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技術 セラミック材料から押し出される電気的に加熱可能なハニカム体

出願人 コンチネンタルオートモーティヴゲゼルシャフトミットベシュレンクテルハフツング
発明者 ブリュックロルフヒルトペーター
出願日 2013年10月1日 (7年4ヶ月経過) 出願番号 2015-533634
公開日 2015年12月17日 (5年1ヶ月経過) 公開番号 2015-535796
状態 特許登録済
技術分野 排気の後処理 セラミックスの後処理 触媒
主要キーワード 電気供給線 部分電流 電気絶縁領域 金属シート層 電気的絶縁物 並列電流 押し出し材料 スリット入り
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年12月17日)のものです。
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図面 (6)

課題・解決手段

本発明は、壁(10)により互いに分離したチャネル(11)、前端面(2)、後端面(3)、外側面(4)を有するセラミック材料製ハニカム体(4)に関する。流体は、前端面(2)から後端面(3)まで流れの向き(S)にハニカム体を通って流れる。ハニカム体(1)は、少なくとも1つの第2の部分(6)よりも少なくとも1つの第1の部分(5)において導電性に乏しく、両部分(5、6)は、流れの向き(S)において前後に位置する。導電性に乏しいセラミック材料押し出すことによりハニカム体(1)が作られる方法を用いて、ハニカム体(1)は作られる。ハニカム体(1)は、少なくとも1つの第2の部分(6、7)で導電性が増加するように、押し出しの後、第2の部分(6、7)において処理される一方、ハニカム体は、少なくとも1つの第1の部分(5)で不変のままであり、部分(5、6、7)は、流れの向き(S)において前後に位置する。

概要

背景

ガス流通することができるハニカム体(前記ハニカム体は、触媒活性材料被覆されておよび/またはフィルタとして形成される)を有するガス用の浄化システムを備えることは、公知である。ここで、触媒転換プロセスまたは脱着のために必要な温度により急速に到達するために、あるいは、蓄積したすす粒子点火しておよび/またはその転換加速するために、電気的に加熱可能なハニカム体を使用することも、公知である。

原則として、特に一方では押し出されたハニカム体、そして他方では金属シート層から作られるハニカム体、の2種類の異なるハニカム体がある。金属ハニカム体がそれらの導電性の理由で電気加熱のための原則において適切であるのに対して、押し出されたハニカム体については、これらがセラミック材料から作り出される場合に、これは初めは事実ではない。そしてそれは、通常、事実である。しかしながら、導電性材料からハニカム体を押し出すことも可能である。そして、導電性ハニカム体は、次いで、電気的加熱に適した特性を有する電流路が作られるように、スリットによって分離されることが可能に作られる。この種のハニカム体は、例えば、特許文献1または特許文献2に記載されている。

異なる導電性を有する2つの異なる材料が押し出しのために使われるこの種の設計の発展は、特許文献3において追加的に開示されている。そこで記載されているハニカム体は、内部的によりも外部的に異なる導電性を有する。

すべての押し出される電気的に加熱可能なハニカム体に共通の特徴は、典型的アプリケーションのための原則において比較的薄いディスクだけが必要とされて、そして次に、スリットおよび使用する材料のせいで比較的不安定であるということである。そうすると、ハウジング内の取り付けおよびさらなるハニカム体との組み合わせは、比較的高いレベル努力を必要とし、そして、変動する熱負荷および機械的負荷の下での耐久性は制限される。

概要

本発明は、壁(10)により互いに分離したチャネル(11)、前端面(2)、後端面(3)、外側面(4)を有するセラミック材料製のハニカム体(4)に関する。流体は、前端面(2)から後端面(3)まで流れの向き(S)にハニカム体を通って流れる。ハニカム体(1)は、少なくとも1つの第2の部分(6)よりも少なくとも1つの第1の部分(5)において導電性に乏しく、両部分(5、6)は、流れの向き(S)において前後に位置する。導電性に乏しいセラミック材料を押し出すことによりハニカム体(1)が作られる方法を用いて、ハニカム体(1)は作られる。ハニカム体(1)は、少なくとも1つの第2の部分(6、7)で導電性が増加するように、押し出しの後、第2の部分(6、7)において処理される一方、ハニカム体は、少なくとも1つの第1の部分(5)で不変のままであり、部分(5、6、7)は、流れの向き(S)において前後に位置する。

