施例
と異なる。なお、第5の実施例でも触媒担体8は単なる
実線で示されており、触媒担体8の折り返し部23にお
ける碍子9の図示も省略されている。
触媒50の構造を示すものである。この第5の実施例で
は第1の電極6の構成は第1の実施例と変わらない。一
方、図1(a) に示した第1の実施例の電気加熱式触媒1
0では、第2の電極が外筒2であったが、第5の実施例
では第1の電極6と同形状の第2の電極7が外筒2の内
側に外筒2とは独立して設けられており、端子7Aによ
って外筒2の外部に引き出されている点が第1の実施例
と異なる。なお、第5の実施例でも触媒担体8は単なる
実線で示されており、触媒担体8の折り返し部23にお
ける碍子9の図示も省略されている。
【0030】第1から第4の実施例では第2の電極が外
筒2であるのでヒートマスが大きく、外気への熱放散が
発生して熱歪が発生していた。一方、この第5の実施例
のように外筒2の内部に独立した第1の電極6と同形状
の第2の電極7とが設けられていると、この第2の電極
7が熱的な絶縁となり、外気への熱放散が減少して熱歪
がされる。また、この第5の実施例のように外筒2の内
部に独立した第1の電極6と同形状の第2の電極7とが
設けられていると、電気加熱式触媒50を排気通路2に
複数個設置した場合に、複数の電気加熱式触媒50同士
を電気的に直列に接続することができる。
筒2であるのでヒートマスが大きく、外気への熱放散が
発生して熱歪が発生していた。一方、この第5の実施例
のように外筒2の内部に独立した第1の電極6と同形状
の第2の電極7とが設けられていると、この第2の電極
7が熱的な絶縁となり、外気への熱放散が減少して熱歪
がされる。また、この第5の実施例のように外筒2の内
部に独立した第1の電極6と同形状の第2の電極7とが
設けられていると、電気加熱式触媒50を排気通路2に
複数個設置した場合に、複数の電気加熱式触媒50同士
を電気的に直列に接続することができる。
【0031】図10は本発明の第6の実施例の電気加熱
式触媒60の構造の示すものである。第6の実施例で
は、図10(a) に示すように、平板箔8Aと波板箔8B
とで形成した触媒担体の一部を切り欠いて切欠部8Eが
設けられた触媒担体8が形成されている。図10(b) は
図10(a) の平面図、図10(c) は図10(a) の側面図
である。この切欠部8Eは触媒担体8の発熱量を大きく
する部分に形成されており、平板箔8Aと波板箔8Bの
同じ部位が切り欠かれている。このように発熱の大きな
部分を作ることにより、触媒担体8の特定の部位の温度
を上昇させて部分加熱とすることにより、更に早く火種
を作ることができる。
式触媒60の構造の示すものである。第6の実施例で
は、図10(a) に示すように、平板箔8Aと波板箔8B
とで形成した触媒担体の一部を切り欠いて切欠部8Eが
設けられた触媒担体8が形成されている。図10(b) は
図10(a) の平面図、図10(c) は図10(a) の側面図
である。この切欠部8Eは触媒担体8の発熱量を大きく
する部分に形成されており、平板箔8Aと波板箔8Bの
同じ部位が切り欠かれている。このように発熱の大きな
部分を作ることにより、触媒担体8の特定の部位の温度
を上昇させて部分加熱とすることにより、更に早く火種
を作ることができる。
【0032】図10(d) は第6の実施例において触媒担
体8の切欠部8Eの長さを変更した変形実施例の構成を
示す触媒担体8の平面図であり、図10(e) は図10
(d) の触媒担体8の斜視図である。なお、切欠部8Eの
形状は特に限定されるものではない。図11は本発明の
第7の実施例の電気加熱式触媒の構造を部分的に示すも
のである。第7の実施例では図1(a) で説明した第1の
実施例において、触媒担体8A,8A′に図11(a) に
示す排気ガスの流れ方向に対して幅が最も広い触媒担体
8が使用され、これらに隣接する触媒担体8B,8B′
には排気ガスの流れ方向の幅が触媒担体8A,8A′の
幅よりも狭い触媒担体8′が使用され、更にその外側の
触媒担体8C,8C′には排気ガスの流れ方向の幅が最
も狭い触媒担体8″が使用されている。図11(b) は図
11(a) の3種類の触媒担体8,8′,8″を幅の広い
ものを排気通路の中心側にして排気通路内に張設した状
態を示す概略斜視図である。
体8の切欠部8Eの長さを変更した変形実施例の構成を
示す触媒担体8の平面図であり、図10(e) は図10
(d) の触媒担体8の斜視図である。なお、切欠部8Eの
形状は特に限定されるものではない。図11は本発明の
第7の実施例の電気加熱式触媒の構造を部分的に示すも
のである。第7の実施例では図1(a) で説明した第1の
実施例において、触媒担体8A,8A′に図11(a) に
示す排気ガスの流れ方向に対して幅が最も広い触媒担体
8が使用され、これらに隣接する触媒担体8B,8B′
には排気ガスの流れ方向の幅が触媒担体8A,8A′の
幅よりも狭い触媒担体8′が使用され、更にその外側の
触媒担体8C,8C′には排気ガスの流れ方向の幅が最
も狭い触媒担体8″が使用されている。図11(b) は図
11(a) の3種類の触媒担体8,8′,8″を幅の広い
ものを排気通路の中心側にして排気通路内に張設した状
態を示す概略斜視図である。
【0033】このように、排気通路2の排気ガスが最も
多く流れる中心部に幅の広い触媒担体8を使用すると、
排気通路2を流れる排気ガスと触媒担体8との接触時間
が長くなり、HC,COの浄化が促進される。更に、排
気通路2内の排気ガスの流速が速い部分の触媒担体8の
みの幅を部分的に広くすることもできる。この場合は、
図11(c) に示す第7の実施例の変形実施例のように、
触媒担体8の帯状の金属箔の排気ガスの流れ方向の幅を
部分的に変えれば良い。ただし、この変形実施例では触
媒担体8の接続部から折り返し部23までの触媒担体8
の幅は同じになるようになっているが、図11(e) に触
媒担体8の幅が部分的に拡大されていても良い。
多く流れる中心部に幅の広い触媒担体8を使用すると、
排気通路2を流れる排気ガスと触媒担体8との接触時間
が長くなり、HC,COの浄化が促進される。更に、排
気通路2内の排気ガスの流速が速い部分の触媒担体8の
みの幅を部分的に広くすることもできる。この場合は、
図11(c) に示す第7の実施例の変形実施例のように、
触媒担体8の帯状の金属箔の排気ガスの流れ方向の幅を
部分的に変えれば良い。ただし、この変形実施例では触
媒担体8の接続部から折り返し部23までの触媒担体8
の幅は同じになるようになっているが、図11(e) に触
媒担体8の幅が部分的に拡大されていても良い。
【0034】図12は図11で説明した本発明の第7の
実施例の変形実施例を示すものである。この変形例で
は、図11(a) に示された3種類の触媒担体8,8′,
8″を用いて電気加熱式触媒が構成されているが、図1
2(a) に示すように、触媒担体8,8′,8″の排気ガ
スの流れの下流側(通常の触媒コンバータ4側)の縁部
の位置が揃うようになっている。このように排気通路2
内で通常の触媒コンバータ4側の触媒担体8の縁部の位
置を揃えると、触媒担体8と通常の触媒コンバータ4の
前端面との距離を小さくすることができ、電気加熱式触
媒における反応熱を早く通常の触媒コンバータ4に伝え
ることができる。更に、触媒担体8の排気ガスの流れ方
向の幅を部分的に変える際に、図12(b) に示すよう
に、触媒担体8の一方の縁部のみを切り欠くようにして
も良い。
実施例の変形実施例を示すものである。この変形例で
は、図11(a) に示された3種類の触媒担体8,8′,
8″を用いて電気加熱式触媒が構成されているが、図1
2(a) に示すように、触媒担体8,8′,8″の排気ガ
スの流れの下流側(通常の触媒コンバータ4側)の縁部
の位置が揃うようになっている。このように排気通路2
内で通常の触媒コンバータ4側の触媒担体8の縁部の位
置を揃えると、触媒担体8と通常の触媒コンバータ4の
前端面との距離を小さくすることができ、電気加熱式触
媒における反応熱を早く通常の触媒コンバータ4に伝え
ることができる。更に、触媒担体8の排気ガスの流れ方
向の幅を部分的に変える際に、図12(b) に示すよう
に、触媒担体8の一方の縁部のみを切り欠くようにして
も良い。
【0035】図13は本発明の第8の実施例の電気加熱
式触媒80の構造の示すものである。この実施例では、
