(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関排気通路に排気浄化触媒を配置すると共に該排気浄化触媒の排気上流端面に面して導電体を配置し、該導電体に交番電流を供給することにより排気浄化触媒の排気上流端面近傍の部分を誘導加熱するようにした内燃機関の触媒昇温装置において、前記排気浄化触媒との間の空間を除いた導電体の周囲の少なくとも一部に、該導電体の周囲雰囲気の透磁率よりも透磁率の高い高透磁率要素を配置した触媒昇温装置。
【請求項２】
前記高透磁率要素は排気下流端面が前記導電体に面するように前記排気浄化触媒と同軸に配置された別の排気浄化触媒である請求項１に記載の触媒昇温装置。
【請求項３】
前記排気浄化触媒の排気上流端面と前記別の排気浄化触媒の排気下流端面との少なくとも一方を円錐形または逆円錐形とし、前記導電体の厚さを該導電体とこれら端面との間の間隔がほぼ一定になるような厚さとした請求項２に記載の触媒昇温装置。
【請求項４】
前記高透磁率要素を、前記導電体の周囲雰囲気の透磁率よりも透磁率が高く且つ渦電流損が小さくなる高透磁率低渦電流損要素とした請求項１に記載の触媒昇温装置。
【請求項５】
前記排気浄化触媒を収容するケーシングを機関排気通路に形成し、前記高透磁率低渦電流損要素を該ケーシングの外に配置した請求項４に記載の触媒昇温装置。
【請求項６】
前記高透磁率低渦電流損要素を、前記導電体の周囲雰囲気の透磁率よりも透磁率が高い薄層と絶縁体の層とを交互に重ねて構成される成層部材とした請求項４または５に記載の触媒昇温装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の触媒昇温装置に関し、特に、導電体に交番電流を供給して誘導加熱するようにした触媒昇温装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の内燃機関では、排出される排気ガス中の有害ガス成分、例えば、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯx）、および炭化水素（ＨＣ）等の成分を大気に放出する前に浄化するために、白金やパラジウム等の貴金属を触媒として担持した排気浄化触媒を排気系に備えている。
【０００３】
排気浄化触媒において触媒が触媒作用を行うためには、排気浄化触媒をその活性温度以上に昇温させなければならない。しかしながら、特に機関始動時には排気浄化触媒の温度は低く、また排気ガスも低温であるので排気浄化触媒はその活性温度にまで昇温しづらい。そのため、排気浄化触媒では触媒作用が活発に行われにくい。そこで、例えば機関始動時等のように排気浄化触媒の温度が低い時に、排気ガス以外の手段により排気浄化触媒をその活性温度以上にまで加熱して触媒作用の活発化を図る必要がある。
【０００４】
排気浄化触媒をその活性温度以上にまで昇温させる方法の一つに、特開平６−１５４６２３号公報により提案された誘導加熱を用いた方法がある。この特開平６−１５４６２３号公報では、誘導加熱用コイルを排気浄化触媒の排気上流端面近傍の外周面周りに配置して、排気浄化触媒の排気上流端面近傍を加熱するようにしている。このような構成にすると、排気浄化触媒全体を加熱する場合よりも少ない電力で迅速に、排気浄化触媒の排気上流端面近傍をその活性温度以上にまで加熱することができる。そして機関始動時においては排気ガスの量は少量であることが多いので、少なくとも排気浄化触媒の排気上流端面近傍の温度がその活性温度になっていれば、排気ガス中のほとんどの有害ガス成分が浄化される。