目的

本発明の1つの目的は、少なくとも部分的に、先行技術に関して述べられる課題を解決することである

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

セラミック材料から押し出されるハニカム体(1)であり、壁(10)によって互いに分離したチャネル(11)、前端面(2)、後端面(3)、および外側面(4)を有し、前記前端面(2)から前記後端面(3)まで流れの向き(S)に流体流通することができるハニカム体であって、前記ハニカム体(1)は、少なくとも1つの第2の部分(6)に比べて少なくとも1つの第1の部分(5)においてより導電性に乏しく、前記部分(5、6)は、前記流れの向き(S)において前後に位置する、ことを特徴とするハニカム体(1)。

請求項2

前記第2の部分(6)は、少なくとも2つの接続接点(13、14)を相互接続する少なくとも1つの導電性電流路(12)を定義し、前記接続接点(13、14)は、前記ハニカム体(1)の少なくとも1つの端面(2、3)または外側面(4)上に配置される、ことを特徴とする請求項1に記載のハニカム体(1)。

請求項3

複数の導電性電流路(20、21、22、23、24)が設けられる、ことを特徴とする請求項1または2に記載のハニカム体(1)。

請求項4

全ての導電性電流路(20、21、22、23、24)は、前記ハニカム体(1)の前記端面(2、3)のうちの1つの領域において配置される、ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のハニカム体(1)。

請求項5

前記第2の部分は、少なくとも1つの半径方向にまたは軸方向に不均質な導電性を有する、ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のハニカム体(1)。

請求項6

導電性のより良好な部分(6、7)は、全体に同一材料からなる仕上がった予め形成されたハニカム体(1)に導電性材料(18)を付加することによって作られる、ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のハニカム体(1)。

請求項7

前記第2の部分(6、7)は、前記端面(2、3)のうちの1つ上に突出する隆起した領域として形成される、ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のハニカム体(1)。

請求項8

全ての電流路(12、20、21、22、23、24)は、前記ハニカム体(1)の1つの端面(2、3)上の隆起した電流路として形成される、ことを特徴とする請求項2〜7のいずれか1項に記載のハニカム体(1)。

請求項9

壁(10)によって互いに分離したチャネル(11)、前端面(2)、後端面(3)、および外側面(4)を有し、前記前端面(2)から前記後端面(3)まで流れの向き(S)に流体が流通することができるハニカム体(1)を、セラミック材料から生産する方法であって、前記ハニカム体(1)は、導電性に乏しいセラミック材料の押し出しによって作られ、前記ハニカム体(1)は、少なくとも1つの第2の部分(6、7)において導電性が増加するように、押し出しの後、この第2の部分(6、7)において処理され、一方、前記ハニカム体は、少なくとも1つの第1の部分(5)において不変のままであり、前記部分(5、6、7)は、流れの向き(S)において前後に位置する、ことを特徴とする方法。

請求項10

前記処理は、液浸法によって実行される、ことを特徴とする請求項9に記載の方法。

請求項11

前記ハニカム体(1)は、定義済み高さ(H)まで端面(2、3)を介して液浸バス(18)内に浸漬される、ことを特徴とする請求項10に記載の方法。

請求項12

前記ハニカム体(1)の前記第2の部分(6、7)の導電性は、蒸着法または吹付け法によって増加される、ことを特徴とする請求項9に記載の方法。

請求項13

前記第2の部分(6、7)は、前記処理の前に、マスクまたは保護コーティングなどにより前記ハニカム体(1)の予め定められた部分(19)を保護することによって選択的に処理される、ことを特徴とする請求項9〜12のいずれか1項に記載の方法。