触媒担体8の排気ガスの流れに沿う方向の幅は全て同じ
であるが、触媒担体8の張設間隔が排気通路の中央部で
狭く、左右の外側近傍では広くなっている。このように
しても、排気通路2の排気ガスが最も多く流れる中心部
においてHC,COの浄化が促進される。
式触媒80の構造の示すものである。この実施例では、
触媒担体8の排気ガスの流れに沿う方向の幅は全て同じ
であるが、触媒担体8の張設間隔が排気通路の中央部で
狭く、左右の外側近傍では広くなっている。このように
しても、排気通路2の排気ガスが最も多く流れる中心部
においてHC,COの浄化が促進される。
【0036】図14は本発明の第9の実施例の電気加熱
式触媒90の構造を示すものである。第9の実施例では
図14(a) に示すように、排気通路2の内側に排気通路
2と同心円状に環状の第1の電極6が設けられている。
そして、この環状の第1の電極6の内側には分割されて
いない1本の長い触媒担体8が碍子9によって折り返さ
れながら蛇行状態で張設されている。すなわち、第9の
実施例では1本の触媒担体8の一端が、排気通路2の図
中の左端側の点Lにおいて第1の電極6に接続されてお
り、その後、この触媒担体8は第1の電極6に固定され
た複数個の碍子9によって折り返され、排気通路2の図
中の右端側の点Rにおいて第1の電極6に接続されてい
る。図中の点X,Y,Zにおける碍子9を除いて、全て
の折り返し部23にある碍子9は絶縁材料で作られてお
り、触媒担体8が第1の電極6に接触するのを防止して
いる。一方、点X,Y,Zにおける碍子9は導電性材料
で作られており、触媒担体8を第1の電極6に接続して
いる。
式触媒90の構造を示すものである。第9の実施例では
図14(a) に示すように、排気通路2の内側に排気通路
2と同心円状に環状の第1の電極6が設けられている。
そして、この環状の第1の電極6の内側には分割されて
いない1本の長い触媒担体8が碍子9によって折り返さ
れながら蛇行状態で張設されている。すなわち、第9の
実施例では1本の触媒担体8の一端が、排気通路2の図
中の左端側の点Lにおいて第1の電極6に接続されてお
り、その後、この触媒担体8は第1の電極6に固定され
た複数個の碍子9によって折り返され、排気通路2の図
中の右端側の点Rにおいて第1の電極6に接続されてい
る。図中の点X,Y,Zにおける碍子9を除いて、全て
の折り返し部23にある碍子9は絶縁材料で作られてお
り、触媒担体8が第1の電極6に接触するのを防止して
いる。一方、点X,Y,Zにおける碍子9は導電性材料
で作られており、触媒担体8を第1の電極6に接続して
いる。
【0037】更に、第9の実施例では点Lと点Xの間の
点G1、点Xと点Yの間の点G2、点Yと点Zの間の点
G3、及び点Zと点Rの間の点G4において、触媒担体
8は図14(b) に示すアース電極棒15によって排気ガ
スの流れの下流側にある触媒コンバータ4に接続されて
いる。この実施例では触媒コンバータ4は導電性を備え
ており、排気通路2を介して接地されている。図14
(c) は図14(a) ,(b)の構成の電気的な等価回路を示
すものである。
点G1、点Xと点Yの間の点G2、点Yと点Zの間の点
G3、及び点Zと点Rの間の点G4において、触媒担体
8は図14(b) に示すアース電極棒15によって排気ガ
スの流れの下流側にある触媒コンバータ4に接続されて
いる。この実施例では触媒コンバータ4は導電性を備え
ており、排気通路2を介して接地されている。図14
(c) は図14(a) ,(b)の構成の電気的な等価回路を示
すものである。
【0038】なお、第9の実施例において、導電性の碍
子9の個数は限定されるものではないが、この導電性の
碍子9の個数をm個とした時には、アース電極棒15の
数は(m−1)個となる。そして、これらの導電性の碍
子9の個数とアース電極棒15の設置位置を変えること
によって、触媒担体8の発熱バランスを変えることが可
能になる。
子9の個数は限定されるものではないが、この導電性の
碍子9の個数をm個とした時には、アース電極棒15の
数は(m−1)個となる。そして、これらの導電性の碍
子9の個数とアース電極棒15の設置位置を変えること
によって、触媒担体8の発熱バランスを変えることが可
能になる。
【0039】図15(a) は本発明の電気加熱式触媒をV
型内燃機関1の排気通路に搭載した状態を示す自動車の
透視平面図であり、図15(b) は図15(a) の電気加熱
式触媒の通電回路の構成を示す回路図である。V型内燃
機関1では排気ガスは2系統の排気通路2から排出され
るので、この実施例では電気加熱式触媒3は各排気通路
2にそれぞれ設けられている。そして、各電気加熱式触
媒3の下流側には通常の触媒コンバータ4があり、更
に、排気通路2の合流部の下流側に別の触媒コンバータ
5が設けられている。
型内燃機関1の排気通路に搭載した状態を示す自動車の
透視平面図であり、図15(b) は図15(a) の電気加熱
式触媒の通電回路の構成を示す回路図である。V型内燃
機関1では排気ガスは2系統の排気通路2から排出され
るので、この実施例では電気加熱式触媒3は各排気通路
2にそれぞれ設けられている。そして、各電気加熱式触
媒3の下流側には通常の触媒コンバータ4があり、更
に、排気通路2の合流部の下流側に別の触媒コンバータ
5が設けられている。
【0040】また、電気加熱式触媒3への通電は、図1
5(a) に示すリレー32を通じて車両100に搭載され
たバッテリ33によって行なわれるようになっており、
このリレー32の開閉ははECU(エンジン・コントロ
ール・ユニット)31によって制御されるようになって
いる。また、ECU31、リレー32、バッテリ33、
および電気加熱式触媒3の接続は図15(b) に示すよう
になっており、この実施例では2つのリレー32に2つ
の電気加熱式触媒3がそれぞれ接続されている。
5(a) に示すリレー32を通じて車両100に搭載され
たバッテリ33によって行なわれるようになっており、
このリレー32の開閉ははECU(エンジン・コントロ
ール・ユニット)31によって制御されるようになって
いる。また、ECU31、リレー32、バッテリ33、
および電気加熱式触媒3の接続は図15(b) に示すよう
になっており、この実施例では2つのリレー32に2つ
の電気加熱式触媒3がそれぞれ接続されている。
【0041】そして、ECU31は、例えば、以下の条
件の時にリレー32をオンするようになっている。 (1) 機関回転数が400rpm以上 (2) 機関始動時の水温が5℃〜35℃の範囲内 (3) 機関始動後10秒以内 (4) 2次空気導入用のエアポンプが正常動作をしてい
る。
件の時にリレー32をオンするようになっている。 (1) 機関回転数が400rpm以上 (2) 機関始動時の水温が5℃〜35℃の範囲内 (3) 機関始動後10秒以内 (4) 2次空気導入用のエアポンプが正常動作をしてい
る。
【0042】(5) バッテリ電圧が9.5V以上 (6) 電気加熱式触媒に異常がない なお、このようなV型内燃機関1のように電気加熱式触
媒3が2つ搭載される場合には、図15に示される実施
例のように2つの電気加熱式触媒3が並列に接続される
以外に、2つの電気加熱式触媒3の通電用の端子を直列
に接続する場合もある。電気加熱式触媒3を電気的に直
列に接続する場合は、図9で説明した熱的に優れた第5
の実施例の電気加熱式触媒の構造を採用することができ
る。
媒3が2つ搭載される場合には、図15に示される実施
例のように2つの電気加熱式触媒3が並列に接続される
以外に、2つの電気加熱式触媒3の通電用の端子を直列
に接続する場合もある。電気加熱式触媒3を電気的に直
列に接続する場合は、図9で説明した熱的に優れた第5
の実施例の電気加熱式触媒の構造を採用することができ
る。
【0043】以上説明したように本発明の第1の形態の
電気加熱式触媒の構造によれば、折り返し基軸部材は折
り返し部において触媒担体の外側に固定されるので、排
気ガスの通路抵抗を増大させることがない。本発明の第
2の形態の電気加熱式触媒の構造によれば、電極自体に
折り返し基軸部材が固定されるので、電極が触媒担体の
サポータを兼ねることになり、構成が簡単になる。本発
明の第3の形態の電気加熱式触媒の構造によれば、触媒
担体を構成する波板箔、平板箔の接触部に折り返し基軸
部材が配置されるので、接触部の補強になる。本発明の
