電加熱式催化劑制造技術

本發明專利技術提供電加熱式催化劑。能夠抑制電朝電加熱式催化劑（1）的殼體（4）流動。電加熱式催化劑（1）具備：發熱體（2）；殼體（4）；設置于發熱體（2）和殼體（4）之間且對電進行絕緣的內管（3）；以被壓縮的狀態設置于發熱體（2）和內管（3）之間且在排氣的流動方向上的長度比內管（3）短的內側襯墊（51、52）；以及以被壓縮的狀態設置于內管（3）和殼體（4）之間且在排氣的流動方向上的長度比內管（3）短的外側襯墊（53、54），使在內管（3）與外側襯墊（53、54）的接觸面作用于內管（3）的每單位面積的載荷大于在內側襯墊（51、52）與發熱體（2）的接觸面作用于發熱體（2）的每單位面積的載荷。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及電加熱式催化劑。
技術介紹
已知有在因通電而發熱的催化劑的載體、和收納該催化劑的載體的殼體之間設置絕緣體的襯墊的技術(例如參照專利文獻I)。根據該襯墊，能夠抑制當對催化劑的載體通電時電朝殼體流動的情況。然而，由于在發動機的排氣中含有水分，因此水有時會在殼體等凝結。該水在殼體的內表面流動而附著于襯墊，之后被襯墊吸收。被襯墊吸收的水在該襯墊內移動。進而，襯墊內的水因排氣的熱、發熱體的熱而蒸發，隨著時間的流逝而被除去。但是，如果在比較短的時間內反復進行發動機的起動以及停止，則凝結水的量變多，難以除去襯墊內的水。因此，電極周邊的濕度變高，電極和殼體之間的絕緣電阻降低，因此存在電從電極朝殼體流動的憂慮。專利文獻1:日本特開平05 - 269387號公報
技術實現思路
本專利技術是鑒于上述問題點而完成的，其目的在于抑制電朝電加熱式催化劑的殼體流動。為了解決上述課題，基于本專利技術的電加熱式催化劑具備發熱體，通過對上述發熱體通電，上述發熱體發熱；殼體，該殼體收納上述發熱體；內管，該內管設置于上述發熱體和上述殼體之間，并對電進行絕緣；內側襯墊，該內側襯墊以被壓縮的狀態設置于上述發熱體和上述內管之間，對電進行絕緣，并且支承上述發熱體，在排氣的流動方向上，上述內側襯墊比上述內管短；以及外側襯墊，該外側襯墊以被壓縮的狀態設置于上述內管和上述殼體之間，對電進行絕緣，并且支承上述內管，在排氣的流動方向上，上述外側襯墊比上述內管短，在上述內管與上述外側襯墊之間的接觸面作用于該內管的每單位面積的載荷大于在上述內側襯墊與上述發熱體之間的接觸面作用于該發熱體的每單位面積的載荷。排氣的流動方向也可以是殼體或者發熱體的中心軸方向。發熱體可以形成為催化劑的載體，也可以設置于比催化劑靠上游側的位置。通過對發熱體通電，該發熱體發熱，因此能夠使催化劑的溫度上升。進而，通過使在內管與外側襯墊之間的接觸面作用于內管的每單位面積的載荷大于在內側襯墊與發熱體之間的接觸面作用于發熱體的每單位面積的載荷，能夠減少可滯留于外側襯墊的水的最大量。即，由于外側襯墊的壓縮率高于內側襯墊的壓縮率，因此氣孔在該外側襯墊的體積中所占據的比例(也稱作氣孔率)變低。因此，滯留于外側襯墊的水的量變少。于是，所有的水從外側襯墊蒸發而被除去的時間縮短，因此能夠抑制電極周圍的濕度的上升。由此，能夠抑制電從電極朝殼體流動。在本專利技術中也可以構成為在排氣的流動方向上，上述外側襯墊比上述內側襯墊短。即，由于在外側襯墊與內管之間的接觸面作用于該內管的每單位面積的載荷大，因此即便進一步縮小外側襯墊與內管之間的接觸面積，也能夠確保固定內管所需要的力。即，即便在排氣的流動方向上外側襯墊比內側襯墊短，也能夠固定內管。并且，由于能夠進一步縮小外側襯墊的體積，因此能夠使滯留于該外側襯墊的水的量進一步減少。由此，能夠進一步抑制電極周圍的濕度的上升。在本專利技術中也可以構成為上述電加熱式催化劑具備與上述發熱體連接的電極，對于上述外側襯墊，與該外側襯墊的比上述電極靠排氣的流動方向的下游側的部分相比，在該外側襯墊的比上述電極靠排氣的流動方向的上游側的部分，在上述外側襯墊與上述內管之間的接觸面作用于該內管的每單位面積的載荷大。此處，與比電極靠下游側的襯墊相t匕，比電極靠上游側的襯墊對絕緣電阻的降低造成的影響的程度高。即，滯留于比電極靠上游側的襯墊的水被排氣推動而朝接近電極的方向移動，但滯留于比電極靠下游側的襯墊的水當被排氣推動時朝遠離電極的方向移動。因而，通過使得水難以滯留于比電極上游側的襯墊，能夠抑制電極周圍的濕度變高的情況，因此能夠抑制電從電極朝殼體流動。在本專利技術中也可以構成為上述電加熱式催化劑具備與上述發熱體連接的電極，對于上述外側襯墊，與該外側襯墊的比上述電極靠排氣的流動方向的下游側的部分相比，該外側襯墊的比上述電極靠排氣的流動方向的上游側的部分在排氣的流動方向上的長度短。