JPH0631178A - 通電加熱式触媒装置 - Google Patents
通電加熱式触媒装置Info
- Publication number
- JPH0631178A JPH0631178A JP4186438A JP18643892A JPH0631178A JP H0631178 A JPH0631178 A JP H0631178A JP 4186438 A JP4186438 A JP 4186438A JP 18643892 A JP18643892 A JP 18643892A JP H0631178 A JPH0631178 A JP H0631178A
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- Japan
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- catalyst carrier
- electrode
- metal catalyst
- metal
- exhaust gas
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Abstract
(57)【要約】
【目的】金属製触媒担体に歪みが発生することを防止し
て前記金属製触媒担体全体の剛性を確保すると共に部分
加熱を可能にする。 【構成】金属製の薄板の一端を一方の電極に接続し且つ
前記一方の電極に巻回した金属製触媒担体の外周を他方
の円筒状電極に接続し且つ前記他方の円筒状電極に収納
して成る通電加熱式触媒装置において、前記金属製触媒
担体の外周と前記他方の円筒状電極との排気ガス流れ方
向における接続長さを、前記金属製触媒担体の外周の排
気ガス流れ方向における全長よりも短くしたことを特徴
とする。
て前記金属製触媒担体全体の剛性を確保すると共に部分
加熱を可能にする。 【構成】金属製の薄板の一端を一方の電極に接続し且つ
前記一方の電極に巻回した金属製触媒担体の外周を他方
の円筒状電極に接続し且つ前記他方の円筒状電極に収納
して成る通電加熱式触媒装置において、前記金属製触媒
担体の外周と前記他方の円筒状電極との排気ガス流れ方
向における接続長さを、前記金属製触媒担体の外周の排
気ガス流れ方向における全長よりも短くしたことを特徴
とする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の排気ガス浄化に
用いられる通電加熱式触媒装置に関する。
用いられる通電加熱式触媒装置に関する。
【従来の技術】従来の通電加熱式触媒装置としては、例
えば、実開昭63−67609号公報に、アルミナコー
ティングされた金属製の平板と波板とを積層したものの
一端を円柱状電極(一方の電極)に接続し且つ前記円柱
状電極(一方の電極)に巻回した金属製触媒担体の外周
を円筒状電極(他方の円筒状電極)に接続し且つ前記円
筒状電極(他方の円筒状電極)に収納した通電加熱式触
媒装置が開示されている。前記公報に開示された通電加
熱式触媒装置では、前記金属製の平板と波板とを溶接等
により接合すると前記電極同志が短絡状態となるため
に、前記金属製触媒担体の電気抵抗値が低下しすぎて通
電してもほとんど発熱しない。従って、前記円柱状電極
(一方の電極)から前記円筒状電極(他方の円筒状電
極)に至る前記金属製触媒担体に発熱に適した電気抵抗
値を持たせるために、前記金属製触媒担体では全領域に
わたって前記金属製の薄板と薄板は接合されていない。
更に、上記理由により前記金属製触媒担体は、前記金属
製の平板と波板が排気ガス流れ方向にずれることを防止
するため、前記金属製触媒担体は排気ガス流れ方向にお
いてある程度の厚みが確保されている。
えば、実開昭63−67609号公報に、アルミナコー
ティングされた金属製の平板と波板とを積層したものの
一端を円柱状電極(一方の電極)に接続し且つ前記円柱
状電極(一方の電極)に巻回した金属製触媒担体の外周
を円筒状電極(他方の円筒状電極)に接続し且つ前記円
筒状電極(他方の円筒状電極)に収納した通電加熱式触
媒装置が開示されている。前記公報に開示された通電加
熱式触媒装置では、前記金属製の平板と波板とを溶接等
により接合すると前記電極同志が短絡状態となるため
に、前記金属製触媒担体の電気抵抗値が低下しすぎて通
電してもほとんど発熱しない。従って、前記円柱状電極
(一方の電極)から前記円筒状電極(他方の円筒状電
極)に至る前記金属製触媒担体に発熱に適した電気抵抗
値を持たせるために、前記金属製触媒担体では全領域に
わたって前記金属製の薄板と薄板は接合されていない。
更に、上記理由により前記金属製触媒担体は、前記金属
