JPH0828250A - 自動車用誘導発熱式触媒コンバータ - Google Patents
自動車用誘導発熱式触媒コンバータInfo
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- JPH0828250A JPH0828250A JP6165515A JP16551594A JPH0828250A JP H0828250 A JPH0828250 A JP H0828250A JP 6165515 A JP6165515 A JP 6165515A JP 16551594 A JP16551594 A JP 16551594A JP H0828250 A JPH0828250 A JP H0828250A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst carrier
- induction heating
- induction
- monolith catalyst
- catalytic converter
- Prior art date
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
- H05B6/105—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications using a susceptor
- H05B6/108—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications using a susceptor for heating a fluid
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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 昇温特性と均一な発熱特性を有するモノリス
触媒担体を提供する。 【構成】 電気絶縁性セラミックス製モノリス触媒担体
に誘導加熱可能でかつその電気抵抗率を該モノリス触媒
担体の中心部から外周部に段階的に大きくした通電部を
形成し、この通電部に触媒を担持させるとともに、該通
電部に誘導電流を流すための誘導加熱用コイルを当該触
媒担体の外周部に設けたことを特徴とする自動車用誘導
発熱式触媒コンバータ。
触媒担体を提供する。 【構成】 電気絶縁性セラミックス製モノリス触媒担体
に誘導加熱可能でかつその電気抵抗率を該モノリス触媒
担体の中心部から外周部に段階的に大きくした通電部を
形成し、この通電部に触媒を担持させるとともに、該通
電部に誘導電流を流すための誘導加熱用コイルを当該触
媒担体の外周部に設けたことを特徴とする自動車用誘導
発熱式触媒コンバータ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は自動車等のエンジンの
排気系に装備される排気ガス浄化用触媒コンバータに係
り，特にエンジン始動時の冷排ガスに対処できる触媒コ
ンバータに関するものである。
排気系に装備される排気ガス浄化用触媒コンバータに係
り，特にエンジン始動時の冷排ガスに対処できる触媒コ
ンバータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】排気ガス浄化装置に用いられる触媒コン
バータにおいては、触媒が触媒作用を発揮するためには
一定温度以上に昇温されなければならない。従って，自
動車等の排気ガス浄化装置における触媒コンバータの場
合、機関始動時等には十分な触媒機能が発揮されにく
い。そのため従来ではこの触媒暖機時間を短縮するた
め，以下に示す電気ヒータ等により触媒を直接および間
接に加熱する方法が提案されている。
バータにおいては、触媒が触媒作用を発揮するためには
一定温度以上に昇温されなければならない。従って，自
動車等の排気ガス浄化装置における触媒コンバータの場
合、機関始動時等には十分な触媒機能が発揮されにく
い。そのため従来ではこの触媒暖機時間を短縮するた
め，以下に示す電気ヒータ等により触媒を直接および間
接に加熱する方法が提案されている。
【０００３】第一は、モノリス触媒の上流側端面に電気