請求項14

前記処理の後に、少なくとも1つの隆起した導電性電流路(12、20、21、22、23、24)が形成されるかまたは作られるように、前記処理の前または後に、一方のまたは両方の端面(2、3)上の材料が除去される、ことを特徴とする請求項9〜12のいずれか1項に記載の方法。

請求項15

前記処理は、押し出されたハニカム体(1)の焼成の前または後に実行され、材料は、前記焼成の前または後に同様に端面において除去される、ことを特徴とする請求項9〜12のいずれか1項に記載の方法。

技術分野

0001

本発明は、ガス浄化装置において適用するための、特に内燃機関排ガスシステムのための、電気的に加熱可能なハニカム体の分野に関する。

背景技術

0002

ガスが流通することができるハニカム体(前記ハニカム体は、触媒活性材料被覆されておよび/またはフィルタとして形成される)を有するガス用の浄化システムを備えることは、公知である。ここで、触媒転換プロセスまたは脱着のために必要な温度により急速に到達するために、あるいは、蓄積したすす粒子点火しておよび/またはその転換加速するために、電気的に加熱可能なハニカム体を使用することも、公知である。

0003

原則として、特に一方では押し出されたハニカム体、そして他方では金属シート層から作られるハニカム体、の2種類の異なるハニカム体がある。金属ハニカム体がそれらの導電性の理由で電気加熱のための原則において適切であるのに対して、押し出されたハニカム体については、これらがセラミック材料から作り出される場合に、これは初めは事実ではない。そしてそれは、通常、事実である。しかしながら、導電性材料からハニカム体を押し出すことも可能である。そして、導電性ハニカム体は、次いで、電気的加熱に適した特性を有する電流路が作られるように、スリットによって分離されることが可能に作られる。この種のハニカム体は、例えば、特許文献1または特許文献2に記載されている。

0004

異なる導電性を有する2つの異なる材料が押し出しのために使われるこの種の設計の発展は、特許文献3において追加的に開示されている。そこで記載されているハニカム体は、内部的によりも外部的に異なる導電性を有する。

0005

すべての押し出される電気的に加熱可能なハニカム体に共通の特徴は、典型的アプリケーションのための原則において比較的薄いディスクだけが必要とされて、そして次に、スリットおよび使用する材料のせいで比較的不安定であるということである。そうすると、ハウジング内の取り付けおよびさらなるハニカム体との組み合わせは、比較的高いレベル努力を必要とし、そして、変動する熱負荷および機械的負荷の下での耐久性は制限される。

先行技術

0006

欧州特許第0 452 125 A2号
欧州特許第0 661 097 A1号
欧州特許第0 637 360 B1号

発明が解決しようとする課題

0007

本発明の1つの目的は、少なくとも部分的に、先行技術に関して述べられる課題を解決することである。さらなる目的は、特に、部分的に電気的に加熱可能であり、容易に生産されることができて、機械的に安定でもある、押し出されるハニカム体を作成することでもある。

課題を解決するための手段

0008

これらの課題を解決するために、請求項1の特徴によるハニカム体、および請求項9の特徴によるこの種のハニカム体を生産する方法が、用いられる。個々にまたは互いに技術的に可能な組み合わせにおいて実施されることができる好適な例示的実施形態は、従属クレームにおいて特定される。記載は、特に図に関連して、本発明を説明して、さらなる例示的実施形態を特定する。

0009

セラミック材料から押し出されるハニカム体は、壁によって互いに分離したチャネル前端面、後端面、および外側面を有する。流体は、前端面から後端面まで流れの向きにおいてハニカム体を通って流れることができる。ここで、ハニカム体は、少なくとも1つの第2の部分に比べて少なくとも1つの第1の部分においてより導電性に乏しい。両部分は、流れの向きにおいて前後に位置する。

0010

ハニカム体の材料に関して、これがセラミック材料を用いて必ずしも完全に形成される必要があるわけではなく、しかし、他の材料が必要に応じて(少ない割合で)ここに存在してもよいことが留意される。例えば、これらは、導電性を提供しておよび/または線/センサを形成するハニカム体の部分を一緒に接続することができる。ハニカム体が押出方法によって(複数の部分において)生産されることができるように、非セラミック比率は、通常、ここでは少ない。