第4の形態の電気加熱式触媒の構造によれば、複数個の
触媒担体により、加熱部分の発熱量調整が簡単にでき
る。本発明の第5の形態の電気加熱式触媒の構造によれ
ば、何らかの振動や触媒担体の弛み等で隣り合う触媒担
体同士が接触した場合でも、電位差が小さいので損傷が
少ない。本発明の第6の形態の電気加熱式触媒の構造に
よれば、触媒担体の張設方向が主要振動方向と一致して
いるので、張設された触媒担体が振動によって隣りの触
媒担体に接触する可能性が小さい。本発明の第7の形態
の電気加熱式触媒の構造によれば、排気ガスの流れに沿
う方向に幅を異ならせた触媒担体の排気ガス下流側の端
面が揃っているので、下流側に配置される通常の触媒と
の間隔を最小限にすることができる。本発明の第8の形
態の電気加熱式触媒の構造によれば、1つの触媒担体で
複数の電流経路を備える電気加熱式触媒を構成すること
ができる。また、第2の電極と接続する触媒担体の位置
を変えるだけで触媒担体の各部位の発熱量を調整するこ
とができる。
電気加熱式触媒の構造によれば、折り返し基軸部材は折
り返し部において触媒担体の外側に固定されるので、排
気ガスの通路抵抗を増大させることがない。本発明の第
2の形態の電気加熱式触媒の構造によれば、電極自体に
折り返し基軸部材が固定されるので、電極が触媒担体の
サポータを兼ねることになり、構成が簡単になる。本発
明の第3の形態の電気加熱式触媒の構造によれば、触媒
担体を構成する波板箔、平板箔の接触部に折り返し基軸
部材が配置されるので、接触部の補強になる。本発明の
第4の形態の電気加熱式触媒の構造によれば、複数個の
触媒担体により、加熱部分の発熱量調整が簡単にでき
る。本発明の第5の形態の電気加熱式触媒の構造によれ
ば、何らかの振動や触媒担体の弛み等で隣り合う触媒担
体同士が接触した場合でも、電位差が小さいので損傷が
少ない。本発明の第6の形態の電気加熱式触媒の構造に
よれば、触媒担体の張設方向が主要振動方向と一致して
いるので、張設された触媒担体が振動によって隣りの触
媒担体に接触する可能性が小さい。本発明の第7の形態
の電気加熱式触媒の構造によれば、排気ガスの流れに沿
う方向に幅を異ならせた触媒担体の排気ガス下流側の端
面が揃っているので、下流側に配置される通常の触媒と
の間隔を最小限にすることができる。本発明の第8の形
態の電気加熱式触媒の構造によれば、1つの触媒担体で
複数の電流経路を備える電気加熱式触媒を構成すること
ができる。また、第2の電極と接続する触媒担体の位置
を変えるだけで触媒担体の各部位の発熱量を調整するこ
とができる。
【0044】
【発明の効果】以上種々の形態を説明したが、本発明の
電気加熱式触媒の構造によれば、排気ガスの流路抵抗を
増大させることなく、構成が簡単でかつ消費電力の少な
い電気加熱式触媒の構造を提供することができるという
効果がある。
電気加熱式触媒の構造によれば、排気ガスの流路抵抗を
増大させることなく、構成が簡単でかつ消費電力の少な
い電気加熱式触媒の構造を提供することができるという
効果がある。
【図1】本発明の第1の実施例の電気加熱式触媒の構造
を示すものであり、(a) は内燃機関の排気通路の排気の
流れに垂直な方向の電気加熱式触媒の断面図、(b) は
(a) の電気加熱式触媒の排気通路における設置状態の一
例を示す排気通路の排気の流れに平行な方向の断面図、
(c) は(a) ,(b) に示した触媒担体の折り曲げ部に使用
する碍子の構成の一例を示す斜視図である。
を示すものであり、(a) は内燃機関の排気通路の排気の
流れに垂直な方向の電気加熱式触媒の断面図、(b) は
(a) の電気加熱式触媒の排気通路における設置状態の一
例を示す排気通路の排気の流れに平行な方向の断面図、
(c) は(a) ,(b) に示した触媒担体の折り曲げ部に使用
する碍子の構成の一例を示す斜視図である。
【図2】(a),(b) は触媒担体を平板箔と波板箔とで形成
した第1の実施例における碍子を用いた折り返し部の構
造の一例、および他の例を示す、図1(a) の部分拡大図
である。
した第1の実施例における碍子を用いた折り返し部の構
造の一例、および他の例を示す、図1(a) の部分拡大図
である。
【図3】本発明の電気加熱式触媒の構造の第1の実施例
の変形実施例を示すものであり、図1(a) に示した電気
加熱式触媒の排気通路における設置状態を説明する排気
通路の排気の流れに平行な方向の断面図である。
の変形実施例を示すものであり、図1(a) に示した電気
加熱式触媒の排気通路における設置状態を説明する排気
通路の排気の流れに平行な方向の断面図である。
【図4】触媒担体を2枚の平板箔で波板箔を挟んで形成
した本発明の電気加熱式触媒の構造の第2の実施例を示
すものであり、(a) は碍子を用いた触媒担体の折り返し
部の構造の第1の例を示す部分拡大図、(b) は碍子を用
いた触媒担体の折り返し部の構造の第2の例を示す部分
拡大図である。
した本発明の電気加熱式触媒の構造の第2の実施例を示
すものであり、(a) は碍子を用いた触媒担体の折り返し
部の構造の第1の例を示す部分拡大図、(b) は碍子を用
いた触媒担体の折り返し部の構造の第2の例を示す部分
拡大図である。
【図5】触媒担体を2枚の平板箔で波板箔を挟んで形成
した本発明の電気加熱式触媒の構造の第2の実施例を示
すものであり、(a) は碍子を用いた触媒担体の折り返し
部の構造の第3の例を示す部分拡大図、(b) は碍子を用
いた触媒担体の折り返し部の構造の第4の例を示す部分
拡大図である。
した本発明の電気加熱式触媒の構造の第2の実施例を示
すものであり、(a) は碍子を用いた触媒担体の折り返し
部の構造の第3の例を示す部分拡大図、(b) は碍子を用
いた触媒担体の折り返し部の構造の第4の例を示す部分
拡大図である。
【図6】触媒担体を2枚の平板箔で波板箔を挟んで形成
した本発明の電気加熱式触媒の構造の第2の実施例を示
すものであり、碍子を用いた触媒担体の折り返し部の構
造の第5の例を示す部分拡大図である。
した本発明の電気加熱式触媒の構造の第2の実施例を示
すものであり、碍子を用いた触媒担体の折り返し部の構
造の第5の例を示す部分拡大図である。
【図7】触媒担体を2枚の波板箔で平板箔を挟んで形成
した本発明の電気加熱式触媒の構造の第3の実施例を示
すものであり、碍子を用いた触媒担体の折り返し部の構
造の一例を示す部分拡大図である。
した本発明の電気加熱式触媒の構造の第3の実施例を示
すものであり、碍子を用いた触媒担体の折り返し部の構
造の一例を示す部分拡大図である。
【図8】本発明の電気加熱式触媒の構造を方形状の排気
通路に適用した第4の実施例を示すものであり、(a) は
触媒担体を図1(a) と同様に配置した電気加熱式触媒の
構造を一例を示す排気通路の排気の流れに垂直な方向の
断面図、(b) は触媒担体の配置が(a) とは異なる第4の
実施例の変形実施例の構成を示す排気通路の排気の流れ
に垂直な方向の断面図である。
通路に適用した第4の実施例を示すものであり、(a) は
触媒担体を図1(a) と同様に配置した電気加熱式触媒の
構造を一例を示す排気通路の排気の流れに垂直な方向の
断面図、(b) は触媒担体の配置が(a) とは異なる第4の
実施例の変形実施例の構成を示す排気通路の排気の流れ
に垂直な方向の断面図である。
【図9】本発明の電気加熱式触媒の構造の第5の実施例
を示すものであり、図1(a) に示した実施例の電気加熱
式触媒の構造において一方の電極を排気管から独立させ
て設けた例を示す排気通路の排気の流れに垂直な方向の
概略断面図である。
を示すものであり、図1(a) に示した実施例の電気加熱
式触媒の構造において一方の電極を排気管から独立させ
て設けた例を示す排気通路の排気の流れに垂直な方向の
概略断面図である。
【図10】本発明の電気加熱式触媒の構造の第6の実施
例を示すものであり、(a) は平板箔と波板箔とで形成し
た触媒担体の一部を切り欠いて発熱量を大きくする部分
を形成した構造を示す触媒担体の部分拡大斜視図、(b)
は(a) の平面図、(c) は(a) の側面図、(d) は第6の実
施例において触媒担体の切り欠き部分を変更した変形実
施例の構成を示す触媒担体の平面図、(e) は(d) の触媒
担体の斜視図である。
例を示すものであり、(a) は平板箔と波板箔とで形成し
た触媒担体の一部を切り欠いて発熱量を大きくする部分
を形成した構造を示す触媒担体の部分拡大斜視図、(b)