また、排気上流端面近傍を加熱することにより触媒が活性化して排気ガスの浄化が開始されると、その反応熱が排気浄化触媒の伝熱や排気ガスの流れによって、排気下流側に伝えられ、これにより排気浄化触媒の被活性化領域が下流方向へ拡大していくので、最初に排気浄化触媒の排気上流端面近傍を加熱することは非常に効率がよい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平６−１５４６２３号公報に記載された構成では、誘導加熱用コイルによって形成される磁束が誘導加熱用コイルの周囲雰囲気中を通過することが多い。磁束が誘導加熱用コイルの周囲雰囲気中を通過するようになっていると、磁束が誘導加熱用コイルから離れる方向に全体的に広がってしまう。これにより、磁束が排気浄化触媒の排気上流端面から排気下流方向に離れた領域をも貫通するので、排気浄化触媒の排気上流端面近傍のみならずその排気下流部分も加熱されてしまうことになり、誘導加熱の効率が悪くなってしまう。
【０００６】
このような問題に鑑みて、本発明の目的は、排気浄化触媒の排気上流端面近傍を効率よく誘導加熱することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、第１の発明では、機関排気通路に排気浄化触媒を配置すると共にこの排気浄化触媒の排気上流端面に面して導電体を配置し、この導電体に交番電流を供給することにより排気浄化触媒の排気上流端面近傍の部分を誘導加熱するようにした内燃機関の触媒昇温装置において、排気浄化触媒との間の空間を除いた導電体の周囲の少なくとも一部に、この導電体の周囲雰囲気の透磁率よりも透磁率の高い高透磁率要素を配置する。こうすることで、導電体によって形成される磁束が導電体の周囲雰囲気の透磁率よりも透磁率の高い高透磁率要素を通過するようになる。
【０００８】
第２の発明では、第１の発明において、高透磁率要素は排気下流端面が導電体に面するように排気浄化触媒と同軸に配置された別の排気浄化触媒である。こうすることで導電体によって形成される磁束のほとんどが加熱対象中を貫通するようになる。
【０００９】
第３の発明では、第２の発明において、排気浄化触媒の排気上流端面と別の排気浄化触媒の排気下流端面との少なくとも一方を円錐形または逆円錐形とし、導電体の厚さをこの導電体とこれら端面との間の間隔がほぼ一定になるような厚さとする。
【００１０】
第４の発明では、第１の発明において、高透磁率要素を、導電体の周囲雰囲気の透磁率よりも透磁率が高く且つ渦電流損が小さくなる高透磁率低渦電流損要素とする。
【００１１】
第５の発明では、第４の発明において、排気浄化触媒を収容するケーシングを機関排気通路に形成し、高透磁率低渦電流損要素をこのケーシングの外に配置した。高透磁率低渦電流損要素をこのように配置すると、この高透磁率低渦電流損要素は排気ガスの流路上に配置されていないこととなる。
【００１２】
第６の発明では、第４または第５の発明において、高透磁率低渦電流損要素を、導電体の周囲雰囲気の透磁率よりも透磁率が高い薄層と絶縁体の層とを交互に重ねて構成される成層部材とした。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して本発明の実施例を説明する。なお、図中の同じ参照番号は同様な要素を示す。
【００１６】
図１は本発明の第一の実施例の触媒昇温装置を含む内燃機関の概略構成図である。図１において、１は触媒コンバータ、２は機関本体、３は機関排気通路である。機関排気通路３は機関本体２の排気ポートに連結される。触媒コンバータ１は機関排気通路３に配置される。触媒コンバータ１は流入口４および流出口５を有する。上記機関本体２から排出された排気ガスは機関排気通路３を介して流入口４から触媒コンバータ１に流入して流出口５において触媒コンバータ１から排出される。このように排気ガスが触媒コンバータ１内を流入口４から流出口５に流れるので以下の説明では流入口４側を排気上流側と称し、流出口５側を排気下流側と称する。
【００１７】