0011

(少なくとも大多数のための)チャネルは、通常、前端面と後端面との間を直線に走る。壁の上の流体流れが強いられるときに、チャネルは、必要に応じて閉鎖部材を用いて部分的に閉鎖されることもできておよび/または端面で両方向において閉鎖されることもできる。

0012

ハニカム体またはその材料は、燃焼プロセス排ガス(流体)が(永久に)そこを通って導かれることができるように、特に形成される。

0013

ハニカム体の第1の部分は、後端面に好ましくは直接隣接する。第2の部分が前端面に直接隣接することも、好ましい。第1の部分および第2の部分は、相互接続して、すなわち、互いに境界で接する仕方で特に形成される。ハニカム体(コーティング電気的接続、センサなどを除いて)は、さらにより好ましくは1つの部品に形成される。

0014

異なる導電性を有する部分が特に流れの向きにおいて前後に位置するこの配置は、個々のディスクとして機械的に安定でない流れの向きにおいて比較的短い第2の部分を提供することを可能にして、しかし、第1の部分に関連して従来の(一体成形)セラミック・ハニカム体とちょうど同程度に安定である。ここで、第2の部分の導電性は、一様に分配されなければならないわけではなく、この部分において例えば放射状に異なることもできる。

0015

少なくとも2つの接続領域を相互接続する少なくとも1つの導電性電流路は、第2の部分において好ましくは定義される。接続領域は、ハニカム体の端面および/または外側面上に配置される。

0016

電流路は、第2の部分の壁を通る電流の特定のおよび/または誘導されたおよび/または区切られたコースであるとして特に理解される。ここで、電流路は、接続接点(例えば電圧源)から定義済み他の接続接点(例えば電気的接地)まで延びる。コースは、第2の部分のハニカム体の断面において、少なくとも1つのループ、巻き、蛇行螺旋などによって特に特徴づけられる。電流路は、ハニカム体の断面において延びる電気絶縁領域によって特に形成されることができる。

0017

(複数の)ディスク形状の加熱可能なハニカム体において以前に使用されるような先行技術において公知のすべての構成は、したがって理解されることができる。しかしながら、第2の部分の機械的安定度を考慮に入れることがもはや実際に必要でないので、複雑な電流路または平行に接続される複数の電流路のための構造上の公差は、より大きい。この第2の部分は、第1の部分に対して事実上モノリシック的に接続している。そうすると、より多数のスリットまたは非常に幅狭の電流路でさえ機械的課題を導かない。

0018

第1の部分は、その低い導電性のせいで電流分布に影響しない。通常、第1の部分の材料は、絶縁物の特性を基本的に有する。

0019

ハニカム体(全体)の機械的安定度は、同じ電気抵抗が好ましくは各々形成される第2の部分における複数の導電性電流路を提供することを可能にする。このようにして、大きい断面積は、非常に一様に加熱されることができる。そしてそれは、例えば断面積の上を曲りくねった仕方で延びる複雑な形の長い電流路の場合に、周知のデザインでは機械的に安定な仕方で確実にされることができない。一方では、異なる複数の断面積を異なって加熱するために異なる電気抵抗を有する電流路を提供することも、可能である。

0020

導電性部分および、したがって全ての電流路は、ハニカム体の端面のうちの1つの領域に、特に前端面の領域に配置されることが特に好ましい。これはまた、第2の部分が(前)端面に境界で接するかまたは前記端面を含むことを特に意味する。換言すれば、これは、電流路がこの(第2の)部分にだけ設けられ、そしてその他(第1の部分)に設けられないことを意味してもよい。内燃機関の排ガスを浄化するための典型的配置において、特に自動車両において、流れの向きにおいてさらに位置するハニカム体の領域が加熱可能な前端面によって最も容易に加熱されることができるので、これは、最もしばしば用いられる設計である。