ヒータを近接設置させるという提案（実開昭49-36324号
「内燃機関における排気浄化装置」）である。第二は、
モノリス触媒自体を炭化珪素よりなる発熱体モノリス担
体して構成し，その表面に白金触媒を付着し、この該発
熱体に通電してモノリス触媒を昇温させるようにした提
案（実開昭49-124412 号「内燃機関における触媒式排気
ガス浄化装置」）である。第三は、メタル担体にアルミ
ナをコーティングした電気通電可能なメタルモノリス触
媒をプリヒータとして使用する提案（実開昭63-67609号
「通電発熱式触媒コンバータ」）である。また第四は、
粉末冶金ハニカム状担体に直接通電して加熱する提案
（特開平3-295184号「抵抗調節型ヒータ及び触媒コンバ
ーター」）がある。さらに誘導加熱を用いたセラミック
ス製モノリス触媒担体の外周部に誘導加熱用コイルを設
けるという提案も行われている。
ヒータを近接設置させるという提案（実開昭49-36324号
「内燃機関における排気浄化装置」）である。第二は、
モノリス触媒自体を炭化珪素よりなる発熱体モノリス担
体して構成し，その表面に白金触媒を付着し、この該発
熱体に通電してモノリス触媒を昇温させるようにした提
案（実開昭49-124412 号「内燃機関における触媒式排気
ガス浄化装置」）である。第三は、メタル担体にアルミ
ナをコーティングした電気通電可能なメタルモノリス触
媒をプリヒータとして使用する提案（実開昭63-67609号
「通電発熱式触媒コンバータ」）である。また第四は、
粉末冶金ハニカム状担体に直接通電して加熱する提案
（特開平3-295184号「抵抗調節型ヒータ及び触媒コンバ
ーター」）がある。さらに誘導加熱を用いたセラミック
ス製モノリス触媒担体の外周部に誘導加熱用コイルを設
けるという提案も行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし電気ヒータを単
にモノリス触媒の前面に付設するものにおいては、ヒー
タ素線が触媒担体から離れているため，通電による昇温
エネルギは、ガスの昇温になり、ガスとモノリス触媒と
の間の熱伝達によって触媒に伝達される。このため、ガ
スの昇温の時点で廻りのガスと混合されて触媒表面では
ガスがかなり低温となっているため昇温効果が悪く、そ
れを避けるためには膨大な電力が必要となり，自動車用
としては実用的でない。また，モノリス担体自体に通電
して発熱させて昇温するものでは、そのモノリス担体が
炭化珪素よりなる発熱体であっても，またメタルや粉末
冶金による担体であっても基本的には通電回路の構成す
なわち抵抗調整が必要となる。これは単にコストアップ
要因となるだけでなく、実際の運転サイクル中に発生す
るフォイルタイプのメタル担体におけるメタル−メタル
接合部の剥離、焼結や粉末冶金担体における部分的なク
ラック等による抵抗値の変化に伴う不具合が発生すると
いう点で信頼性に問題がある。その上、これらの通電タ
イプでは電極部の形成が難しく信頼度も得にくいという
問題点もある。また、通電タイプのメタル担体において
は、通電回路にともなう局部発熱による局部的な温度の
差が発生し、それにともなう膨張率の違いによる担体基
材と触媒担持層との剥離の問題点も発生する。
にモノリス触媒の前面に付設するものにおいては、ヒー
タ素線が触媒担体から離れているため，通電による昇温
エネルギは、ガスの昇温になり、ガスとモノリス触媒と
の間の熱伝達によって触媒に伝達される。このため、ガ
スの昇温の時点で廻りのガスと混合されて触媒表面では
ガスがかなり低温となっているため昇温効果が悪く、そ
れを避けるためには膨大な電力が必要となり，自動車用
としては実用的でない。また，モノリス担体自体に通電
して発熱させて昇温するものでは、そのモノリス担体が
炭化珪素よりなる発熱体であっても，またメタルや粉末
冶金による担体であっても基本的には通電回路の構成す
なわち抵抗調整が必要となる。これは単にコストアップ
要因となるだけでなく、実際の運転サイクル中に発生す
るフォイルタイプのメタル担体におけるメタル−メタル
接合部の剥離、焼結や粉末冶金担体における部分的なク
ラック等による抵抗値の変化に伴う不具合が発生すると
いう点で信頼性に問題がある。その上、これらの通電タ
イプでは電極部の形成が難しく信頼度も得にくいという
