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公開番号2024075359
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-03
出願番号2022186750
出願日2022-11-22
発明の名称電気加熱式触媒コンバータ
出願人日本碍子株式会社,トヨタ自動車株式会社
代理人アクシス国際弁理士法人
主分類B01J 35/50 20240101AFI20240527BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】エンジン負荷が増大した際の熱衝撃への対応を改善できる電気加熱式触媒コンバータを提供する。
【解決手段】本発明による電気加熱式触媒コンバータは、外周壁と、外周壁の内側に配設され、一方の端面から他方の端面まで延びる流路を形成する複数のセルを区画形成する隔壁とを有するハニカム構造体1と、ハニカム構造体1に接続され、ハニカム構造体1に電圧を印加するための一対の金属電極2と、エンジンからの排気ガス4が流通するための入口30と出口31とが設けられ、入口30と出口31との間で内部にハニカム構造体1を格納するハウジング3とを備え、ハニカム構造体1は、セルが延びる方向に直交する断面において、互いに同軸に配置されるとともに、開口率が互いに異なる複数の領域を有し、複数の領域は、ハニカム構造体の軸中心を含む中央領域と、外周壁に隣接する外周領域とを含み、中央領域の開口率が、外周領域の開口率の0.9倍以下であり、中央領域の直径が、ハウジングの入口の直径の65%以上かつ135%以下である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
外周壁と、前記外周壁の内側に配設され、一方の端面から他方の端面まで延びる流路を形成する複数のセルを区画形成する隔壁とを有するハニカム構造体と、
前記ハニカム構造体に接続され、前記ハニカム構造体に電圧を印加するための一対の金属電極と、
エンジンからの排気ガスが流通するための入口と出口とが設けられ、前記入口と前記出口との間で内部に前記ハニカム構造体を格納するハウジングと
を備え、
前記ハニカム構造体は、前記セルが延びる方向に直交する断面において、互いに同軸に配置されるとともに、開口率が互いに異なる複数の領域を有し、
前記複数の領域は、前記ハニカム構造体の軸中心を含む中央領域と、前記外周壁に隣接する外周領域とを含み、
前記中央領域の開口率が、前記外周領域の開口率の０．９倍以下であり、
前記中央領域の直径が、前記ハウジングの前記入口の直径の６５％以上かつ１３５％以下である、
電気加熱式触媒コンバータ。
続きを表示（約 520 文字）【請求項２】
前記複数の領域は、前記中央領域と前記外周領域との間に配置された中間領域をさらに含み、
前記中間領域の開口率が、前記中央領域の開口率より大きく、前記外周領域の開口率未満である、
請求項１に記載の電気加熱式触媒コンバータ。
【請求項３】
前記中央領域の前記隔壁の厚さが、前記外周領域の前記隔壁の厚さの１．３倍以上かつ２．３倍以下である、
請求項１又は２に記載の電気加熱式触媒コンバータ。
【請求項４】
前記中央領域の開口率が、前記外周領域の開口率の０．６５倍以上かつ０．８倍以下である、
請求項１又は２に記載の電気加熱式触媒コンバータ。
【請求項５】
前記中央領域の開口率が、前記外周領域の開口率の０．６５倍以上かつ０．８倍以下である、
請求項３に記載の電気加熱式触媒コンバータ。
【請求項６】
前記ハニカム構造体が、前記ハニカム構造体の軸中心を挟んで、前記外周壁の外面上において、前記セルが延びる方向に帯状に延びるように設けられた一対の電極層をさらに有する、
請求項１又は２に記載の電気加熱式触媒コンバータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気加熱式触媒コンバータに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
一般に、導電性セラミックスからなるハニカム構造体に電極を配設し、通電によりハニカム構造体自体を発熱させることで、ハニカム構造体に担持された触媒をエンジン（内燃機関）の始動前に活性温度まで昇温させて、エンジンが始動直後の冷えた状態の際に排出される排気ガスの浄化を狙う電気加熱触媒（ＥＨＣ）コンバータが知られている。
【０００３】
電気加熱触媒は、エンジンからの排気ガスによる熱衝撃に耐えることが求められる。下記の特許文献１では、ハニカム構造体の径方向に開口率の分布を設けることにより、排気ガスの流れを調整し、ハニカム構造体内の熱膨張差を抑制し、排気ガスによる熱衝撃を緩和することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０１５／１５１８２３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような従来のハニカム構造体を用いた電気加熱式触媒コンバータを鋭意検討したところ、エンジン負荷が増大した際の熱衝撃への対応に改善の余地があることが判った。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的の一つは、エンジン負荷が増大した際の熱衝撃への対応を改善できる電気加熱式触媒コンバータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
項目１．本発明の電気加熱式触媒コンバータは、一実施の形態において、外周壁と、外周壁の内側に配設され、一方の端面から他方の端面まで延びる流路を形成する複数のセルを区画形成する隔壁とを有するハニカム構造体と、ハニカム構造体に接続され、ハニカム構造体に電圧を印加するための一対の金属電極と、エンジンからの排気ガスが流通するための入口と出口とが設けられ、入口と出口との間で内部にハニカム構造体を格納するハウジングとを備え、ハニカム構造体は、セルが延びる方向に直交する断面において、互いに同軸に配置されるとともに、開口率が互いに異なる複数の領域を有し、複数の領域は、ハニカム構造体の軸中心を含む中央領域と、外周壁に隣接する外周領域とを含み、中央領域の開口率が、外周領域の開口率の０．９倍以下であり、中央領域の直径が、ハウジングの入口の直径の６５％以上かつ１３５％以下である、電気加熱式触媒コンバータに関する。ここで直径とは数学的な直径の他に等価直径の意味も含まれる。
【０００８】
項目２．本発明は、複数の領域は、中央領域と外周領域との間に配置された中間領域をさらに含み、中間領域の開口率が、中央領域の開口率より大きく、外周領域の開口率未満である、項目１に記載の電気加熱式触媒コンバータに関していてよい。
【０００９】
項目３．本発明は、中央領域の隔壁の厚さが、外周領域の隔壁の厚さの１．３倍以上かつ２．３倍以下である、項目１又は２に記載の電気加熱式触媒コンバータに関していてよい。
【００１０】
項目４．本発明は、中央領域の開口率が、外周領域の開口率の０．６５倍以上かつ０．８倍以下である、項目１から３までのいずれか１項に記載の電気加熱式触媒コンバータに関していてよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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