(57)【要約】      （修正有）【課題】触媒燃焼式ヒータの触媒担体に係り、コールドスタート時に電気を用いて触媒担体を加熱する際に、４２Ｖの電圧に耐えられる電気加熱触媒担体を提供する。【解決手段】金属製薄板から成る波板１と平板２とを重ね、これらを中心電極５を中心として多重に巻回して形成したコア３を、外周部に電極６を固着した金属製の外筒４内に圧入し、外筒４とコア３、及び中心電極５とコア３とを電気的に接続した電気加熱触媒担体であって、波板１の波１ａの高さＨとピッチＰとの関係をＨ＞Ｐとしたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製薄板から成る波板（１）と平板（２）とを重ね、これらを中心電極（５）を中心として多重に巻回して形成したコア（３）を、外周部に電極（６）を固着した金属製の外筒（５）内に圧入し、外筒（４）とコア（３）、及び中心電極（５）とコア（３）とを電気的に接続した電気加熱触媒担体であって、波板（１）の波（１ａ）の高さＨとピッチＰとの関係をＨ＞Ｐとしたことを特徴とする電気加熱触媒担体。
【請求項２】
平板（２）に通電を阻止する絶縁部（９）を設けたことを特徴とする請求項１記載の電気加熱触媒担体。
【請求項３】
波板（１）が素材重量の８０％以上を占めることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電気加熱触媒担体。
【請求項４】
Ｈ／Ｐ＞２であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項記載の電気加熱触媒担体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用暖房装置に用いる触媒燃焼式ヒータの触媒担体に係り、より詳しくは、コールドスタート時に電気を用いて触媒担体を加熱する電気加熱触媒担体に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、燃料と燃焼用空気の混合気を触媒で燃焼し、この触媒燃焼による燃焼熱で熱媒体を加熱して車室内へ供給する空気を暖める、所謂「触媒燃焼式ヒータ」を用いた車両用暖房装置が使用されている。この触媒燃焼式ヒータは白金等の触媒を担持させた触媒担体をケーシング内に装着したもので、酸化窒素や一酸化炭素、不燃燃料を殆ど排出しないクリーンな熱源として注目されている。
【０００３】
そして、コールドスタート時における触媒の活性化を図るため、電気を用いて触媒担体を加熱する電気加熱触媒担体が知られている。この種の電気加熱触媒担体では、断面変形のハニカム構造のコアを有するものが、構造が簡素で強度的にも優れるという利点を有している。
【０００４】
この電気加熱触媒担体は、金属製薄板から成る波板と平板とを重ね、これらを中心電極を中心として多重に巻回して形成したコアを、外周部に電極を固着した金属製の外筒内に圧入し、外筒とコア、及び中心電極とコアとを電気的に接続することにより形成される。なお、現状では、図９に示す如く、波板１０１の波１０１ａの高さＨとピッチＰの関係はＨ＜Ｐとなっている。
【０００５】
ところで、最近、自動車に使用される電圧を１２Ｖから４２Ｖに変更する検討がなされているが、上図の素材形状では電気抵抗値が低く、電圧が４２Ｖになると大電流が流れるため、触媒担体が破損する恐れが有る。すなわち、現状では抵抗値が１Ω以下のため、１２Ｖでは電力が１００Ｗ程度であるが、４２Ｖにすると約１．３ｋＷにもなる。
【０００６】
また、波板重量が素材重量の６０％程度で抵抗値が低いため、波板のみに通電するように設計しても、電力が下がる効果は得られにくく、また、波板の重量が素材重量に占める占有率が小さいため、波板のみの通電では発熱も不均一になる。
【特許文献１】特開２０００−８４４１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
解決しようとする問題点は、波板の抵抗値が低く、４２Ｖの電圧では大電流が流れるため破損する点、波板が素材重量に占める波板重量の比率が小さいため発熱が不均一になるである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の電気加熱触媒担体は、波板の波の高さＨとピッチＰとの関係をＨ＞Ｐとしたことを主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の電気加熱触媒担体は、波板の波の高さＨ＞ピッチＰとしたことにより、波板の単位長さ当たりの波の数が多くなり、波板の抵抗値が高くなる。したがって、電圧を４２Ｖにしても大電流が流れることがなく、触媒担体が破損することがない。また、素材重量に占める波板重量の比率が大きくなるため、発熱がほぼ均一となる。さらに、巻数が小さくなるため、接合用接着剤により塞がれるセル面積が減少して開口率が増加するため、触媒としての作用を発揮する触媒量が増加して性能が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施例である電気加熱触媒担体の斜視図、図２、図４は図１の電気加熱触媒担体の製造方法の説明図、図３は図１の電気加熱触媒担体の平面図、図５は図１の電気加熱触媒担体の断面図、図６は図５の要部拡大図である。