0021

第2の部分は、半径方向におよび/または軸方向に不均質な導電性を好ましくは有する。中心軸から外側面まで考慮される第2の部分が一定の導電性を有しないときに、および/または、中心から外側面まで複数のまっすぐな接続線が一定のしかし1つの接続線から別のものまで異なる導電性を有するときに、「半径方向の」不均質は、次いで、特に存在する。(軸の方向に考慮される)平行な限界決定面に向く端面から始まって考慮される第2の部分が一定の導電性を有しないときに、および/または、限界決定面に向く端面からの複数のまっすぐな接続線が一定のしかし1つの接続線から別のものまで異なる導電性を有するときに、「軸方向の」不均質は、次いで、特に存在する。不均質は、有意な逸脱(例えば少なくとも20%、40%または70%さえ)によって、特に特徴づけられる。

0022

本発明によるハニカム体は、ほとんど導電性でないセラミック材料から全体を最初に好ましくは作り出される。次いで、導電性のより良好な部分の電気的性質は、導電性材料を付加することによって変えられる。ここで、部分的に導電性を上昇させるためのさまざまな可能性がある。ハニカム体のためのセラミック材料、特に押し出されるセラミック材料が比較的多孔性であるので、金属材料は、例えば、溶融金属を含む融成物または溶液液浸によって浸されることができる。それにより、金属材料は、ハニカム体の浸された領域に置かれる。金属材料の蒸着法、スパッタリング法または端面インプリンティングも可能である。

0023

第2の部分は、端面のうちの1つ上に突出する隆起した領域として、特に好ましくは形成される。その/全ての導電性電流路は、端面から突出する隆起したパーツとして、またはハニカム体の端面上の隆起した電流路として、特に好ましくは形成されることができる。

0024

第2の部分は、次いで、例えば、山として突出する構造が導電性電流路を形成する一方、谷またはスリットが電気的絶縁として役立つレリーフ様の構造を備える。生産のための選択された方法に応じて、第2の部分の導電性が最初に増加されることができて、次いで、その構造が切り開かれることができるか、その逆もまた同じであるか、のいずれかである。

0025

原則として、例えばハニカム体の両端面上に、2つ以上の導電性部分を形成することが本発明により可能である。しかし、ハニカム体の1つの端面上だけに隆起した電流路としてすべての電流路を配置することが好ましい。

0026

本発明は、壁によって互いに分離したチャネル、前端面、後端面、および外側面を有し、前端面から後端面まで流れの向きに流体が流通することができるハニカム体を、セラミック材料から生産する方法であって、ハニカム体は、導電性に乏しいセラミック材料の押し出しによって作られる方法に関する。ここで、導電性に乏しい材料は、セラミック材料(例えばコージェライト)であると概して理解される。そしてそれは、電気的絶縁物として実際に考慮されることができる。本発明にしたがって、押し出されるハニカム体は、押し出しの後、少なくとも1つの第1の部分において未処理のままにされる。一方、それは、第2の部分において導電性が増加するように、この第2の部分において処理される。そして、両部分は、流れの向きにおいて前後に位置する。導電性の増加は、第2の部分が良好な導電性を示すことを意味することであるとこの文脈において理解される。そしてそれは、この部分の壁の導電性が金属シートまたは焼結金属から作り出されるハニカム体を用いるそれらと類似の値に達することを特に意味する。

0027

これは、液浸法により第2の部分を処理することによって、特にこの部分を金属のまたは金属合金の融成物または溶液に浸漬することによって、好ましくは本発明にしたがって達成されることができる。押し出しの後、設けられる多孔性は、融成物または溶液からの金属の吸収に至る。それにより、導電性は、著しく増加することができる。ここで、液浸法が押し出されるハニカム体の潜在的焼成プロセスの前および/または後により有利かどうかに関しては、選択された方法に依存する。