問題点もある。また、通電タイプのメタル担体において
は、通電回路にともなう局部発熱による局部的な温度の
差が発生し、それにともなう膨張率の違いによる担体基
材と触媒担持層との剥離の問題点も発生する。
【０００５】この発明はこれら問題点を解決する自動車
用誘導発熱式触媒コンバータを提供せんとするものであ
る。
用誘導発熱式触媒コンバータを提供せんとするものであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明が提供する自動
車用誘導発熱式触媒コンバータは、電気絶縁性セラミッ
クス製モノリス触媒担体に誘導加熱可能でかつその電気
抵抗率を該モノリス触媒担体の中心部から外周部に段階
的に大きくした通電部を設け、この通電部に触媒を担持
させるとともに、該通電部に誘導電流を流すための誘導
加熱用コイルを当該触媒担体の外周部に設けたものであ
る。ここで段階的とは２段階も含む多段階を指してい
る。
車用誘導発熱式触媒コンバータは、電気絶縁性セラミッ
クス製モノリス触媒担体に誘導加熱可能でかつその電気
抵抗率を該モノリス触媒担体の中心部から外周部に段階
的に大きくした通電部を設け、この通電部に触媒を担持
させるとともに、該通電部に誘導電流を流すための誘導
加熱用コイルを当該触媒担体の外周部に設けたものであ
る。ここで段階的とは２段階も含む多段階を指してい
る。
【０００７】
【作用】電気絶縁性セラミックス製モノリス触媒担体の
場合、部分的なクラック発生等の影響がなくなる。通電
層の付与された触媒担体の外周部に近接させて誘導加熱
用のコイルを簡便にかつ効率的に設けることができ，し
かも機関始動時に最も重要な中心部から周辺に向けての
触媒活性を行うことができる。
場合、部分的なクラック発生等の影響がなくなる。通電
層の付与された触媒担体の外周部に近接させて誘導加熱
用のコイルを簡便にかつ効率的に設けることができ，し
かも機関始動時に最も重要な中心部から周辺に向けての
触媒活性を行うことができる。
【０００８】
【実施例】以下，この発明の自動車用発熱式触媒コンバ
ータの一実施例を，図面に従って説明する。
ータの一実施例を，図面に従って説明する。
【０００９】図１はこの発明の自動車用発熱式触媒コン
バータを示す概断面図である。図に示すように触媒コン
バータ１は，コンバータケース２内に触媒を担持させた
ハニカム状モノリス触媒担体３を有している。このモノ
リス触媒担体３には、図に示すように、誘導加熱可能な
モノリス触媒担体３Ａと従来と同様のものである非誘導
加熱型モノリス触媒担体３Ｂが排気ガスの流入方向順に
配設されている。この誘導加熱可能なモノリス触媒担体
３Ａの外周部には、セラミックス等の耐熱性材料により
造られ断熱を兼ねた電気的絶縁層４が設けられている。
そしてその外周部に誘導加熱用のコイル５が設けられて
いるが、このコイル５はセラミックス等の耐熱性材料に
より固設されている。これら電気的絶縁層４とコイル５
は溶射および焼成法などにより製作する。また、コイル
５の設けられた誘導加熱可能なモノリス触媒担体３Ａと
コンバータケース２との間には，上流側にガス吹き抜け
防止用の環状シール６が設けられている。またその下流
の非誘導加熱型モノリス触媒３Ｂにはワイヤーネットな
どからなるクッション７が設けられている。コンバータ
ケース２は、モノリス触媒担体３の上流側および下流側
がコーン状になっており排気ガスをモノリス触媒担体の
全体に拡散させるようになっている。なお，図１におい
て白抜矢印は排気ガスの流れ方向を示している（他の図
においても同様である）。
バータを示す概断面図である。図に示すように触媒コン
バータ１は，コンバータケース２内に触媒を担持させた
ハニカム状モノリス触媒担体３を有している。このモノ
リス触媒担体３には、図に示すように、誘導加熱可能な
モノリス触媒担体３Ａと従来と同様のものである非誘導
加熱型モノリス触媒担体３Ｂが排気ガスの流入方向順に
配設されている。この誘導加熱可能なモノリス触媒担体
３Ａの外周部には、セラミックス等の耐熱性材料により
造られ断熱を兼ねた電気的絶縁層４が設けられている。
そしてその外周部に誘導加熱用のコイル５が設けられて
いるが、このコイル５はセラミックス等の耐熱性材料に
より固設されている。これら電気的絶縁層４とコイル５