【００１１】
本実施例の電気加熱触媒担体の基本構造は従来と同様であり、図１において、４はＳＵＳ４３０のフェライト系ステンレス等で形成された外筒で、その外周部には電極６が固着されている。３は外筒４内に圧入された断面円形状のコアで、図２に示すように、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金等の金属製薄板から成る帯状の波板１と平板２とを重ね、これらを中心電極５を中心として多重に巻回すことにより形成されている。図３に示すように、波板１と平板２はセラミック接着剤等の接合材１０で接合されている。
【００１２】
図４に示すように、平板２の巻き始め端部２ａは中心電極５に形成されたスリット５ａに係合され、ろう付け接合されることにより電気的に接続されている。図２に示すように、平板２の内側にはＮｉ等から成るろう箔材７が設けられており、これを加熱溶融させることによりろう材層８（図１参照）が形成され、波板１と平板２とが電気的に接続された状態となっている。
【００１３】
また、平板２には多数の小孔９が設けられており、この小孔９と溶融したろう箔材７とを介してコア３と外筒４とが電気的に接続された状態となっている。なお、図５に示すように、平板２には複数個の切断部９（絶縁部）が設けられており、平板２への通電を阻止している。
【００１４】
そして、図６に示すように、本発明では、波１ａの高さＨ（図４参照）とピッチＰとの関係がＨ＞Ｐとなっている。このようにすることで波板１の単位長さ当たりの波１ａの数が多くなり、波板１の抵抗値が増すため、電圧を４２Ｖにしても大電流が流れることがなく、担体が破損することがない。
【００１５】
なお、平板２には切断部９が設けられていて電流が流れないため平板２により抵抗値が下がることはない。また、素材重量（波板１の重量と平板２の重量との和）に占める波板１の重量の比率が８０％以上と大きくなるため、発熱がほぼ均一となる。
【００１６】
さらに、素材面積が大きくなるため、巻数を少なくすることができ、図７に示す如く接合材１０により塞がれるセル面積が減少して開口率が増加するため、触媒作用を発揮する触媒の量が増加する。
【００１７】
本実施例では、１平方インチ当たりセル数４００、開口面積３６ｃｍ２、容量１６９ｍｌ、外筒４の外径７６．３ｍｍ、高さ４０ｍｍ、板厚１．５ｍｍ、中心電極５の直径６ｍｍ、波板１と平板２の板厚５０μｍ、幅４０ｍｍとなっている。なお、波板１と平板２の板厚は加工性の点から２５〜１００μｍ程度が好ましい。
【００１８】
図８は上記寸法の電気加熱触媒担体であって、本発明を適用したもの（Ｈ＞Ｐ）と、従来のもの（Ｈ≦Ｐ）とを比較して示したデータである。この表に示すように、Ｈ＞Ｐが大きくなるほど巻数が減少し、波板抵抗値が増加している。また、接合材１０により塞がれるセル面積が減少している。
【００１９】
なお、本発明は上記各実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施例に種々の改変を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施例である電気加熱触媒担体の斜視図である。
【図２】図１の電気加熱触媒担体の製造方法の説明図である。
【図３】図１の電気加熱触媒担体の製造方法の説明図である。
【図４】図１の電気加熱触媒担体の製造方法の説明図である。
【図５】図１の電気加熱触媒担体の断面図である。
【図６】図５の要部拡大図である。
【図７】図３の要部拡大図である。
【図８】本発明を適用した電気加熱触媒担体と従来の電気加熱触媒担体とを比較して示したデータ。
【図９】従来の電気加熱触媒担体の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１    波板
１ａ  波
２    平板
３    コア
４    外筒
５    中心電極
６    電極
９    切断部（絶縁部）
【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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