0028

第2の部分の高さ(すなわち軸方向範囲)を決定するために、そしてこの部分を一様に知りするために、ハニカム体は、定義済み高さまで液浸バス内に好ましくは浸漬される。所望の導電性がセットされるように、液浸プロセスの期間中、液浸バスの温度および/または濃度は、ここで選択される。液浸の高さまたは第2の部分の軸方向範囲は、概してハニカム体の軸線長さよりも非常に小さくて、例えば多くてもその30%または多くてもそのわずか10%でさえあるべく特に選択される。第2の部分の軸方向範囲は、したがって、ちょうど2、3ミリメートル[mm](例えば多くても20mmまたはわずか多くても10mmさえ)であることもできる。

0029

あるいは、本発明の別の実施形態にしたがって、ハニカム体の第2の部分の導電性は、電気的材料の適用のための蒸着法または吹付け法によって増加されることができる。適用された金属層の均一の浸透が次いで達成されるので、押し出されるセラミック・ハニカム体の焼成に先立って方法が実行される場合、それはここで特に有利である。

0030

好都合である場合、導電性をセットするために、上記の方法ステップは、(生産の異なる位置でおよび/または必要に応じて異なる材料を用いて)互いに結合して用いられることもできる。

0031

処理の前にマスクまたは保護コーティング(など)によりハニカム体の予め定められた分離領域(特に、分離領域は第2の部分を少なくとも1つの導電性電流路に分離する)を保護することによって第2の部分が選択的に処理されるように、方法は、展開されることができる。

0032

均質な導電性の第2の部分は、いくらかの状況において、電気的加熱に不適当である抵抗(特にあまりに低い電気抵抗)を有することができる。にもかかわらず全ての領域の一様な加熱を達成するために、本発明は、適切な電気抵抗を有する少なくとも1つの電流路、好ましくは複数の電流路が作り出されるように、分離領域によって第2の部分を電気的に分離するためのさまざまな可能性を提供する。分離領域は、これらの領域における導電性の増加を防止することによって、本発明の1つの例示的実施形態にしたがって確実にされる。そしてそれは、例えば、ハニカム体の端面上のマスクによって、または保護コーティングによって、達成される。

0033

別の実施形態では、材料は、導電性を増加させるための処理の前または後に、一方のまたは両方の端面で、好ましくはミリングによって除去される。そうすると、処理の後に、少なくとも1つの隆起した導電性電流路が形成されるかまたは作られる。ミリングまたは他の材料除去法のせいで、スリット入りのまたはより大きな分離領域(電気的に絶縁する仕方で作用する)も作られる。このようにして、良好な導電性を示す第2の部分が金属シートから作り出されるかまたは金属材料から押し出される加熱可能なハニカム体と類似の構造を有する設計は、作られることができる。特に、巻かれたまたは曲りくねった電流路は、したがって容易に作られることができる。電流分布に関する、そして先行技術において広範囲に提供される接触する知識は、本発明にしたがって作られる導電性部分に等しく適用されることができる。

0034

例として、以下の方法ステップは、概説される。
A.壁によって互いに分離したチャネル、(特に平坦な)前端面、(特に平坦な)後端面、および(特に円筒状の)外側面を有し、前端面から後端面まで流れの向きに流体が流通することができるハニカム体の、セラミック材料からの生産であって、
a.ハニカム体は、好ましくは押し出しによって、1つの部品において作られ、および/または、
b.ハニカム体は、結合される押し出し材料の部分から好ましくは作られ、および/または、
c.ハニカム体は、コージェライト(のみ)を好ましくは備え、
そうすると、ハニカム体は、導電性に乏しいセラミック材料を用いて作られる、生産。

0035

B.ステップA.の後、流れの向きにおいて前後に位置する複数の部分が作られて、そしてその後、少なくとも1つの第1の部分の導電性は(実際に)不変のままであり、そしてハニカム体は、少なくとも1つの第2の部分においてこの第2の部分の導電性が増加するように処理される、処理であって、
a.特にミリングによって、隆起した領域は、(個々の)端面上に好ましくは形成され、および/または、
b.好ましくは融成物および/または溶液の液浸バスによって、および/または、好ましくは蒸着法および/または吹付け法によって、第2の部分を形成するハニカム体の部分は、金属を備え、および/または、
c.ハニカム体の予め定められた分離領域が処理の前にマスクまたは保護コーティングによって保護される選択的な処理は、好ましくは実行される、処理。