製の平板と波板が排気ガス流れ方向にずれることを防止
するため、前記金属製触媒担体は排気ガス流れ方向にお
いてある程度の厚みが確保されている。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】上記金属製触媒担体は
高温の排気ガスとの接触、触媒反応による発熱、また通
電により自ら発熱しているため、前記金属製触媒担体と
外気側に設けられている上記円筒状電極(他方の円筒状
電極)との温度差は大きい。また、前記円筒状電極(他
方の円筒状電極)の外周は、排気ガス流れ方向において
全長にわたり前記円筒状電極(他方の円筒状電極)に接
続されている。そのため、前記金属製触媒担体と前記円
筒状電極(他方の円筒状電極)との熱膨張、収縮の差に
より前記金属製触媒担体に熱応力が作用する。そして、
前記金属製触媒担体と前記円筒状電極(他方の電極)と
の熱膨張、収縮の繰り返しにより前記金属製触媒担体に
歪みが発生し、その結果、前記金属製触媒担体全体の剛
性が低下してしまう。
高温の排気ガスとの接触、触媒反応による発熱、また通
電により自ら発熱しているため、前記金属製触媒担体と
外気側に設けられている上記円筒状電極(他方の円筒状
電極)との温度差は大きい。また、前記円筒状電極(他
方の円筒状電極)の外周は、排気ガス流れ方向において
全長にわたり前記円筒状電極(他方の円筒状電極)に接
続されている。そのため、前記金属製触媒担体と前記円
筒状電極(他方の円筒状電極)との熱膨張、収縮の差に
より前記金属製触媒担体に熱応力が作用する。そして、
前記金属製触媒担体と前記円筒状電極(他方の電極)と
の熱膨張、収縮の繰り返しにより前記金属製触媒担体に
歪みが発生し、その結果、前記金属製触媒担体全体の剛
性が低下してしまう。
【0003】そこで本発明は、金属製触媒担体を構成す
る金属製の薄板と電極との温度差に応じて前記金属製の
薄板と電極とを接続し、前記金属製の薄板と電極との間
に非接続部を設け、前記非接続部において両者の熱膨
張、収縮に伴う相対動きを可能とする。そのため、前記
金属製の薄板と電極との接続部において前記金属製の薄
板に作用する熱応力を、前記非接続部における前記金属
製の薄板が緩和するように動き、前記金属製触媒担体に
歪みが発生することを防止することにより、前記金属製
触媒担体全体の剛性を確保することを目的としている。
る金属製の薄板と電極との温度差に応じて前記金属製の
薄板と電極とを接続し、前記金属製の薄板と電極との間
に非接続部を設け、前記非接続部において両者の熱膨
張、収縮に伴う相対動きを可能とする。そのため、前記
金属製の薄板と電極との接続部において前記金属製の薄
板に作用する熱応力を、前記非接続部における前記金属
製の薄板が緩和するように動き、前記金属製触媒担体に
歪みが発生することを防止することにより、前記金属製
触媒担体全体の剛性を確保することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、金属製の薄板
の一端を一方の電極に接続し且つ前記一方の電極に巻回
することのみにより形成された金属製触媒担体の外周を
他方の円筒状電極に接続し且つ前記他方の円筒状の電極
に収納して成る通電加熱式触媒装置において、前記金属
製触媒担体の外周と前記他方の円筒状電極との排気ガス
流れ方向における接続長さを、前記金属製触媒担体の外
周の排気ガス流れ方向における全長よりも短くしたこと
を特徴とする。
の一端を一方の電極に接続し且つ前記一方の電極に巻回
することのみにより形成された金属製触媒担体の外周を
他方の円筒状電極に接続し且つ前記他方の円筒状の電極
に収納して成る通電加熱式触媒装置において、前記金属
製触媒担体の外周と前記他方の円筒状電極との排気ガス
流れ方向における接続長さを、前記金属製触媒担体の外
周の排気ガス流れ方向における全長よりも短くしたこと
を特徴とする。
【0005】
【作用】金属製触媒担体の外周と他方の円筒状電極との
非接続部における金属製の薄板が、前記金属製触媒担体
の外周と前記他方の円筒状電極との接続部において前記
金属製の薄板に作用する熱応力を緩和するように動く。
また、前記金属製触媒担体の、前記他方の円筒状電極と
の排気ガス流れ方向における接続部長さ分の厚み領域で
は、他の領域に比べ電流密度が大きくなり、前記金属製
触媒担体に通電すると前記厚み領域が部分的に発熱す
る。
非接続部における金属製の薄板が、前記金属製触媒担体
の外周と前記他方の円筒状電極との接続部において前記
金属製の薄板に作用する熱応力を緩和するように動く。
また、前記金属製触媒担体の、前記他方の円筒状電極と