は(a) の平面図、(c) は(a) の側面図、(d) は第6の実
施例において触媒担体の切り欠き部分を変更した変形実
施例の構成を示す触媒担体の平面図、(e) は(d) の触媒
担体の斜視図である。
【図11】本発明の電気加熱式触媒の構造の第7の実施
例を示すものであり、(a) は1つの電気加熱式触媒内に
設ける色々な幅を備えた触媒担体を展開して示す展開
図、(b) は(a) の3種類の触媒担体を幅の広いものを排
気通路の中心側にして排気通路内に張設した状態を示す
概略斜視図、(c) は第7の実施例の変形例の触媒担体の
構成を示すもので、幅を部分的に変えた触媒担体を展開
した平面図、(d) は(c) の触媒担体を張設した状態の概
略斜視図、(e) は触媒担体の更に別の変形例を示す展開
図である。
例を示すものであり、(a) は1つの電気加熱式触媒内に
設ける色々な幅を備えた触媒担体を展開して示す展開
図、(b) は(a) の3種類の触媒担体を幅の広いものを排
気通路の中心側にして排気通路内に張設した状態を示す
概略斜視図、(c) は第7の実施例の変形例の触媒担体の
構成を示すもので、幅を部分的に変えた触媒担体を展開
した平面図、(d) は(c) の触媒担体を張設した状態の概
略斜視図、(e) は触媒担体の更に別の変形例を示す展開
図である。
【図12】第7の実施例の別の変形実施例を示すもので
あり、(a) は、図11(a) に示した3種類の触媒担体8
を幅の広いものを排気通路の中心側にし、かつ、排気ガ
スの下流側の縁部の位置を揃えて排気通路内に張設した
状態を示す概略斜視図、(b) は第7の実施例の更に別の
変形実施例を示すものであり、触媒担体の幅を一方の縁
部のみを切り欠くことによって部分的に変えた触媒担体
を展開した平面図である。
あり、(a) は、図11(a) に示した3種類の触媒担体8
を幅の広いものを排気通路の中心側にし、かつ、排気ガ
スの下流側の縁部の位置を揃えて排気通路内に張設した
状態を示す概略斜視図、(b) は第7の実施例の更に別の
変形実施例を示すものであり、触媒担体の幅を一方の縁
部のみを切り欠くことによって部分的に変えた触媒担体
を展開した平面図である。
【図13】本発明の電気加熱式触媒の構造の第8の実施
例を示すものであり、触媒担体の張設間隔を排気通路の
中央部で狭く、左右の外側近傍で広くした構成を示す排
気通路の排気の流れに垂直な方向の電気加熱式触媒の断
面図である。
例を示すものであり、触媒担体の張設間隔を排気通路の
中央部で狭く、左右の外側近傍で広くした構成を示す排
気通路の排気の流れに垂直な方向の電気加熱式触媒の断
面図である。
【図14】本発明の電気加熱式触媒の構造の第9の実施
例を示すものであり、(a) は内燃機関の排気通路の排気
の流れに垂直な方向の電気加熱式触媒の断面図、(b) は
(a) の電気加熱式触媒の排気通路における設置状態の一
例を示す排気通路の排気の流れに平行な方向の断面図、
(c) は(a) の電気的な構造を示す回路図である。
例を示すものであり、(a) は内燃機関の排気通路の排気
の流れに垂直な方向の電気加熱式触媒の断面図、(b) は
(a) の電気加熱式触媒の排気通路における設置状態の一
例を示す排気通路の排気の流れに平行な方向の断面図、
(c) は(a) の電気的な構造を示す回路図である。
【図15】(a) は本発明の電気加熱式触媒をV型内燃機
関の排気通路に搭載した状態を示す自動車の透視平面
図、(b) は本発明の電気加熱式触媒の通電回路の構成を
示す回路図である。
関の排気通路に搭載した状態を示す自動車の透視平面
図、(b) は本発明の電気加熱式触媒の通電回路の構成を
示す回路図である。
【図16】(a) は従来の電気加熱式触媒の内燃機関の排
気通路における設置位置を説明する説明図、(b) は従来
の電気加熱式触媒の構造の一例を示すものであり、(a)
のB−B線における排気通路の排気の流れに垂直な方向
の概略断面図である。
気通路における設置位置を説明する説明図、(b) は従来
の電気加熱式触媒の構造の一例を示すものであり、(a)
のB−B線における排気通路の排気の流れに垂直な方向
の概略断面図である。
1…内燃機関 2…排気通路(外筒) 3…電気加熱式触媒 4…通常の触媒コンバータ 5…通常の触媒コンバータ 6…第1の電極 6A…端子 7…第2の電極 8…触媒担体 8A,8C…平板箔 8B,8D…波板箔 8E…切欠部 9…碍子 9A…鍔 15…アース電極棒 21…取り出し孔 23…折り返し部23 31…ECU 32…リレー 33…バッテリ
【手続補正書】
【提出日】平成8年3月18日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項7
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0002
【補正方法】変更
【補正内容】
【0002】
【従来の技術】内燃機関から排出される排気ガス中には
HC(炭化水素)やNOx(窒素酸化物) 等の有害物質が
含まれているので、内燃機関の排気通路には一般に排気
ガスを浄化する排気ガス浄化装置としての触媒コンバー
タが設けられている。ところが、この触媒コンバータに
使用される三元触媒は、触媒の温度が低い時 (不活性状
態) には排気ガス中の有害物質の浄化率が低いことが知
られている。したがって、内燃機関の冷間始動後の触媒
コンバータが不活性の状態では排気ガスの浄化が十分に
行なえなかった。
HC(炭化水素)やNOx(窒素酸化物) 等の有害物質が
含まれているので、内燃機関の排気通路には一般に排気
ガスを浄化する排気ガス浄化装置としての触媒コンバー
タが設けられている。ところが、この触媒コンバータに
使用される三元触媒は、触媒の温度が低い時 (不活性状
態) には排気ガス中の有害物質の浄化率が低いことが知
られている。したがって、内燃機関の冷間始動後の触媒
コンバータが不活性の状態では排気ガスの浄化が十分に
行なえなかった。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0003
【補正方法】変更
【補正内容】
【0003】そこで、触媒コンバータの上流側の排気通
路に、酸化触媒、あるいは三元触媒が担持されると共に
電気ヒータを組み込んだ電気加熱式の第2の触媒コンバ
ータ(EHC:Electrically Heated Catalyst)を組み
込み、触媒コンバータが不活性の状態の時にこの第2の
触媒コンバータを電気的に加熱して酸化触媒、あるいは
三元触媒を活性化させ、HCの浄化を促進させるように
した排気ガス浄化装置が提案されている。
路に、酸化触媒、あるいは三元触媒が担持されると共に
電気ヒータを組み込んだ電気加熱式の第2の触媒コンバ
ータ(EHC:Electrically Heated Catalyst)を組み
込み、触媒コンバータが不活性の状態の時にこの第2の
触媒コンバータを電気的に加熱して酸化触媒、あるいは
三元触媒を活性化させ、HCの浄化を促進させるように
した排気ガス浄化装置が提案されている。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0012
【補正方法】変更
【補正内容】
【0012】本発明の第7の形態の電気加熱式触媒の構
造は、第4の形態の電気加熱式触媒の構造において、触
媒担体の排気ガスの流れに沿う方向の幅を、その張設位
置によって異ならせると共に、触媒担体の排気ガスの流
れの下流側の端面位置を揃えたことを特徴としている。
本発明の第8の形態の電気加熱式触媒の構造は、内燃機
関の排気通路に設けられる電気加熱式触媒の構造であっ
て、排気ガスを流す外筒と、外筒の内部に設けられた1
つの電極と、排気ガスの流れの方向に対して交差する方
向に、互いに接触することなく複数回折り返された蛇行
状態で外筒内に収納され、両端が1つの電極にそれぞれ
接続された金属箔からなる触媒担体と、触媒担体の折り
返し部に設けられ、触媒担体を外筒内に張設支持する絶
縁性部材からなる絶縁性折り返し基軸部材と、触媒担体
の折り返し部にいくつか置きに設けられ、触媒担体を外
筒内に張設支持すると共に、この触媒担体を1つの電極
に接続する導電性部材からなる導電性折り返し部材と、
触媒担体の一方の端部と導電性折り返し部材の中間位置
の触媒担体、或いは隣り合う導電性折り返し部材の中間