触媒コンバータ１はほぼ円筒形のケーシング６と、ほぼ円筒形の第一の排気浄化触媒７と第二の排気浄化触媒１０とを具備する。ケーシング６の上流側壁面はほぼ円錐形状である。第一の排気浄化触媒７および第二の排気浄化触媒１０はその長手軸線がケーシング６の長手軸線と同軸になるようにケーシング６内に収容される。第一の排気浄化触媒７の排気上流端面８はその軸線方向に対して垂直な平坦な面であり、第二の排気浄化触媒１０の排気下流端面１１はその軸線方向に対して垂直な平坦な面である。しかしながら、排気上流端面８および排気下流端面１１の形状は例えば後述するように円錐形のような別の形状であってもよい。また、触媒コンバータ１と第一の排気浄化触媒７と第二の排気浄化触媒１０との長手軸線に対して垂直な断面の形状は楕円形や矩形のような別の形状であってもよい。さらに、第一の排気浄化触媒７の軸線方向の長さは第二の排気浄化触媒１０の軸線方向の長さよりも長い。このことにより後述する導電体がより排気上流側に配置される。排気ガスの流れによって排気上流側の熱が排気下流側に伝達せしめられるので、導電体がより排気上流側に位置すれば効率的に排気浄化触媒を昇温させることができるようになる。
【００１８】
第一の排気浄化触媒７および第二の排気浄化触媒１０は一定温度（活性温度）以上で良好な触媒作用を示す触媒である。また第一の排気浄化触媒７および第二の排気浄化触媒１０の担体は金属製担体、または透磁率の高い材料を点在させた担体である。ケーシング６内には第一の排気浄化触媒７の排気上流端面８と第二の排気浄化触媒１０の排気下流端面１１との間に、これら端面に面するように導電体１３が配置される。
【００１９】
次に図１および図２を参照して本実施例の導電体について詳細に説明する。なお図２は図１に示した触媒コンバータの拡大断面図である。また図２には触媒コンバータの長手軸線に対して図面に向かって左側のみに磁力線を示しているが、実際には磁力線は長手軸線から触媒コンバータの外周へ向かう全ての方向に存在する。
【００２０】
図１に示したように本実施例の導電体１３はコイルである。コイル１３は電気抵抗が低い材料から成る一本の導電材、例えば導線を渦巻き状に巻いて形成される。導線としては、ステンレスや銅を用いることができる。コイル１３には交番電流を流すための交番電流発生電源１４が接続される。交番電流発生電源１４は直流電源に共振回路を組み込んだものである。しかしながら交番電流発生電源１４は交流電源でもよい。
【００２１】
図２に示したようにコイル１３は触媒コンバータ１の長手軸線１６（ケーシング６の長手軸線および第一の排気浄化触媒７および第二の排気浄化触媒１０の長手軸線と同軸）を中心として第一の排気浄化触媒７の排気上流端面８と第二の排気浄化触媒１０の排気下流端面１１とに沿って触媒コンバータ１の外周近傍まで渦巻き状に延びる。またコイル１３は第一の排気浄化触媒７の排気上流端面８と第二の排気浄化触媒１０の排気下流端面１１とのそれぞれに空間を開けて面するように配置される。しかしながらコイル１３はこのコイル１３と第一の排気浄化触媒７の排気上流端面８との間、およびコイル１３と第二の排気浄化触媒１０の排気下流端面１１との間に絶縁体を介して配置されるようにしてもよい。またコイル１３を構成する導線の横断面の形状は細長くて矩形である。もちろん導線の横断面の形状は円形や楕円形等の他の断面形状であってもよい。
【００２２】
次に誘導加熱について説明する。コイル１３に交番電流を流すと図２に示したようにコイル１３の周りに交番磁界、すなわち磁力線１５が形成される。第一の排気浄化触媒７および第二の排気浄化触媒１０はコイル１３の周囲雰囲気（例えば排気ガスや空気）よりも極めて透磁率が高い。そのため磁力線１５はコイル１３と第一の排気浄化触媒７との間の雰囲気中を通らずに第一の排気浄化触媒７の排気上流端面８近傍の一部分（以下、単に上流端部分と称す。）９を通過し、またコイル１３と第二の排気浄化触媒１０との間の雰囲気中を通らずに第二の排気浄化触媒１０の排気下流端面１１近傍の一部分（以下、単に下流端部分と称す。）１２を通過する。これにより第一の排気浄化触媒７の上流端部分９および第二の排気浄化触媒１０の下流端部分１２に磁力線１５と垂直な方向に流れる渦電流が発生する。この渦電流によって第一の排気浄化触媒７の上流端部分９と第二の排気浄化触媒１０の下流端部分１２とが誘導加熱せしめられる。