の排気ガス流れ方向における接続部長さ分の厚み領域で
は、他の領域に比べ電流密度が大きくなり、前記金属製
触媒担体に通電すると前記厚み領域が部分的に発熱す
る。
【0006】
【実施例】本発明の実施例を図1、図2、図3に基づい
て以下に説明する。図3に示されるように、正電極(一
方の電極)4に溶接した金属製の薄い波板1と平板2と
が重ねて巻き込まれて渦巻き状の交互の層を形成し、ハ
ニカム状の金属製触媒担体3が形成されている。尚、金
属製触媒担体3はその軸線方向に所定の厚みを持ってい
る。波板1及び平板2は、例えば20%Cr−5%Al
−75%Feの組成を有し、板厚50μ程度の箔材料で
ある。また、波板1と平板2の表面は予め酸化処理によ
り電気的に絶縁皮膜のアルミナ層が形成されている。
て以下に説明する。図3に示されるように、正電極(一
方の電極)4に溶接した金属製の薄い波板1と平板2と
が重ねて巻き込まれて渦巻き状の交互の層を形成し、ハ
ニカム状の金属製触媒担体3が形成されている。尚、金
属製触媒担体3はその軸線方向に所定の厚みを持ってい
る。波板1及び平板2は、例えば20%Cr−5%Al
−75%Feの組成を有し、板厚50μ程度の箔材料で
ある。また、波板1と平板2の表面は予め酸化処理によ
り電気的に絶縁皮膜のアルミナ層が形成されている。
【0007】図1、図2において、金属製触媒担体3の
中心にはその軸線方向に沿って正電極4が配設され、こ
の金属製触媒担体3は排気ガス流れ方向において全長に
わたり正電極4に通電可能に接続されている。金属製触
媒担体3の外周は、その周方向においては全周を、排気
ガス流れ方向においては上流側の一部(接続部6)のみ
を、負電極となる金属製の円筒状ケース5(他方の円筒
状電極)内に通電可能に接続され且つ収納されている。
図1に示されるように、正電極4は円筒状ケース5の軸
線方向に延びた後L字状に曲げられて円筒状ケース5の
直径方向に延び、円筒状ケース5の側面を貫通してい
る。正電極4は絶縁材7によって円筒状ケース5と電気
的に絶縁され、且つ排気ガスが外部へ洩れることを防止
している。
中心にはその軸線方向に沿って正電極4が配設され、こ
の金属製触媒担体3は排気ガス流れ方向において全長に
わたり正電極4に通電可能に接続されている。金属製触
媒担体3の外周は、その周方向においては全周を、排気
ガス流れ方向においては上流側の一部(接続部6)のみ
を、負電極となる金属製の円筒状ケース5(他方の円筒
状電極)内に通電可能に接続され且つ収納されている。
図1に示されるように、正電極4は円筒状ケース5の軸
線方向に延びた後L字状に曲げられて円筒状ケース5の
直径方向に延び、円筒状ケース5の側面を貫通してい
る。正電極4は絶縁材7によって円筒状ケース5と電気
的に絶縁され、且つ排気ガスが外部へ洩れることを防止
している。
【0008】次に、正電極4と負電極となる金属製の円
筒状ケース5との間に電圧を印加した場合について説明
する。正電極4から負電極となる金属製の円筒状ケース
5に流れる電流路は、表面を絶縁した波板1と平板2を
正電極4に重ねて巻き込むことにより、図2において矢
印で示すように波板1と平板2に沿って渦巻き状に形成
される。ここで、金属製触媒担体3の外周は、図1に示
されるように、その周方向においては全周を、排気ガス
流れ方向においては上流側の一部(接続部6)のみを、
負電極となる金属製の円筒状ケース5内に通電可能に接
続されているため、領域3aにおける電流密度は領域3
bに比べて大きくなる。このため、領域3aが部分的に
加熱されるのである。尚、本実施例では表面を絶縁した
波板1と平板2を正電極4に重ねて巻き込んでいるが、
波板1と平板2の間に絶縁部材を介したものを正電極4
に重ねて巻き込むようにしてもよい。また、本実施例で
は金属製触媒担体3の外周と円筒状ケース5は排気ガス
流れ方向において上流側の一部(接続部6)のみで接続
されているが、金属製触媒担体3と円筒状ケース5は排
気ガス流れ方向においてどこで接続されてもよい。
筒状ケース5との間に電圧を印加した場合について説明
する。正電極4から負電極となる金属製の円筒状ケース
5に流れる電流路は、表面を絶縁した波板1と平板2を
正電極4に重ねて巻き込むことにより、図2において矢
印で示すように波板1と平板2に沿って渦巻き状に形成
される。ここで、金属製触媒担体3の外周は、図1に示
されるように、その周方向においては全周を、排気ガス
流れ方向においては上流側の一部(接続部6)のみを、
負電極となる金属製の円筒状ケース5内に通電可能に接
続されているため、領域3aにおける電流密度は領域3
bに比べて大きくなる。このため、領域3aが部分的に