0036

C.特にハニカム体の材料または壁を硬化させる(焼成)ために、ハニカム体の熱処理

0037

D.触媒活性コーティングオプション)を用いるハニカム体のコーティング。

0038

ここで、ステップB.(または、そこにおいて概説されるプロセス)は、ステップC.の前および/または後に実行されることができる。

0039

本発明がしかしながらそれに制限されない本発明のさらなる詳細および例示的実施形態は、図面に基づいて以下により詳細に説明される。ここで、個々の例示的実施形態の詳細は、ここで選択されるそれとは異なる仕方で互いに結合されることもできる。

図面の簡単な説明

0040

図1は、第1の導電性に乏しい部分および第2の良好な導電性を示す部分を有するセラミック・ハニカム体の構造を概略的に示す。
図2は、スリットによって分離される導電性部分を有する本発明によるハニカム体を示す。
図3は、付随する電気回路の図示を有する図2のようなハニカム体を概略的に示す。
図4は、複数の並列電流路が分離領域によって形成される本発明によるハニカム体の端面図を示す。
図5は、本発明による液浸法の図示を概略的に示す。

0041

図1は、前端面2および後端面3を有する本発明による押し出しセラミック・ハニカム体1の原理的構造を示す。ハニカム体1は、チャネル11を形成する壁10を有する。流体(特にガス)は、流れの向きSにおいてこれらのチャネル11を通って流れることができる。ハニカム体1は、流れの向きSにおいて軸線長さLを有し、および周囲の外側面4を外部的に有する。第1の部分5において、ハニカム体は、導電性に乏しくて、実際上は特に電気絶縁性である。この例示的実施形態では、端面2に接する第2の部分6において、ハニカム体は、金属ハニカム体のそれと類似の良好な導電性を有する。図1において、良好な導電性を示す部分はちょうど1つではなく、複数のこの種の部分があってよいことも示される。この例示的実施形態では、良好な導電性を示すさらなる第2の部分7はまた、後端面に接するようにして形成される。

0042

図2は、所望の電気抵抗を達成するために、ハニカム体1の導電性の第2の部分6が、分離領域によって(この場合はスリット8において)どのようにして電気的に分離されることができるかを示す。スリットによって導電性のディスクを分離する方法は、先行技術において周知である。そして、この先行技術から公知の手段および利点は、本発明の場合に適用されることもできる。ここで、第2の部分6が第1の部分5に一体的に接続していて、第1の部分5からその安定性を得るので、スリット8を形成するときに、良好な導電性を示す部分6の機械的安定性にほとんど注意が払われる必要がないことは、非常に重要である。しかしながら、良好な導電性を示す第2の部分6がスリット8の深さTよりも小さい高さHを有することは、重要である。スリットが形成された第2の部分6の個々の部分間の短絡を回避するために、スリット8は、第1の部分5の範囲内で境界9まで達しなければならない。

0043

図3は、図2による本発明のハニカム体がどのようにして電気回路に組み込まれることができるかを示す。この例示的実施形態では、第2の部分6は、外側面4の2つの側上に(特に第1の接続接点13および第2の接続接点14を用いて)接触される。これらは、電気供給線15を介して、必要に応じてスイッチを介して、電流源16に接続されることができる。電流路12は、次いで、ハニカム体1の第2の部分6において形成され、そしてこの例示的実施形態では、端面2の領域においてスリット8のまわりの曲りくねった仕方で延びる。第2の部分6は、したがって、先行技術から公知のディスク形状の導電性ハニカム体と同じ電気加熱のための作業を実行することができるが、より大きいハニカム体の統合コンポーネントであり、したがって、機械的に安定な仕方で取り付けられる。