【００２３】
ところで、従来のように排気浄化触媒をコイルの片側のみに配置した場合、コイルによって発生する磁束は加熱対象領域（例えば排気浄化触媒）と加熱対象領域以外の領域（例えばコイルの周囲雰囲気：以下、加熱対象外領域と称する。）とを通過する。上述したように加熱対象領域は磁束がそこを通過することによって誘導加熱せしめられて電力を消費するが、加熱対象外領域でも同様に電力は消費されてしまう。しかも加熱対象外領域で消費される電力は有効に熱エネルギに変換されない。したがって、この加熱対象外領域が増加すると電力の損失が大きくなってしまう。
ところが本実施例ではコイル１３の上流および下流にコイル１３の周囲雰囲気の透磁率よりも透磁率が高い排気浄化触媒７、１０を配置している。そのためコイル１３によって発生する磁束はコイル１３と排気浄化触媒７、１０との間の空間領域をほとんど通過することなく、排気浄化触媒７、１０を通過する。すなわち排気浄化触媒７、１０が高透磁率要素として働く。これにより、コイル１３によって形成される磁束はほぼ加熱対象領域のみを通過することになる。このため消費される電力のほとんどは熱エネルギに変換され、電気的エネルギから熱エネルギへの変換効率が増大し、少ない電力の損失で発熱量を増加させることができる。よって誘導加熱の効率が向上する。
【００２４】
また、排気浄化触媒をコイルの片側のみに配置した場合、コイルによって発生する磁束は透磁率の低い領域（例えばコイルの周囲雰囲気）を通過するようになる。このためコイルにより発生する磁力が磁束にこの透磁率の低い領域を通過させるのにも使われてしまうため、コイルの効率が下がる。よって加熱対象領域を活性温度に到達させるのに時間がかかってしまい、しかも電力消費量が大きくなってしまう。
ところが本実施例ではコイル１３の上流および下流にコイル１３の周囲雰囲気の透磁率よりも透磁率が高い排気浄化触媒７、１０を配置している。このため、コイル１３によって発生する磁束はほとんど透磁率の低い領域を通過しない。よってコイルにより発生する磁力は透磁率の低い領域を通過させるのに用いられなくなるため、コイルの効率が上がる。その結果、加熱対象領域を活性温度に少ない電力消費量で且つ短時間で到達させることができるようになり、このことによっても誘導加熱の効率が向上する。
【００２５】
図３および図４を参照して図１および図２に示した第一の実施例の変更例について説明する。なお、図３は第一の実施例の変更例の断面図であり、図４（ａ)および図４（ｂ）は図３に示した変更例の部分拡大図である。図３に示したように、触媒コンバータ１はほぼ円筒形のケーシング６と、第三の排気浄化触媒１７と第四の排気浄化触媒２０とを具備する。第三の排気浄化触媒１７の排気上流端面１８は排気下流方向に向かって凹である円錐形であり、その排気下流端面は排気下流方向に向かって凸である円錐形である。これら円錐形をした端面の頂点は長手軸線１６上にある。一方、第四の排気浄化触媒２０の排気下流端面２１は排気上流方向に向かって凹である円錐形であり、その排気上流端面は排気上流方向に向かって凸である円錐形である。これら円錐形の端面の頂点も長手軸線１６上にある。そして第三の排気浄化触媒１７の排気上流端面１８と第四の排気浄化触媒２０の排気下流端面２１との間に、これら端面１８、２１に面するように導電体２３が配置される。
【００２６】
図３に示したように本実施例の導電体２３はコイルである。コイル２３は触媒コンバータ１の長手軸線１６を中心として触媒コンバータ１の外周近傍まで徐々に薄くなるように渦巻き状に延びる。すなわち、コイル２３はその排気下流面が第三の排気浄化触媒１７の排気上流端面１８に沿い、排気上流面が第四の排気浄化触媒２０の排気下流端面２１に沿うような厚さとなっている。