は溶射および焼成法などにより製作する。また、コイル
５の設けられた誘導加熱可能なモノリス触媒担体３Ａと
コンバータケース２との間には，上流側にガス吹き抜け
防止用の環状シール６が設けられている。またその下流
の非誘導加熱型モノリス触媒３Ｂにはワイヤーネットな
どからなるクッション７が設けられている。コンバータ
ケース２は、モノリス触媒担体３の上流側および下流側
がコーン状になっており排気ガスをモノリス触媒担体の
全体に拡散させるようになっている。なお，図１におい
て白抜矢印は排気ガスの流れ方向を示している（他の図
においても同様である）。
【００１０】図２はこの発明の自動車用発熱式触媒コン
バータの内，特に誘導加熱可能なモノリス触媒担体３Ａ
の構成を示す詳細断面である。図に示すようにこの発明
の自動車用発熱式触媒コンバータにおける誘導加熱可能
なモノリス触媒担体３Ａには、中心部より同心円状に抵
抗率（抵抗率の値は３Ａ１＜３Ａ２＜３Ａ３）を３区分
変化させた通電部が形成されているのである。この通電
部の構成は図５に示すとおりであるが、抵抗率を変化さ
せる方法としては、モノリス触媒担体３Ａの表面に形成
する通電部層Ｇの材料（種類）を変える方法がある。例
えば区分３Ａ１には抵抗率（単位：μΩ−ｃｍ・２０度
Ｃ）が７．５のニッケル材料を使用し、区分３Ａ２には
抵抗率が５１．１５の４％珪素鋼を使用し、そして区分
３Ａ３には抵抗率が１０９のニクロム材料を使用する例
を挙げることができる。この通電部は、これら各導電材
料の粉末を含むスラリー（接着剤と混合させたもの）を
モノリス触媒担体３Ａの一方の面側から流し込み乾燥・
焼結させることにより形成する。これら各区分の大きさ
は、例えば区分３Ａ３の径Ｌを９２Φとし、区分３Ａ２
の径Ｍを６０Φとし、区分３Ａ１の径Ｓを３０Φとす
る。
バータの内，特に誘導加熱可能なモノリス触媒担体３Ａ
の構成を示す詳細断面である。図に示すようにこの発明
の自動車用発熱式触媒コンバータにおける誘導加熱可能
なモノリス触媒担体３Ａには、中心部より同心円状に抵
抗率（抵抗率の値は３Ａ１＜３Ａ２＜３Ａ３）を３区分
変化させた通電部が形成されているのである。この通電
部の構成は図５に示すとおりであるが、抵抗率を変化さ
せる方法としては、モノリス触媒担体３Ａの表面に形成
する通電部層Ｇの材料（種類）を変える方法がある。例
えば区分３Ａ１には抵抗率（単位：μΩ−ｃｍ・２０度
Ｃ）が７．５のニッケル材料を使用し、区分３Ａ２には
抵抗率が５１．１５の４％珪素鋼を使用し、そして区分
３Ａ３には抵抗率が１０９のニクロム材料を使用する例
を挙げることができる。この通電部は、これら各導電材
料の粉末を含むスラリー（接着剤と混合させたもの）を
モノリス触媒担体３Ａの一方の面側から流し込み乾燥・
焼結させることにより形成する。これら各区分の大きさ
は、例えば区分３Ａ３の径Ｌを９２Φとし、区分３Ａ２
の径Ｍを６０Φとし、区分３Ａ１の径Ｓを３０Φとす
る。
【００１１】このような構成によれば、誘導加熱コイル
により発生させた交番磁界による電磁誘導作用によって
電圧が誘起された時に中心部の方に誘導電流がより流れ
やすくし，それにより発生するジュール熱の加熱が効果
的に作用するので、内燃機関始動時に最も重要な中心部
の発熱性を一段と向上させ，触媒活性を瞬時に行うこと
ができるため効果的に低温の排気ガスを浄化することが
できる。この発明は上記３区分方式に限定されるもので
はないが、この３区分方式は構成の簡略性と効果性等か
ら総合的に見ると実用的でる。なお、Ｚは触媒層を示し
ている。
により発生させた交番磁界による電磁誘導作用によって
電圧が誘起された時に中心部の方に誘導電流がより流れ
やすくし，それにより発生するジュール熱の加熱が効果
的に作用するので、内燃機関始動時に最も重要な中心部
の発熱性を一段と向上させ，触媒活性を瞬時に行うこと
ができるため効果的に低温の排気ガスを浄化することが
できる。この発明は上記３区分方式に限定されるもので
はないが、この３区分方式は構成の簡略性と効果性等か
ら総合的に見ると実用的でる。なお、Ｚは触媒層を示し
ている。
【００１２】一方，誘導加熱用コイル５は，コンバータ
ケースの外側にある12V 電圧のバッテリ８と高周波発生