位置の触媒担体に電気的に接続し、接続した部位の触媒
担体を1つの電極とは別の電位の他の電極に接続する導
通部材とを備えることを特徴としている。
造は、第4の形態の電気加熱式触媒の構造において、触
媒担体の排気ガスの流れに沿う方向の幅を、その張設位
置によって異ならせると共に、触媒担体の排気ガスの流
れの下流側の端面位置を揃えたことを特徴としている。
本発明の第8の形態の電気加熱式触媒の構造は、内燃機
関の排気通路に設けられる電気加熱式触媒の構造であっ
て、排気ガスを流す外筒と、外筒の内部に設けられた1
つの電極と、排気ガスの流れの方向に対して交差する方
向に、互いに接触することなく複数回折り返された蛇行
状態で外筒内に収納され、両端が1つの電極にそれぞれ
接続された金属箔からなる触媒担体と、触媒担体の折り
返し部に設けられ、触媒担体を外筒内に張設支持する絶
縁性部材からなる絶縁性折り返し基軸部材と、触媒担体
の折り返し部にいくつか置きに設けられ、触媒担体を外
筒内に張設支持すると共に、この触媒担体を1つの電極
に接続する導電性部材からなる導電性折り返し部材と、
触媒担体の一方の端部と導電性折り返し部材の中間位置
の触媒担体、或いは隣り合う導電性折り返し部材の中間
位置の触媒担体に電気的に接続し、接続した部位の触媒
担体を1つの電極とは別の電位の他の電極に接続する導
通部材とを備えることを特徴としている。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0016
【補正方法】変更
【補正内容】
【0016】第1の実施例では触媒担体8として平板箔
8Aと波板箔8Bとを接合した帯状の金属箔が使用され
ている。触媒担体8は所定長さを備えており、排気ガス
の流れの方向に対して交差する方向に互いに接触するこ
となく偶数回(この実施例では2回又は4回)折り返さ
れた蛇行状態で外筒2内に張設される。外筒2の中央部
に位置する触媒担体8(これを触媒担体18Aとする)
の一端は第1の電極6の端子6Aの近傍に接続され、対
向する外筒2の内壁部面に垂下された後に外筒2の内壁
部面に取り付けられた折り返し基軸部材である碍子9を
介して折り返される。この触媒担体18Aは第1の電極
6に取り付けられた碍子9を介して更に折り返され、再
び外筒2の内壁部面に垂下されて外筒2の内壁部面に接
続される。
8Aと波板箔8Bとを接合した帯状の金属箔が使用され
ている。触媒担体8は所定長さを備えており、排気ガス
の流れの方向に対して交差する方向に互いに接触するこ
となく偶数回(この実施例では2回又は4回)折り返さ
れた蛇行状態で外筒2内に張設される。外筒2の中央部
に位置する触媒担体8(これを触媒担体18Aとする)
の一端は第1の電極6の端子6Aの近傍に接続され、対
向する外筒2の内壁部面に垂下された後に外筒2の内壁
部面に取り付けられた折り返し基軸部材である碍子9を
介して折り返される。この触媒担体18Aは第1の電極
6に取り付けられた碍子9を介して更に折り返され、再
び外筒2の内壁部面に垂下されて外筒2の内壁部面に接
続される。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0017
【補正方法】変更
【補正内容】
【0017】このように、触媒担体18Aは複数の折り
返し部のうち、触媒担体18Aの一端が接続する第1の
電極6から数えて奇数番目の折り返し部には第2の電極
(外筒2)があり、偶数番目の折り返し部には第1の電
極6がある。また、碍子9は触媒担体18Aを第1の電
極6と第2の電極である外筒2に対して、触媒担体18
Aを絶縁状態で支持している。
返し部のうち、触媒担体18Aの一端が接続する第1の
電極6から数えて奇数番目の折り返し部には第2の電極
(外筒2)があり、偶数番目の折り返し部には第1の電
極6がある。また、碍子9は触媒担体18Aを第1の電
極6と第2の電極である外筒2に対して、触媒担体18
Aを絶縁状態で支持している。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0018
【補正方法】変更
【補正内容】
【0018】第1の実施例ではこのように2回折り返さ
れた触媒担体18Aの右隣りに、同様に2回折り返され
た別の触媒担体18Bが併設され、その隣りには同様に
4回折り返された触媒担体18Cが併設されている。ま
た、外筒2内の左半分側には、外筒2の右半分側に設け
られた触媒担体18A,18B,18Cに線対称の状態
で、触媒担体18A′、18B′、18C′が設けられ
ている。
れた触媒担体18Aの右隣りに、同様に2回折り返され
た別の触媒担体18Bが併設され、その隣りには同様に
4回折り返された触媒担体18Cが併設されている。ま
た、外筒2内の左半分側には、外筒2の右半分側に設け
られた触媒担体18A,18B,18Cに線対称の状態
で、触媒担体18A′、18B′、18C′が設けられ
ている。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0019
【補正方法】変更
【補正内容】
【0019】また、第1の実施例では触媒担体8の排気
通路2内における張設方向が、重力や重力加速度の加わ
る方向に平行になるようになっている。この結果、触媒
担体8が延びたり弛んだりした時に隣り合う触媒担体8
に接触しにくくなる。図1(b) は図1(a) の電気加熱式
触媒10の排気通路2における設置状態を示すものであ
り、触媒担体18Aの部位における縦断面図を示してい
る。第1の実施例の電気加熱式触媒10では、例えば、
端子6Aにはプラスの電源が接続されるようになってお
り、外筒2は接地されている。また、碍子9は図1(c)
に示すように両端に鍔9Aが設けられた糸巻状をしてお
り、貫通孔9Bを備えている。碍子9は、図1(b) に示
すように、この貫通孔9Bに挿通された取付部材9Cに
よって外筒2に固着されている。
通路2内における張設方向が、重力や重力加速度の加わ
る方向に平行になるようになっている。この結果、触媒
担体8が延びたり弛んだりした時に隣り合う触媒担体8
に接触しにくくなる。図1(b) は図1(a) の電気加熱式
触媒10の排気通路2における設置状態を示すものであ
り、触媒担体18Aの部位における縦断面図を示してい
る。第1の実施例の電気加熱式触媒10では、例えば、
端子6Aにはプラスの電源が接続されるようになってお
り、外筒2は接地されている。また、碍子9は図1(c)
に示すように両端に鍔9Aが設けられた糸巻状をしてお
り、貫通孔9Bを備えている。碍子9は、図1(b) に示
すように、この貫通孔9Bに挿通された取付部材9Cに
よって外筒2に固着されている。
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0021
【補正方法】変更
【補正内容】
【0021】また、EHC10の触媒担体8を平板箔8
Aと波板箔8Bで形成する場合は、この触媒担体8に電
気を流した時に触媒担体8をすばやく温度上昇させるた
めに、排気ガスの流れ方向の触媒担体8の幅を小さく
し、電気抵抗が高くなるようにし、電源のバッテリ電圧
から供給可能な電力に合うように触媒担体8の長さを調
整すればよい。
Aと波板箔8Bで形成する場合は、この触媒担体8に電
気を流した時に触媒担体8をすばやく温度上昇させるた
めに、排気ガスの流れ方向の触媒担体8の幅を小さく
し、電気抵抗が高くなるようにし、電源のバッテリ電圧
から供給可能な電力に合うように触媒担体8の長さを調
整すればよい。
【手続補正10】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0025
【補正方法】変更
【補正内容】
【0025】(1) 排気ガスが第1の電極6や碍子9に直
接当たらないので、熱歪が小さくなって触媒担体8の温
度上昇に有利である。 (2) ヒートマスが大きな部分で温度上昇が遅い部分が拡
径部2Aの中に入って影になるので、排気通路2の内壁
近くの排気ガスも早く浄化開始できる。 図4(a),(b) 、図5(a),(b) および図6は触媒担体8を
2枚の平板箔8A,8Cで波板箔8Bを挟んで形成した
本発明の第2の実施例の電気加熱式触媒20の構造を示
すものであり、図2(a),(b) と同じ部位を示している。
図4(a),(b) 、図5(a),(b) および図6に示すように、
触媒担体8が2枚の平板箔8A,8Cで波板箔8Bを挟