加熱されるのである。尚、本実施例では表面を絶縁した
波板1と平板2を正電極4に重ねて巻き込んでいるが、
波板1と平板2の間に絶縁部材を介したものを正電極4
に重ねて巻き込むようにしてもよい。また、本実施例で
は金属製触媒担体3の外周と円筒状ケース5は排気ガス
流れ方向において上流側の一部(接続部6)のみで接続
されているが、金属製触媒担体3と円筒状ケース5は排
気ガス流れ方向においてどこで接続されてもよい。
【0009】正電極4と負電極となる金属製の円筒状ケ
ース5に電圧が印加されると領域3aの電流密度は領域
3bに比べて大きいため、領域3aが部分的に加熱され
迅速に触媒活性化温度に達して排気ガス中の有害物質を
浄化することができる。また、領域3aの排気ガス中の
有害物質の浄化が開始されると、その触媒反応熱により
領域3bが昇温され領域3bも触媒活性化温度に達して
排気ガス中の有害物質を浄化する。
ース5に電圧が印加されると領域3aの電流密度は領域
3bに比べて大きいため、領域3aが部分的に加熱され
迅速に触媒活性化温度に達して排気ガス中の有害物質を
浄化することができる。また、領域3aの排気ガス中の
有害物質の浄化が開始されると、その触媒反応熱により
領域3bが昇温され領域3bも触媒活性化温度に達して
排気ガス中の有害物質を浄化する。
【0010】図1から図3に示す通電加熱式触媒装置は
内燃機関の排気通路に配置され、この通電加熱式触媒装
置下流の排気通路に主触媒装置が配置される。触媒は活
性化温度以上にならないと排気ガス浄化作用を奏するこ
とができない。このため、機関冷間時においては通電加
熱式触媒装置に通電して加熱し、短時間でその触媒を活
性化温度以上に昇温せしめて排気ガス中の有害物質を浄
化する。通電加熱式触媒装置下流に配置された主触媒装
置は、通電加熱式触媒装置の排気ガス中の有害物質の浄
化が開始されると、その触媒反応熱により主触媒装置が
昇温され主触媒装置も触媒活性化温度に達して排気ガス
中の有害物質を浄化する。
内燃機関の排気通路に配置され、この通電加熱式触媒装
置下流の排気通路に主触媒装置が配置される。触媒は活
性化温度以上にならないと排気ガス浄化作用を奏するこ
とができない。このため、機関冷間時においては通電加
熱式触媒装置に通電して加熱し、短時間でその触媒を活
性化温度以上に昇温せしめて排気ガス中の有害物質を浄
化する。通電加熱式触媒装置下流に配置された主触媒装
置は、通電加熱式触媒装置の排気ガス中の有害物質の浄
化が開始されると、その触媒反応熱により主触媒装置が
昇温され主触媒装置も触媒活性化温度に達して排気ガス
中の有害物質を浄化する。
【0011】また、図1に示すように金属製触媒担体3
の外周は、その周方向においては全周を、排気ガス流れ
方向においては一部(接続部6)のみを、負電極となる
金属製の円筒状ケース5内に接続されている。そのた
め、非接続部8では金属製触媒担体3と負電極となる金
属製の円筒状ケース5との熱膨張、収縮に伴う両者の相
対動きが可能となる。そして、金属製触媒担体3の外周
と負電極となる金属製の円筒状ケース5との接続部6に
おける両者の熱膨張、収縮の差により金属製触媒担体3
に作用する熱応力を、非接続部8における金属製の平板
1と波板2が緩和するように動き、金属製触媒担体3に
歪みが発生することを防止でき、金属製触媒担体3全体
の剛性を確保できる。
の外周は、その周方向においては全周を、排気ガス流れ
方向においては一部(接続部6)のみを、負電極となる
金属製の円筒状ケース5内に接続されている。そのた
め、非接続部8では金属製触媒担体3と負電極となる金
属製の円筒状ケース5との熱膨張、収縮に伴う両者の相
対動きが可能となる。そして、金属製触媒担体3の外周
と負電極となる金属製の円筒状ケース5との接続部6に
おける両者の熱膨張、収縮の差により金属製触媒担体3
に作用する熱応力を、非接続部8における金属製の平板
1と波板2が緩和するように動き、金属製触媒担体3に
歪みが発生することを防止でき、金属製触媒担体3全体
の剛性を確保できる。
【0012】また、排気ガス圧力(流速)が大きい排気
ガス流れの中心線上に設けられている正電極4と金属製
触媒担体3との、排気ガス流れ方向における接続長さ
は、負電極となる金属製の円筒状ケース5との接続長さ
より長いため、金属製触媒担体3は正電極4に確実に固
定され金属製触媒担体3全体が排気ガス流れ方向下流側
にずれることを防止できる。
ガス流れの中心線上に設けられている正電極4と金属製
触媒担体3との、排気ガス流れ方向における接続長さ
は、負電極となる金属製の円筒状ケース5との接続長さ
より長いため、金属製触媒担体3は正電極4に確実に固