電源９と接続されている。これらによりコイル中に発生
させた交番磁界でモノリス触媒担体３Ａを加熱する。温
度制御は，モノリス触媒担体３Ａに設置した温度センサ
ー10により検出し，コントローラ11により制御する。次
に，上記のように構成された発熱式触媒コンバータにお
ける作用について簡単に説明する。エンジン始動時，コ
ンバータ内の排気ガス温度が約300 ℃になるまでは，誘
導加熱コイル５によりモノリス触媒担体３Ａを加熱す
る。この加熱により，モノリス触媒担体３Ａの触媒成分
を活性化温度にし，排気ガス中のHC，COを低減させる。
そうして，触媒コンバータ内の排気ガス温度が約300 ℃
を越えると，上記温度センサー１０からの信号によりコ
ントローラ11が通電を断つことになる。
ケースの外側にある12V 電圧のバッテリ８と高周波発生
電源９と接続されている。これらによりコイル中に発生
させた交番磁界でモノリス触媒担体３Ａを加熱する。温
度制御は，モノリス触媒担体３Ａに設置した温度センサ
ー10により検出し，コントローラ11により制御する。次
に，上記のように構成された発熱式触媒コンバータにお
ける作用について簡単に説明する。エンジン始動時，コ
ンバータ内の排気ガス温度が約300 ℃になるまでは，誘
導加熱コイル５によりモノリス触媒担体３Ａを加熱す
る。この加熱により，モノリス触媒担体３Ａの触媒成分
を活性化温度にし，排気ガス中のHC，COを低減させる。
そうして，触媒コンバータ内の排気ガス温度が約300 ℃
を越えると，上記温度センサー１０からの信号によりコ
ントローラ11が通電を断つことになる。
【００１３】この発明は以上説明したとおりであるが、
つぎのような変形例も包含するものである。即ち、誘導
加熱可能なモノリス触媒担体３Ａの通電部の抵抗値は実
施例では３区分に分けた実施例を示したが，図３あるい
は図４に示すように，この発明の誘導加熱式触媒コンバ
ータへの適用に関して，その効率上有効な通電部の構造
はすべて含むものであることは言うまでもない。図３は
モノリス触媒担体３Ａの通電部の抵抗率を２段階即ち２
区分（抵抗の値は３Ａ１＜３Ａ２）にした例であり、各
区分の大きさは、例えば区分３Ａ２の径Ｌが９２Φに対
して、区分３Ａ１の径Ｓを３０〜５０Φとする。図４は
モノリス触媒担体３Ａの通電部を中心部にのみ生成し，
他の部分は電気絶縁性セラミックス製モノリス触媒担体
の基材自体を利用し，電気的絶縁および断熱を兼ねた層
４も省略した例である。各区分の大きさは、図３の例と
同様とする。もちろん、これら各区分の大きさは上記に
限定されるものではなく、使用される場所、大きさ、モ
ノリス触媒担体の材料により適当な値とすることが出切
る。また，高周波発生電源の中にバッテリ電圧の昇圧回
路を含み，触媒コンバータとして効率的に機能すること
は言うまでもない。通電部を形成する導電性材料につい
ては上記以外にも種々の材料を利用可能で有る。更に
は、低効率を変化させる方法として、材料を変える以外
に通電部の厚さを変えることによって行う方法もある。
通電部の製作についてはスラリ法が実用的で有利である
が、ゾルゲル法あるいはＣＶＤ法等の薄膜形成によりに
より製作することもできる。またモノリス触媒担体の外
周部に断熱を兼ねた電気的絶縁層を設ける例を示した
が、この電気的絶縁層は図４に示すようにモノリス触媒
担体を特種な構成にすることにより、省略することも可
能である。
つぎのような変形例も包含するものである。即ち、誘導
加熱可能なモノリス触媒担体３Ａの通電部の抵抗値は実
施例では３区分に分けた実施例を示したが，図３あるい
は図４に示すように，この発明の誘導加熱式触媒コンバ
ータへの適用に関して，その効率上有効な通電部の構造
はすべて含むものであることは言うまでもない。図３は
モノリス触媒担体３Ａの通電部の抵抗率を２段階即ち２
区分（抵抗の値は３Ａ１＜３Ａ２）にした例であり、各
区分の大きさは、例えば区分３Ａ２の径Ｌが９２Φに対
して、区分３Ａ１の径Ｓを３０〜５０Φとする。図４は
モノリス触媒担体３Ａの通電部を中心部にのみ生成し，
他の部分は電気絶縁性セラミックス製モノリス触媒担体
の基材自体を利用し，電気的絶縁および断熱を兼ねた層
４も省略した例である。各区分の大きさは、図３の例と
同様とする。もちろん、これら各区分の大きさは上記に