【００２７】
なお、導電体の排気下流面が下流側排気浄化触媒の排気上流端面に沿い、導電体の排気上流面が上流側排気浄化触媒の排気下流端面に沿うような厚さであれば、導電体および上流側・下流側排気浄化触媒は如何なる形状であってもよい。例えば、排気浄化触媒の各端面は凸になるように円錐形であっても、凹になるように円錐形であってもよく、導電体は排気浄化触媒の端面の形状に適合するような形状である。
【００２８】
また、コイル２３の断面は、図４（ａ）に示したように排気ガスの流れと平行に延びる矩形であるか、または図４（ｂ）に示したように排気ガスの流れと平行な面と排気浄化触媒の端面と平行な面とを有する四角形である。
コイル２３が図４（ａ）に示したような断面を有する場合、コイル２３を流れる交番電流は主にコイル２３の断面において排気浄化触媒の端面に対面する領域を流れる。すなわちコイル２３に交番電流を流すと交番電流は表皮効果によってコイル２３の断面において表皮近傍を流れる性質があり、しかも磁力線には短かくなろうという性質、すなわち透磁率の高い所をより多く通ろうという性質があるので本実施例の場合には電流はコイル２３の断面において排気浄化触媒の端面に面した部分に偏って流れる。すなわち電流は概して図中に黒く塗り潰した部分を最も良く流れ、この部分から離れるにつれて徐々に少なくなる。磁力線はコイル２３を流れる電流を基準に発生するので、磁力線は短くなり、誘導加熱の効率が上がる。コイル２３が図４（ｂ）に示したような断面を有する場合も、図４（ａ）の場合と同様の理由から誘導加熱の効率が上がる。
【００２９】
図５および図６を参照して第二の実施例の触媒昇温装置について説明する。なお、図６は図５に示した成層部材の拡大断面図である。図５に示したように、触媒コンバータ１はほぼ円筒形のケーシング６と、第五の排気浄化触媒３０とを具備する。第五の排気浄化触媒３０の排気上流端面３１は排気上流方向に向かって凸である円錐形であり、この円錐形の端面３１の頂点は長手軸線１６上にある。そしてケーシング６内には第五の排気浄化触媒３０の排気上流端面３１に面して導電体３３が配置される。図５に示したように本実施例の導電体３３はコイルである。コイル３３は触媒コンバータ１の長手軸線１６を中心として第五の排気浄化触媒３０の排気上流端面３１に沿って触媒コンバータ１の外周近傍まで螺旋状に延びる。
【００３０】
図５に示したように本実施例の触媒昇温装置は高透磁率低渦電流要素３４を具備する。高透磁率低渦電流損要素３４はコイル３３の周囲雰囲気（例えば排気ガスや空気）の透磁率よりも透磁率が高くて渦電流損の少ない要素である。高透磁率低渦電流損要素３４はケーシング６の外部において、触媒コンバータ１の長手軸線１６を中心としてケーシング６の上流側壁面の外壁面に沿って触媒コンバータ１の外周まで延び、更にそこからケーシング６の円筒側壁面に沿って排気下流へ向かって僅かに延びるほぼお椀形状（またはほぼ切頭円錐形状）である。
【００３１】
高透磁率低渦電流損要素３４は例えば、図６に示したように、ほぼお椀形状（または切頭円錐形状）の薄い透磁率の高い材料層（例えば、金属層、鉄板または鋼板）３６とほぼお椀形状（または切頭円錐形状）の薄い絶縁層３５とを交互に重ねた成層部材（成層鉄心）である。このような成層部材は例えば変圧器等に用いられる成層鉄心と類似している。成層部材３４の渦電流損はそれが中実の金属材料により形成される場合よりも少ない。なお、高透磁率低渦電流損要素は、フェライトなどの磁性体を粉状にしたものを絶縁性の接着剤と加圧成形した圧粉磁心のように、透磁率が高くて渦電流損が少なければ如何なる部材であってもよい。
【００３２】