んで形成されている場合は、触媒担体8の折り返しに表
裏の方向性がない。よって、触媒担体8の折り返し部2
3には、碍子9に大径のものを使用する場合、或いは小
径のものを使用する場合に応じて色々な折り返し方法が
ある。触媒担体8の折り返し部23は予めその場所が分
かっているので、波板箔8Bのピッチを調整したり、平
板箔8A,8Cの長さを調整したりすることによって、
色々な折り返し方法を採用することができる。なお、図
4(b) の大径の碍子9を使用した折り返し部23では、
碍子9によって張力が作用するのは波板箔8Aのみであ
るので、弱い張力しか加えられない。このような場合
は、図4(a) の大径の碍子9を使用した折り返し部23
に示すように、平板箔8Aと波板箔8Bの両方に碍子9
で張力を印加すれば良い。
接当たらないので、熱歪が小さくなって触媒担体8の温
度上昇に有利である。 (2) ヒートマスが大きな部分で温度上昇が遅い部分が拡
径部2Aの中に入って影になるので、排気通路2の内壁
近くの排気ガスも早く浄化開始できる。 図4(a),(b) 、図5(a),(b) および図6は触媒担体8を
2枚の平板箔8A,8Cで波板箔8Bを挟んで形成した
本発明の第2の実施例の電気加熱式触媒20の構造を示
すものであり、図2(a),(b) と同じ部位を示している。
図4(a),(b) 、図5(a),(b) および図6に示すように、
触媒担体8が2枚の平板箔8A,8Cで波板箔8Bを挟
んで形成されている場合は、触媒担体8の折り返しに表
裏の方向性がない。よって、触媒担体8の折り返し部2
3には、碍子9に大径のものを使用する場合、或いは小
径のものを使用する場合に応じて色々な折り返し方法が
ある。触媒担体8の折り返し部23は予めその場所が分
かっているので、波板箔8Bのピッチを調整したり、平
板箔8A,8Cの長さを調整したりすることによって、
色々な折り返し方法を採用することができる。なお、図
4(b) の大径の碍子9を使用した折り返し部23では、
碍子9によって張力が作用するのは波板箔8Aのみであ
るので、弱い張力しか加えられない。このような場合
は、図4(a) の大径の碍子9を使用した折り返し部23
に示すように、平板箔8Aと波板箔8Bの両方に碍子9
で張力を印加すれば良い。
【手続補正11】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0026
【補正方法】変更
【補正内容】
【0026】図7はEHC10の触媒担体8を2枚の波
板箔8B,8Dで平板箔8Aを挟んで形成した本発明の
第3の実施例の電気加熱式触媒30の構造を示すもので
あり、図2(a),(b) と同じ部位を示している。触媒担体
8を2枚の波板箔8B,8Dで平板箔8Aを挟んで形成
されている場合は、触媒担体8の折り返しに表裏の方向
性がなく、どちら側に折り返しても波板箔8B同士又は
波板箔8D同士が対向する。従って、この場合は全ての
折り返し部23に大径の碍子9が使用される。そして、
折り返し部23では波板箔8B又は8Dが潰されて碍子
9が取り付けられる。
板箔8B,8Dで平板箔8Aを挟んで形成した本発明の
第3の実施例の電気加熱式触媒30の構造を示すもので
あり、図2(a),(b) と同じ部位を示している。触媒担体
8を2枚の波板箔8B,8Dで平板箔8Aを挟んで形成
されている場合は、触媒担体8の折り返しに表裏の方向
性がなく、どちら側に折り返しても波板箔8B同士又は
波板箔8D同士が対向する。従って、この場合は全ての
折り返し部23に大径の碍子9が使用される。そして、
折り返し部23では波板箔8B又は8Dが潰されて碍子
9が取り付けられる。
【手続補正12】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0028
【補正方法】変更
【補正内容】
【0028】図8(b) は触媒担体8の配置が図8(a) と
は異なる第4の実施例の変形実施例の電気加熱式触媒4
0′の構成を示すものである。この変形実施例でも触媒
担体8は単なる実線で示されており、触媒担体8の折り
返し部23における碍子9の図示も図8(b) では省略さ
れている。第4の実施例の変形実施例では、隣り合う触
媒担体8の折り返し部23における折り返し方向が、反
対向きになるように、複数個の触媒担体8が排気通路2
の内部に併設されている点が第4の実施例と異なる。触
媒担体8が図8(b) のように配置されていると、振動等
で隣り合う触媒担体8同士が接触した場合でも、接触し
た箇所は同じ電位になっているので、触媒担体8に破損
が生じない。
は異なる第4の実施例の変形実施例の電気加熱式触媒4
0′の構成を示すものである。この変形実施例でも触媒
担体8は単なる実線で示されており、触媒担体8の折り
返し部23における碍子9の図示も図8(b) では省略さ
れている。第4の実施例の変形実施例では、隣り合う触
媒担体8の折り返し部23における折り返し方向が、反
対向きになるように、複数個の触媒担体8が排気通路2
の内部に併設されている点が第4の実施例と異なる。触
媒担体8が図8(b) のように配置されていると、振動等
で隣り合う触媒担体8同士が接触した場合でも、接触し
た箇所は同じ電位になっているので、触媒担体8に破損
が生じない。
【手続補正13】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0032
【補正方法】変更
【補正内容】
【0032】図10(d) は第6の実施例において触媒担
体8の切欠部8Eの長さを変更した変形実施例の構成を
示す触媒担体8の平面図であり、図10(e) は図10
(d) の触媒担体8の斜視図である。なお、切欠部8Eの
形状は特に限定されるものではない。図11は本発明の
第7の実施例の電気加熱式触媒の構造を部分的に示すも
のである。第7の実施例では図1(a) で説明した第1の
実施例において、触媒担体18A,18A′に図11
(a) に示す排気ガスの流れ方向に対して幅が最も広い触
媒担体8が使用され、これらに隣接する触媒担体18
B,18B′には排気ガスの流れ方向の幅が触媒担体1
8A,18A′の幅よりも狭い触媒担体8′が使用さ
れ、更にその外側の触媒担体18C,18C′には排気
ガスの流れ方向の幅が最も狭い触媒担体8″が使用され
ている。図11(b) は図11(a) の3種類の触媒担体
8,8′,8″を幅の広いものを排気通路の中心側にし
て排気通路内に張設した状態を示す概略斜視図である。
体8の切欠部8Eの長さを変更した変形実施例の構成を
示す触媒担体8の平面図であり、図10(e) は図10
(d) の触媒担体8の斜視図である。なお、切欠部8Eの
形状は特に限定されるものではない。図11は本発明の
第7の実施例の電気加熱式触媒の構造を部分的に示すも
のである。第7の実施例では図1(a) で説明した第1の
実施例において、触媒担体18A,18A′に図11
(a) に示す排気ガスの流れ方向に対して幅が最も広い触
媒担体8が使用され、これらに隣接する触媒担体18
B,18B′には排気ガスの流れ方向の幅が触媒担体1
8A,18A′の幅よりも狭い触媒担体8′が使用さ
れ、更にその外側の触媒担体18C,18C′には排気
ガスの流れ方向の幅が最も狭い触媒担体8″が使用され
ている。図11(b) は図11(a) の3種類の触媒担体
8,8′,8″を幅の広いものを排気通路の中心側にし
て排気通路内に張設した状態を示す概略斜視図である。
【手続補正14】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0033
【補正方法】変更
【補正内容】
【0033】このように、排気通路2の排気ガスが最も
多く流れる中心部に幅の広い触媒担体8を使用すると、
排気通路2を流れる排気ガスと触媒担体8との接触時間
が長くなり、HC,COの浄化が促進される。更に、排
気通路2内の排気ガスの流速が速い部分の触媒担体8の
みの幅を部分的に広くすることもできる。この場合は、
図11(c) に示す第7の実施例の変形実施例のように、
触媒担体8の帯状の金属箔の排気ガスの流れ方向の幅を
部分的に変えれば良い。図11(d) は図11(c) の触媒
担体8を幅の広いものを排気通路の中心側にして排気通
路内に張設した状態を示す概略斜視図である。ただし、
図11(c) ,図11(d) に示すこの変形実施例では触媒