限定されるものではなく、使用される場所、大きさ、モ
ノリス触媒担体の材料により適当な値とすることが出切
る。また，高周波発生電源の中にバッテリ電圧の昇圧回
路を含み，触媒コンバータとして効率的に機能すること
は言うまでもない。通電部を形成する導電性材料につい
ては上記以外にも種々の材料を利用可能で有る。更に
は、低効率を変化させる方法として、材料を変える以外
に通電部の厚さを変えることによって行う方法もある。
通電部の製作についてはスラリ法が実用的で有利である
が、ゾルゲル法あるいはＣＶＤ法等の薄膜形成によりに
より製作することもできる。またモノリス触媒担体の外
周部に断熱を兼ねた電気的絶縁層を設ける例を示した
が、この電気的絶縁層は図４に示すようにモノリス触媒
担体を特種な構成にすることにより、省略することも可
能である。
【００１４】この発明をまとめるとつぎの付記のとおり
である。
である。
【００１５】付記１ 電気絶縁性セラミックス製モノリス触媒担体に誘導加熱
可能でかつその電気抵抗率を該モノリス触媒担体の中心
部から外周部に段階的に大きくした通電部を形成し、こ
の通電部に触媒を担持させるとともに、該通電部に誘導
電流を流すための誘導加熱用コイルを当該触媒担体の外
周部に設けたことを特徴とする自動車用誘導発熱式触媒
コンバータ。
可能でかつその電気抵抗率を該モノリス触媒担体の中心
部から外周部に段階的に大きくした通電部を形成し、こ
の通電部に触媒を担持させるとともに、該通電部に誘導
電流を流すための誘導加熱用コイルを当該触媒担体の外
周部に設けたことを特徴とする自動車用誘導発熱式触媒
コンバータ。
【００１６】付記２ 電気絶縁性セラミックス製モノリス触媒担体に誘導加熱
可能でかつその材料を変えて電気抵抗率を該モノリス触
媒担体の中心部から外周部に段階的に大きくした通電部
を形成し、この通電部に触媒を担持させるとともに、該
通電部に誘導電流を流すための誘導加熱用コイルを当該
触媒担体の外周部に設けたことを特徴とする自動車用誘
導発熱式触媒コンバータ。
可能でかつその材料を変えて電気抵抗率を該モノリス触
媒担体の中心部から外周部に段階的に大きくした通電部
を形成し、この通電部に触媒を担持させるとともに、該
通電部に誘導電流を流すための誘導加熱用コイルを当該
触媒担体の外周部に設けたことを特徴とする自動車用誘
導発熱式触媒コンバータ。
【００１７】付記３ 電気絶縁性セラミックス製モノリス触媒担体に誘導加熱
可能でかつその厚さを変えて電気抵抗率を該モノリス触
媒担体の中心部から外周部に段階的に大きくした通電部
を形成し、この通電部に触媒を担持させるとともに、該
通電部に誘導電流を流すための誘導加熱用コイルを当該
触媒担体の外周部に設けたことを特徴とする自動車用誘
導発熱式触媒コンバータ。
可能でかつその厚さを変えて電気抵抗率を該モノリス触
媒担体の中心部から外周部に段階的に大きくした通電部
を形成し、この通電部に触媒を担持させるとともに、該
通電部に誘導電流を流すための誘導加熱用コイルを当該
触媒担体の外周部に設けたことを特徴とする自動車用誘
導発熱式触媒コンバータ。
【００１８】付記４ 電気絶縁性セラミックス製モノリス触媒担体に誘導加熱
可能でかつその電気抵抗率を該モノリス触媒担体の中心
部から外周部に３段階に区分して順次大きくした通電部
を設け、この通電部に触媒を担持させるとともに、該通
電部に誘導電流を流すための誘導加熱用コイルを当該触
媒担体の外周部に設けたことを特徴とする自動車用誘導
発熱式触媒コンバータ。
可能でかつその電気抵抗率を該モノリス触媒担体の中心
部から外周部に３段階に区分して順次大きくした通電部
を設け、この通電部に触媒を担持させるとともに、該通
電部に誘導電流を流すための誘導加熱用コイルを当該触
媒担体の外周部に設けたことを特徴とする自動車用誘導
発熱式触媒コンバータ。
【００１９】付記５ 電気絶縁性セラミックス製モノリス触媒担体に誘導加熱
可能でかつ所定の電気抵抗率を有する導電材料の粉末を
含むスラリーを流し込み乾燥・焼結させかつ該モノリス
触媒担体の中心部から外周部に段階的に大きく形成した
通電部を設け、この通電部に触媒を担持させるととも
に、該通電部に誘導電流を流すための誘導加熱用コイル
を当該触媒担体の外周部に設けたことを特徴とする自動