0044

図4は、本発明によるハニカム体1の端面図を概略的に示す。第2の部分6の複数の電流路20、21、22、23、24への分離は、実行された。分離領域19は、非導電性の領域またはスリットであることができる。この例示的実施形態では、比較的広くてそして短い中央電流路20が設けられる。そして、電圧がそれに適用されるときに、それを通って、比較的強い電流は、第1の接続接点13から第2の接続接点14へと流れることができる。それを通って流体が流れることができるハニカム体では、最も大きな熱出力は、中心においてしばしば必要とされる。そしてそれは、この実施形態が特に好都合でよい理由である。

0045

2つの中央でない電流路21、22は、電圧が第1の接続接点13および第2の接続接点14に適用されるときに、それを通ってより低い部分電流が流れることができるように、わずかにより長くてそしてわずかにより広くない。さらにより小さい電流は、この場合、2つの側方電流路23、24を通って流れる。図4は、第2の部分の分離のための当業者に提供される多くの可能性の1つだけの例であり、特に、構造の安定性が第1の部分5によって実際に常に確実にされるので、作られる前記安定性に当業者がほとんど注意を払う必要がないだけのときの例である。

0046

良好な導電性を示す部分の配置が端面のうちの1つ(特にハニカム体1の前端面2)で実際特に好ましく、しかしながら、後端面3で、または両端面2、3でも可能であることに注意されたい。ある部分の導電性を向上させるための選択された方法に応じて、ハニカム体の内部にそのような部分を作ることも、そして、必要に応じて前記部分を構造化することさえ可能である。適切なマスクを介してハニカム体全体において分離領域を達成することもできる両方の端面から例えば液浸によって保護コーティングが適用される場合、保護コーティングを提供されないハニカム体の内部の正確にその部分は、したがって、金属材料を含む液浸バスにおけるハニカム体の次の液浸によって導電性になることができる。したがって、本発明は、記載された例示的実施形態の他に、1つ以上の電気的に加熱可能な部分を有する安定したハニカム体を作るための多くのアプリケーションの可能性を提供する。

0047

図5は、ハニカム体1の本発明によるコーティングプロセスを単に概略的に示す。このハニカム体は、第2の部分6が高さHまで液浸バス18の液体で満ちて、部分的に前記液体を吸収する一方、第1の部分5が液浸バス18よりも上に残るような深さまで、容器17の液浸バス18内に浸漬される。液浸バスからのハニカム体1の除去の後、そして、必要に応じてさらなる処理(特に焼成)の後、異なる導電性の2つの部分5、6を有する本発明によるハニカム体は、したがって作られる。

0048

念のため、複数の図に示される技術的特徴の組み合わせは、通常、強制的でない点にも注意される。1つの図の技術的特徴は、したがって、さらなる図および/または概要の他の技術的特徴と組み合わされてもよい。特徴の組み合わせが本明細書で明示的に開示されたときに、および/または、さもなければ装置の基礎的な機能がもはや達成されることができないことを当業者が識別するときに、これは、適合するだけでない。

0049

本発明の好適な適用分野は、特に自動車両における内燃機関の排ガス浄化である。排ガス浄化システムは、概して、電気的に加熱可能なディスクだけでなく、粒子フィルタとしての、および/または触媒活性コーティングを有する触媒コンバータとしてのさらなるハニカム体も含む。したがって、本発明は、2つのコンポーネント、具体的には、電気的に加熱可能なディスクおよび、寸法(特にその軸線長さ)が加熱可能なディスクの軸線長さと独立して選択されることができる一体的に付随するハニカム体、を同時に提供することができる。

0050

1…ハニカム体
2…前端面
3…後端面
4…外側面
5…第1の部分
6…第2の部分
7…さらなる第2の部分
8…スリット
9…境界
10…壁
11…チャネル
12…電流路
13…第1の接続接点
14…第2の接続接点
15…電気供給線
16…電流源
17…液浸容器
18…液浸バス
19…分離領域
20…中央電流路
21…中央でない電流路
22…中央でない電流路
23…側方電流路
24…側方電流路
H…高さ
L…軸線長さ
T…深さ
S…流れの向き

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