担体8の接続部から折り返し部23までの触媒担体8の
幅は同じになるようになっているが、図11(e)に示す
ように触媒担体8の幅が部分的に拡大されていても良
い。
多く流れる中心部に幅の広い触媒担体8を使用すると、
排気通路2を流れる排気ガスと触媒担体8との接触時間
が長くなり、HC,COの浄化が促進される。更に、排
気通路2内の排気ガスの流速が速い部分の触媒担体8の
みの幅を部分的に広くすることもできる。この場合は、
図11(c) に示す第7の実施例の変形実施例のように、
触媒担体8の帯状の金属箔の排気ガスの流れ方向の幅を
部分的に変えれば良い。図11(d) は図11(c) の触媒
担体8を幅の広いものを排気通路の中心側にして排気通
路内に張設した状態を示す概略斜視図である。ただし、
図11(c) ,図11(d) に示すこの変形実施例では触媒
担体8の接続部から折り返し部23までの触媒担体8の
幅は同じになるようになっているが、図11(e)に示す
ように触媒担体8の幅が部分的に拡大されていても良
い。
【手続補正15】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【手続補正16】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】
【手続補正17】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図4
【補正方法】変更
【補正内容】
【図4】
【手続補正18】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図10
【補正方法】変更
【補正内容】
【図10】
───────────────────────────────────────────────────── 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 B01J 35/04 ZAB B01J 35/04 ZAB 311 311A F01N 3/20 ZAB F01N 3/20 ZABK 3/24 ZAB 3/24 ZABL
Claims (8)
- 【請求項1】 内燃機関の排気通路に設けられる電気加
熱式触媒の構造であって、 排気ガスを流す外筒と、 外筒の内部に設けられた極性の異なる2つの電極と、 排気ガスの流れの方向に対して交差する方向に、互いに
接触することなく複数回折り返された蛇行状態で前記外
筒内に収納され、両端が前記2つの電極にそれぞれ接続
された金属箔からなる少なくとも1個の触媒担体と、 前記触媒担体の折り返し部に設けられ、前記触媒担体を
前記外筒内に張設支持する折り返し基軸部材と、 を備えることを特徴とする電気加熱式触媒の構造。 - 【請求項2】 請求項1に記載の電気加熱式触媒の構造
であって、 前記触媒担体の複数の折り返し部のうち、前記触媒担体
の一端が接続する一方の電極から数えて奇数番目の折り
返し部には他方の電極を配置し、偶数番目の折り返し部
には一方の電極を配置すると共に、前記折り返し基軸部
材は前記触媒担体を前記2つの電極に対して絶縁状態で
支持することを特徴とするもの。 - 【請求項3】 請求項1又は2に記載の電気加熱式触媒
の構造であって、 前記触媒担体を平板箔と波板箔とを接合して構成すると
共に、前記折り返し部は前記波板箔と平板箔の接触部を
支持することを特徴とするもの。 - 【請求項4】 請求項2に記載の電気加熱式触媒の構造
であって、 前記複数回の折り返しによって構成された触媒担体を前
記外筒内に複数個併設し、全ての触媒担体の両端をそれ
ぞれ前記2組の電極に接続したことを特徴とするもの。 - 【請求項5】 請求項4に記載の電気加熱式触媒の構造
であって、 隣り合う前記触媒担体の折り返し部における折り返し方
向が、反対向きになるように前記複数個の触媒担体を前
記外筒内に併設したことを特徴とするもの。 - 【請求項6】 請求項4又は5に記載の電気加熱式触媒
の構造であって、 前記触媒担体の前記外筒内の張設方向を、前記触媒担体
の主要振動方向に一致させたことを特徴とするもの。 - 【請求項7】 請求項4の電気加熱式触媒の構造であっ
て、 前記触媒担体の排気ガスの流れに沿う方向の幅を、その
張設位置によって異ならせると共に、前記触媒担体の排
気ガスの流れの下流側の端面位置を揃えたことを特徴と
するもの。 - 【請求項8】 内燃機関の排気通路に設けられる電気加
熱式触媒の構造であって、 排気ガスを流す外筒と、 外筒の内部に設けられた1つの電極と、 排気ガスの流れの方向に対して交差する方向に、互いに
接触することなく複数回折り返された蛇行状態で前記外
筒内に収納され、両端が前記1つの電極にそれぞれ接続
された金属箔からなる触媒担体と、 前記触媒担体の折り返し部に設けられ、前記触媒担体を
前記外筒内に張設支持する絶縁性部材からなる絶縁性折
り返し基軸部材と、 前記触媒担体の折り返し部にいくつか置きに設けられ、
前記触媒担体を前記外筒内に張設支持すると共に、この
触媒担体を前記1つの電極に接続する導電性部材からな
る導電性折り返し部材と、 前記触媒担体の一方の端部と前記導電性折り返し部材の
中間位置の前記触媒担体、或いは隣り合う前記導電性折
り返し部材の中間位置の前記触媒担体に電気的に接続
し、接続した部位の前記触媒担体を前記1つの電極とは
別の電位の他の電極に接続する導通部材と、 を備えることを特徴とする電気加熱式触媒の構造。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7092506A JPH08284652A (ja) | 1995-04-18 | 1995-04-18 | 電気加熱式触媒の構造 |
US08/633,918 US5800789A (en) | 1995-04-18 | 1996-04-15 | Electrically heated catalyst achieving smaller power consumption |
EP96106021A EP0743430B1 (en) | 1995-04-18 | 1996-04-17 | Electrically heated catalyst |
DE69614189T DE69614189T2 (de) | 1995-04-18 | 1996-04-17 | Elektrisch beheizbarer Katalysator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7092506A JPH08284652A (ja) | 1995-04-18 | 1995-04-18 | 電気加熱式触媒の構造 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08284652A true JPH08284652A (ja) | 1996-10-29 |
Family
ID=14056203
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7092506A Pending JPH08284652A (ja) | 1995-04-18 | 1995-04-18 | 電気加熱式触媒の構造 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5800789A (ja) |
EP (1) | EP0743430B1 (ja) |
JP (1) | JPH08284652A (ja) |
DE (1) | DE69614189T2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019510917A (ja) * | 2016-03-02 | 2019-04-18 | ワットロー・エレクトリック・マニュファクチャリング・カンパニー | 流体流システムに使用されるサセプタ |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6060173A (en) * | 1996-04-17 | 2000-05-09 | Englehard Corporation | Metal honeycomb body |
US7691338B2 (en) * | 2004-03-10 | 2010-04-06 | Siemens Energy, Inc. | Two stage catalytic combustor |