車用誘導発熱式触媒コンバータ。
可能でかつ所定の電気抵抗率を有する導電材料の粉末を
含むスラリーを流し込み乾燥・焼結させかつ該モノリス
触媒担体の中心部から外周部に段階的に大きく形成した
通電部を設け、この通電部に触媒を担持させるととも
に、該通電部に誘導電流を流すための誘導加熱用コイル
を当該触媒担体の外周部に設けたことを特徴とする自動
車用誘導発熱式触媒コンバータ。
【００２０】付記６ 電気絶縁性セラミックス製モノリス触媒担体に誘導加熱
可能でかつその電気抵抗率を該モノリス触媒担体の中心
部から外周部に段階的に大きくした通電部を設けてこの
通電部に触媒を担持させるとともに、前記モノリス触媒
担体の外周部に断熱を兼ねた電気的絶縁層と、この電気
的絶縁層の外側に前記通電部に誘導電流を流すための誘
導加熱用コイルを設けたことを特徴とする自動車用誘導
発熱式触媒コンバータ。
可能でかつその電気抵抗率を該モノリス触媒担体の中心
部から外周部に段階的に大きくした通電部を設けてこの
通電部に触媒を担持させるとともに、前記モノリス触媒
担体の外周部に断熱を兼ねた電気的絶縁層と、この電気
的絶縁層の外側に前記通電部に誘導電流を流すための誘
導加熱用コイルを設けたことを特徴とする自動車用誘導
発熱式触媒コンバータ。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように，この発明によれば
耐久性および信頼性に優れるとともに，特に優れた昇温
特性と均一な発熱特性を有するモノリス触媒担体を提供
でき，さらに上記特性を有し，排気ガス浄化性能の内特
にエンジン始動時の性能を向上した触媒コンバータ装置
を提供することができる。従来の通電方式の場合に必要
であった電極の形成と通電回路の構成，すなわち抵抗調
整が不要となる。またこれにより基本的に既存のモノリ
ス触媒担体が適用できるため，実用面での信頼性が格段
に優る。つまり，実際の運転サイクル中に発生するフォ
イルタイプのメタル担体におけるメタル−メタル接合部
の剥離，あるいは焼結や粉末冶金担体における部分的な
クラック発生等による通電時の抵抗値の変化に伴う局部
発熱等の各種の不具合に対しては機構上信頼度が格段に
高い。もちろん，通電タイプで必要な電極部の形成も必
要としない。同時にこれらの構成により，同じメッシュ
サイズのモノリス担体を比較すると，この発明による通
電層の膜厚は数千オングストローム〜十μｍで，従来の
メタルモノリス担体の板厚５０μｍより薄くすることが
可能である。これによって通電容積は格段に少なくな
り，より少ない電力でかつ短時間に加熱することができ
る。その上モノリス触媒担体の触媒層の近接部の通電層
を誘導加熱によって加熱するため，触媒が性能発揮でき
る温度に素早く均一に昇温させることができる。この発
明の構成では，触媒が機関始動時等の低温状態と高温の
定常状態との両方に使用できる一体化したモノリス触媒
担体が提供できる。これにより，予備加熱用触媒と主触
媒との併用の従来よりコンパクトにすることができ，か
つ一体構造の提案でのバッテリ容量の不足を考慮したモ
ノリス触媒担体が得られる。しかも機関始動時に最も重
要な中心部の触媒活性を瞬時に行うことができるため，
効果的に低温の排気ガスを浄化することができる。
耐久性および信頼性に優れるとともに，特に優れた昇温
特性と均一な発熱特性を有するモノリス触媒担体を提供
でき，さらに上記特性を有し，排気ガス浄化性能の内特
にエンジン始動時の性能を向上した触媒コンバータ装置
を提供することができる。従来の通電方式の場合に必要
であった電極の形成と通電回路の構成，すなわち抵抗調
整が不要となる。またこれにより基本的に既存のモノリ
ス触媒担体が適用できるため，実用面での信頼性が格段
に優る。つまり，実際の運転サイクル中に発生するフォ
イルタイプのメタル担体におけるメタル−メタル接合部
の剥離，あるいは焼結や粉末冶金担体における部分的な
クラック発生等による通電時の抵抗値の変化に伴う局部
発熱等の各種の不具合に対しては機構上信頼度が格段に
高い。もちろん，通電タイプで必要な電極部の形成も必
要としない。同時にこれらの構成により，同じメッシュ
サイズのモノリス担体を比較すると，この発明による通
電層の膜厚は数千オングストローム〜十μｍで，従来の