本実施例において、成層部材３４はコイル３３の周囲雰囲気よりも遥かに透磁率が高いので磁束は成層部材３４を通る。これによりコイル３３によって発生する磁力が磁束に周囲雰囲気を通過させるのに用いられることがなくなり、よってコイル３３の効率が上がる。その結果、少ない消費電力量で同等の磁場を作ることができるようになり、すなわち加熱対象領域を活性温度に少ない電力消費量で且つ短時間で到達させることができるようになり、成層部材３４を配置していない状態よりも排気浄化触媒３０の上流端部分３２における誘導加熱の効率が向上する。
【００３３】
図７〜図９を参照して本発明の第三の実施例の触媒昇温装置について説明する。なお、図８は図７の線VII−VIIに沿った触媒コンバータの断面図であり、図９は排気浄化触媒の排気上流端面の概略斜視図であって、本実施例の触媒昇温装置の加熱原理を示す図である。
図７に示したように、第六の排気浄化触媒４０の排気上流端面４１は第六の排気浄化触媒４０の軸線方向に対して垂直な平坦な面である。また第六の排気浄化触媒は長手軸線１６方向に延びる複数の担体板４６から構成される。これら担体板４６は図８に示したように、第六の排気浄化触媒４０の長手軸線１６に対して垂直な断面が格子状になるように配置され、この格子形状は第一の列５０の担体板と第二の列５１の担体板から形成される。
【００３４】
ケーシング６内において第六の排気浄化触媒４０の排気上流端面４１に面して導電体４３が配置される。図８に示したように本実施例の導電体４３は、第六の排気浄化触媒４０の担体板４６の排気上流縁部に対して平行に配置された直線部分４４とこれら直線部分４４を直列に互い違いに接続する湾曲部分４５とを具備する導電材である。
【００３５】
次に本実施例の触媒昇温装置の加熱原理について説明する。図９には導電材４３の直線部分４４によって発生せしめられる磁界の方向４７および磁力線４８と、この磁力線４８によって発生せしめられる渦電流４９とを示す。上述したように導電材４３の直線部分４４は第六の排気浄化触媒４０の担体板４６の排気上流縁部に対して平行に配置されており、この導電材４３の直線部分４４によって発生せしめられる磁界の方向４７は導電材４３の直線部分４４周りをこの直線部分４４に対して垂直に回る方向である。よってこの磁界の方向４７は図９に示したように第六の排気浄化触媒４０の担体板４６を形成する格子の第一の列５０と平行になり、同様に磁力線４８も担体板４６を形成する格子の第一の列５０と平行にこれら第一の列５０内を通過するように発生する。そしてこの磁力線４８により、渦電流４９が磁力線４８周りに磁力線４８と垂直に円を描くように流れるように発生して、第六の排気浄化触媒４０が誘導加熱される。
【００３６】
一般に渦電流は磁力線の方向に対して垂直な方向の板幅が狭いと発生しづらい。すなわち、磁力線の方向に平行な薄い板材には渦電流が発生しにくい。そのため磁力線を発生させるためのコイルを、磁力線が担体板を垂直に通過するように配置する必要がある。磁力線が担体板を垂直に通過すれば、磁力線周りに渦電流が発生し易く効率的に誘導加熱が行われる。
図９に示した実施例では、上述したように磁力線４８が格子の第一の列５０と平行に発生する。そして上述した理由から、渦電流は格子の第一の列５０に発生し難く、格子の第一の列５０と第二の列５１とが直交する交差地点において発生し易い。磁力線が格子の列に対して平行に発生しない場合には磁力線は担体板と直交しないので渦電流が発生しづらく、このような場合に比べて本実施例の格子では渦電流が発生しやすい。よって磁力線が担体板の方向に対して直交するように発生しない場合に比べて排気浄化触媒の上流端部分を効率よく誘導加熱することができる。
【００３７】
図１０を参照して図７〜図９に示した本発明の第三の実施例の変更例について説明する。図１０に示したように、導電体５３は、第六の排気浄化触媒４０の担体板４６の排気上流縁部に対して平行に配置された直線部分５４と、これら直線部分５４を並列に接続し且つ排気浄化触媒の外周に沿って延びる外周部分５５とを具備する導電材である。これによっても排気浄化触媒の上流端部分を効率よく誘導加熱することができる。