定され金属製触媒担体3全体が排気ガス流れ方向下流側
にずれることを防止できる。
【0013】
【発明の効果】金属製触媒担体の外周と他方の円筒状電
極との非接続部における前記金属製触媒担体を構成する
金属製の薄板が、前記金属製触媒担体の外周と前記他方
の円筒状電極との接続部において前記金属製の薄板に作
用する熱応力を緩和するように動くため、前記金属製触
媒担体に歪みが発生することを防止でき、前記金属製触
媒担体全体の剛性を確保できる。また、前記金属製触媒
担体に通電すると部分的に発熱するため、前記金属製触
媒担体を加熱するのに必要な消費電力を低減できる。
極との非接続部における前記金属製触媒担体を構成する
金属製の薄板が、前記金属製触媒担体の外周と前記他方
の円筒状電極との接続部において前記金属製の薄板に作
用する熱応力を緩和するように動くため、前記金属製触
媒担体に歪みが発生することを防止でき、前記金属製触
媒担体全体の剛性を確保できる。また、前記金属製触媒
担体に通電すると部分的に発熱するため、前記金属製触
媒担体を加熱するのに必要な消費電力を低減できる。
【図1】図2に示す本実施例の通電加熱式触媒装置を矢
印IIに沿って見た図である。
印IIに沿って見た図である。
【図2】図1に示す本実施例の通電加熱式触媒装置を矢
印Iに沿って見た図である。
印Iに沿って見た図である。
【図3】波板と平板を重ねて巻き込み金属製触媒担体を
形成する図である。
形成する図である。
1・・・波板 2・・・平板 3・・・金属製触媒担体 4・・・正電極(一方の電極) 5・・・円筒状ケース(他方の円筒状電極) 6・・・接続部 7・・・絶縁材 8・・・非接続部
Claims (1)
- 【請求項1】金属製の薄板の一端を一方の電極に接続し
且つ前記一方の電極に巻回することのみにより形成され
た金属製触媒担体の外周を他方の円筒状電極に接続し且
つ前記他方の円筒状の電極に収納して成る通電加熱式触
媒装置において、 前記金属製触媒担体の外周と前記他方の円筒状電極との
排気ガス流れ方向における接続長さを、前記金属製触媒
担体の外周の排気ガス流れ方向における全長よりも短く
したことを特徴とする通電加熱式触媒装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4186438A JPH0631178A (ja) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | 通電加熱式触媒装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4186438A JPH0631178A (ja) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | 通電加熱式触媒装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0631178A true JPH0631178A (ja) | 1994-02-08 |
Family
ID=16188452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4186438A Withdrawn JPH0631178A (ja) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | 通電加熱式触媒装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0631178A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8419856B2 (en) | 2010-01-14 | 2013-04-16 | Tokyo Electron Limited | Substrate processing apparatus |
-
1992
- 1992-07-14 JP JP4186438A patent/JPH0631178A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8419856B2 (en) | 2010-01-14 | 2013-04-16 | Tokyo Electron Limited | Substrate processing apparatus |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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