DE502004012011D1 (de) | 2004-10-28 | 2011-01-27 | Siemens Ag | Elektrobleche mit abstandsstreifen und entsprechendes herstellungsverfahren |
US20110072805A1 (en) * | 2009-09-25 | 2011-03-31 | International Engine Intellectual Property Company Llc | Electrically heated diesel oxidation catalyst |
JP6615076B2 (ja) * | 2016-09-16 | 2019-12-04 | ヤンマー株式会社 | 船舶 |
DE102019107384A1 (de) * | 2019-03-22 | 2020-09-24 | Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG | Abgasheizelement |
FR3119865B1 (fr) * | 2021-02-18 | 2023-06-09 | Faurecia Systemes Dechappement | Organe de chauffage et ligne d’échappement comportant un tel organe |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1138380B (de) * | 1960-10-07 | 1962-10-25 | Degussa | Vorrichtung zur katalytischen Entgiftung und Desodorierung von Industrie- und Heizungsabgasen |
US4976929A (en) * | 1988-05-20 | 1990-12-11 | W. R. Grace & Co.-Conn. | Electrically heated catalytic converter |
JPH02277916A (ja) * | 1989-03-06 | 1990-11-14 | W R Grace & Co | 並列パス触媒コンバーター |
US5094074A (en) * | 1990-02-23 | 1992-03-10 | Nissan Motor Co., Ltd. | Catalytic converter with metallic carrier and method for producing same |
US5229080A (en) * | 1990-06-29 | 1993-07-20 | Ngk Insulators, Ltd. | Resistance adjusting type heater and catalytic converter |
JP2631248B2 (ja) * | 1991-01-31 | 1997-07-16 | エミテク・ゲゼルシャフト・フュール・エミシオーンテクノロギー・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 互いにつながれた複数個のディスクを備えるハニカム状の本体 |
JPH05248234A (ja) * | 1992-03-09 | 1993-09-24 | Mitsubishi Motors Corp | 排気ガス浄化用触媒コンバータ |
JPH05248231A (ja) * | 1992-03-09 | 1993-09-24 | Mitsubishi Automob Eng Co Ltd | 排気ガス浄化用触媒コンバータ |
KR960007970B1 (ko) * | 1992-03-09 | 1996-06-17 | 나까무라 유이찌 | 배기가스정화용 촉매변환기 제조방법 |
JPH05296032A (ja) * | 1992-04-21 | 1993-11-09 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 電気ヒータ |
-
1995
- 1995-04-18 JP JP7092506A patent/JPH08284652A/ja active Pending
-
1996
- 1996-04-15 US US08/633,918 patent/US5800789A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-04-17 EP EP96106021A patent/EP0743430B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-04-17 DE DE69614189T patent/DE69614189T2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019510917A (ja) * | 2016-03-02 | 2019-04-18 | ワットロー・エレクトリック・マニュファクチャリング・カンパニー | 流体流システムに使用されるサセプタ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE69614189D1 (de) | 2001-09-06 |
US5800789A (en) | 1998-09-01 |
EP0743430A1 (en) | 1996-11-20 |
DE69614189T2 (de) | 2002-01-31 |
EP0743430B1 (en) | 2001-08-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4540283B2 (ja) | 加熱要素付き排気ガス浄化装置 | |
JPH08103664A (ja) | ハニカム体およびこのハニカム体よりなる触媒担体を有する触媒コンバータ | |
EP0512659A2 (en) | Corrugated thin metal foil strip | |
JPH08218846A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置用電気ヒータ | |
US9488084B2 (en) | Device for the treatment of exhaust gases and motor vehicle having the device | |
JPH08284652A (ja) | 電気加熱式触媒の構造 | |
JPH056120U (ja) | 金属触媒装置 | |
JPH0754644A (ja) | 電気加熱式触媒装置 | |
JP3393299B2 (ja) | 触媒器 | |
JP3130354B2 (ja) | 電気加熱式触媒装置 | |
KR960007970B1 (ko) | 배기가스정화용 촉매변환기 제조방법 | |
CN114592949A (zh) | 用于布置在机动车辆的排气***中的废气处理装置 | |
JPH03245851A (ja) | 触媒コンバータのメタル担体およびその製造方法 | |
JP3152441B2 (ja) | ガス浄化触媒用メタル担体 | |
JP3680320B2 (ja) | 自己発熱型触媒コンバータ | |
JP3089444B2 (ja) | 電気加熱式ヒータ | |
JP3208020B2 (ja) | 電気加熱式触媒装置用金属担体 | |
JP3260898B2 (ja) | 通電加熱式触媒コンバータ | |
JPH05253491A (ja) | 排気浄化用触媒コンバータ装置 | |
JPH0780321A (ja) | 通電発熱式メタルハニカム体 | |
JPH05138042A (ja) | 排ガス浄化用メタル担体触媒 | |
JP3340860B2 (ja) | 電気加熱式触媒装置用メタル担体 | |
JPH08100642A (ja) | 電気加熱式触媒装置用メタル担体 | |
JPH08224443A (ja) | 電気加熱触媒装置 | |
JPH07197808A (ja) | 排気ガス浄化用電気加熱式触媒装置 |