メタルモノリス担体の板厚５０μｍより薄くすることが
可能である。これによって通電容積は格段に少なくな
り，より少ない電力でかつ短時間に加熱することができ
る。その上モノリス触媒担体の触媒層の近接部の通電層
を誘導加熱によって加熱するため，触媒が性能発揮でき
る温度に素早く均一に昇温させることができる。この発
明の構成では，触媒が機関始動時等の低温状態と高温の
定常状態との両方に使用できる一体化したモノリス触媒
担体が提供できる。これにより，予備加熱用触媒と主触
媒との併用の従来よりコンパクトにすることができ，か
つ一体構造の提案でのバッテリ容量の不足を考慮したモ
ノリス触媒担体が得られる。しかも機関始動時に最も重
要な中心部の触媒活性を瞬時に行うことができるため，
効果的に低温の排気ガスを浄化することができる。
【図１】この発明の触媒コンバータの構成概念図であ
る。
る。
【図２】この発明の触媒コンバータの構成概念図であ
る。
る。
【図３】この発明の触媒コンバータの変形適用例であ
る。
る。
【図４】この発明の触媒コンバータの変形適用例であ
る。
る。
【図５】この発明の触媒コンバータの要部を示す図であ
る。
る。
１…触媒コンバータ ２…コンバータケース ３…モノリス触媒担体 ３Ａ…誘導加熱型モノリス触媒担体 ３Ｂ…非誘導加熱型モノリス触媒 ４…電気的絶縁（断熱）層 ５…誘導加熱用コイル ６…シール ７…クッション ８…バッテリ ９…高周波発生電源 10…温度センサー Ｚ…触媒層 Ｇ…通電部層
Claims (1)
- 【請求項１】電気絶縁性セラミックス製モノリス触媒担
体に誘導加熱可能でかつその電気抵抗率を該モノリス触
媒担体の中心部から外周部に段階的に大きくした通電部
を設け、この通電部に触媒を担持させるとともに、該通
電部に誘導電流を流すための誘導加熱用コイルを当該触
媒担体の外周部に設けたことを特徴とする自動車用誘導
発熱式触媒コンバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6165515A JPH0828250A (ja) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | 自動車用誘導発熱式触媒コンバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6165515A JPH0828250A (ja) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | 自動車用誘導発熱式触媒コンバータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0828250A true JPH0828250A (ja) | 1996-01-30 |
Family
ID=15813864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6165515A Pending JPH0828250A (ja) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | 自動車用誘導発熱式触媒コンバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0828250A (ja) |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2847618A1 (fr) * | 2002-11-26 | 2004-05-28 | Toyota Jidoshokki Kk | Appareil de purification de gaz d'echappement et procede de purification de gaz d'echappement pour un moteur |
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-
1994
- 1994-07-18 JP JP6165515A patent/JPH0828250A/ja active Pending
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