また、この変更例の導電材５３の直線部分５４は交番電流発生電源１４に並列に接続される。このように導電材が並列に交番電流発生電源１４に接続された場合には全体としての電気抵抗が図７〜図９に示した第三の実施例のように導電材が交番電流発生電源１４に直列に接続されている場合の電気抵抗に比べて小さくなる。このため導電材内を電流が流れやすくなり、排気浄化触媒４０の上流端部分４２の加熱効率が向上する。
【００３８】
図１１を参照して本発明の第四の実施例の触媒昇温装置について説明する。図１１に示したように、第七の排気浄化触媒６０は、長手軸線１６方向に延びる複数の担体板６６を重ね、山と谷のある波形状となるようにこれら担体板６６をまとめて曲げて得られる形状（以下、単に波形状と称する。）の担体板６６を有する。図１０に示したように、本実施例の導電体６３は渦巻き形状に巻かれた四つのコイルである。これらコイル６３のうちの二つのコイル６４は、その中心が第七の排気浄化触媒６０の波形状の担体板６６の山および谷の中心と同軸になるように配置され、その直径は第七の排気浄化触媒６０の半径より僅かに小さい。コイル６３のうちの残りの二つのコイル６５はコイル６４と同一平面上であってコイル６４が配置されていない領域に配置され、その直径はコイル６４よりも小さい。
本実施例の触媒昇温装置も、第三の実施例の触媒昇温装置と同様に、第七の排気浄化触媒６０の担体板６６の上流側縁部に平行にコイル６４の一部が配置されて磁力線の方向に直角に担体板が存在する確率が向上するため、排気浄化触媒６０の上流端部分を効率よく誘導加熱することができる。
【００３９】
【発明の効果】
第１の発明によれば、導電体によって形成される磁束が導電体の周囲雰囲気の透磁率よりも透磁率の高い高透磁率要素を通過するようになるので、少ない電力で同程度の磁場を得ることができるようになる。よって、排気浄化触媒の排気上流端面近傍を効率よく誘導加熱することができるようになる。
【００４０】
第２の発明によれば、導電体によって形成される磁束のほとんどが加熱対象中を貫通するようになるので、電力の損失が小さくなり、排気浄化触媒の排気上流端面近傍を効率よく誘導加熱することができるようになる。
【００４１】
第５の発明によれば、高透磁率低渦電流損要素は排気ガスの流路上に配置されていないので、高透磁率低渦電流損要素が排気抵抗になることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施例の触媒昇温装置を示す図である。
【図２】図１に示した触媒コンバータの拡大断面図である。
【図３】図２と同様な図であって第一の実施例の変更例を示す図である。
【図４】（ａ）図３に示した変更例の部分拡大図である。
（ｂ）図３に示した変更例の部分拡大図であり、図４（ａ）とは別の例を示す図である。
【図５】図２と同様な図であって第二の実施例の触媒昇温装置を示す図である。
【図６】図５の成層部材の拡大断面図である。
【図７】図２と同様な図であって第三の実施例の触媒昇温装置を示す図である。
【図８】図７の線VII−VIIに沿った触媒コンバータの断面図である。
【図９】図７および図８に示した第三の実施例の触媒昇温装置の発熱原理を示す図である。
【図１０】図８と同様な図であって第三の実施例の変更例を示す図である。
【図１１】図８と同様な図であって第四の実施例の触媒昇温装置を示す図である。
【符号の説明】
１…触媒コンバータ
２…機関本体
３…機関排気通路
４…流入口
５…流出口
６…ケーシング
７…第一の排気浄化触媒
１０…第二の排気浄化触媒
１３…コイル
１５…磁力線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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