于是，上游側的襯墊的體積變小，因此能夠使滯留于該上游側的襯墊的水的量減少。因而，水難以滯留于比電極靠上游側的襯墊，從而能夠抑制電極周圍的濕度變高的情況，因此能夠抑制電從電極朝殼體流動。并且，也可以將下游側的外側襯墊增長上游側的外側襯墊所縮短的量。并且，也可以構成為上述電極連接于在排氣的流動方向上比發熱體的中心靠上游側的位置。于是，能夠縮短上游側的外側襯墊并增長下游側的外側襯墊。在該情況下，內側的襯墊也是在上游側比在下游側短。根據本專利技術，能夠抑制電朝電加熱式催化劑的殼體流動。附圖說明圖1是示出實施例1、3所涉及的電加熱式催化劑的概要結構的圖。圖2是示出實施例2所涉及的電加熱式催化劑的概要結構的圖。圖3是示出實施例4所涉及的電加熱式催化劑的概要結構的圖。具體實施例方式以下，基于附圖對本專利技術所涉及的電加熱式催化劑的具體的實施方式進行說明。另外，以下的實施例能夠適當組合。實施例1圖1是示出本實施例所涉及的電加熱式催化劑I的概要結構的圖。另外，本實施例所涉及的電加熱式催化劑I設置在搭載于車輛的內燃機的排氣管。發動機可以是柴油機，也可以是汽油機。并且，在采用具備電機的混合動力系統的車輛中也能夠使用。圖1所示的電加熱式催化劑I是沿著該電加熱式催化劑I的中心軸A將該電加熱式催化劑I在縱向剖切而得的剖視圖。另外，由于電加熱式催化劑I的形狀相對于中心軸A線對稱，因此在圖1中僅示出上側的部分。并且，圖1中的箭頭B表示排氣的流動方向。本實施例所涉及的電加熱式催化劑I具備以中心軸A為中心的圓柱形的催化劑載體2。進而，從中心軸A側起依次具備催化劑載體2、內管3、殼體4。并且，在催化劑載體2和內管3之間、以及在內管3和殼體4之間設置有襯墊5。催化劑載體2使用形成電阻且具有因通電而發熱的性質的材料。例如將SiC用作催化劑載體2的材料。催化劑載體2具有沿排氣的流動方向(也可以說是中心軸A的方向)延伸且與排氣的流動方向B垂直的截面呈蜂窩狀的多條通路。排氣在該通路內流通。催化劑載體2的外形例如為以排氣管的中心軸A為中心的圓柱形。另外，利用與中心軸A正交的截面剖切催化劑載體2而得的截面形狀例如可以為橢圓形。中心軸A為排氣管、催化劑載體2、內管3以及殼體4共通的中心軸。另外，在本實施例中，催化劑載體2相當于本專利技術的發熱體。另外，即便是在將發熱體配備在比催化劑靠上游側的位置的情況下也同樣能夠應用本實施例。在催化劑載體2擔載有催化劑。作為催化劑，例如能夠舉出氧化催化劑、三元催化齊 、吸留還原式NOx催化劑、選擇還原式NOx催化劑等。在催化劑載體2連接有兩個電極6，通過對該電極6之間施加電壓而對催化劑載體2通電。該催化劑載體2因該催化劑載體2的電阻而發熱。內管3的材料使用 例如氧化鋁之類的電絕緣材料。內管3形成為以中心軸A為中心的管狀。殼體4的材料使用金屬，例如能夠使用不銹鋼材料。并且，為了通過電極6而在殼體4開設有孔41。該孔41的直徑大于電極6的直徑。因此，殼體4與電極6分離。進而，在開設于殼體4的孔41設置有支承電極6的絕緣部7。作為該絕緣部7的材料使用絕緣體。進而，絕緣部7無間隙地設置于殼體4和電極6之間。并且，為了通過電極6而將內管3分割成比電極6靠上游側的部分和比電極6靠下游側的部分，這兩部分分別與電極6分罔設置。襯墊5使用電絕緣材料，例如使用以氧化鋁為主成分的陶本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.一種電加熱式催化劑，其中， 所述電加熱式催化劑具備: 發熱體，通過對所述發熱體通電，所述發熱體發熱； 殼體，該殼體收納所述發熱體； 內管，該內管設置于所述發熱體和所述殼體之間，并對電進行絕緣； 內側襯墊，該內側襯墊以被壓縮的狀態設置于所述發熱體和所述內管之間，對電進行絕緣，并且支承所述發熱體，在排氣的流動方向上，所述內側襯墊比所述內管短；以及 外側襯墊，該外側襯墊以被壓縮的狀態設置于所述內管和所述殼體之間，對電進行絕緣，并且支承所述內管，在排氣的流動方向上，所述外側襯墊比所述內管短， 在所述內管與所述外側襯墊之間的接觸面作用于該內管的每單位面積的載荷大于在所述內側襯墊與所述發熱體之間的接觸面作用于該發熱體的每單位面積的載荷。2.根據權利要求1所述的電加熱式催化劑，其中， 在排氣的流動...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吉岡衛，熊谷典昭，高木直也，
申請(專利權)人：豐田自動車株式會社，
類型：
國別省市：