電加熱式催化劑制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供電加熱式催化劑，其目的在于抑制電加熱式催化劑（EHC）中的電極和殼體的短路。在本發(fā)明專利技術(shù)所涉及的EHC中，電極（7）穿過形成于殼體（4）的貫通孔以及在殼體（4）的內(nèi)壁面和發(fā)熱體（3）的外周面之間形成的電極室（9）而與發(fā)熱體（3）連接。并且，由電絕緣材料形成且在形成于殼體（4）的貫通孔中支承電極（7）的支承部件（8），沿著電極（7）延伸至電極室（9）內(nèi)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及設(shè)置于內(nèi)燃機(jī)的排氣通路的電加熱式催化劑。
技術(shù)介紹
以往，作為設(shè)置于內(nèi)燃機(jī)的排氣通路的排氣凈化催化劑，開發(fā)利用通過通電而發(fā)熱的發(fā)熱體來加熱催化劑的電加熱式催化劑(Electrically Heated Catalyst :以下稱作EHOo在EHC中，在因通電而發(fā)熱的發(fā)熱體與收納該發(fā)熱體的殼體之間設(shè)置有對電絕緣的絕緣部件。例如，在專利文獻(xiàn)I中公開了如下技術(shù)在EHC中，在因通電而發(fā)熱的載體與收納該載體的殼體之間設(shè)置絕緣體的襯墊。通過設(shè)置這樣的絕緣部件，能夠抑制發(fā)熱體和殼體之間短路。在專利文獻(xiàn)2中，針對在內(nèi)燃機(jī)的排氣管設(shè)置有捕集排氣中的顆粒的過濾器以及為了過濾器再生而對過濾器進(jìn)行加熱的加熱器的結(jié)構(gòu)，公開了與用于適當(dāng)進(jìn)行過濾器以及加熱器的溫度管理的溫度傳感器的設(shè)置位置相關(guān)的技術(shù)。在該專利文獻(xiàn)2中記載了如果將溫度傳感器的溫度檢測部設(shè)置于加熱器的附近，則即使加熱器斷開，溫度傳感器的溫度檢測值也難以下降的情況。專利文獻(xiàn)1:日本特開平05 - 269387號公報專利文獻(xiàn)2 日本特開2004 - 100637號公報在EHC中的發(fā)熱體的殼體內(nèi)形成有用于供與發(fā)熱體連接的電極通過的空間亦即電極室。絕緣部件以及發(fā)熱體構(gòu)成該電極室的壁面。在排氣管流動的排氣侵入絕緣部件、發(fā)熱體。通過絕緣部件或者發(fā)熱體的外周壁后的排氣浸入如上述那樣形成的電極室內(nèi)。在排氣中含有水分。因此，如果排氣侵入到電極室內(nèi)，則存在因排氣中的水分凝結(jié)而在電極室內(nèi)產(chǎn)生凝結(jié)水的情況。此外，即使在排氣管，也存在因排氣中的水分在排氣管壁面凝結(jié)而產(chǎn)生凝結(jié)水的情況。如果在排氣管內(nèi)產(chǎn)生凝結(jié)水，則該凝結(jié)水被排氣推動而在排氣管的內(nèi)壁面流動。并且，如果該凝結(jié)水到達(dá)EHC，則該凝結(jié)水浸入絕緣部件、發(fā)熱體。如果凝結(jié)水浸入絕緣部件、發(fā)熱體，則存在通過上述部件后的凝結(jié)水、或者在上述部件的內(nèi)部因凝結(jié)水蒸發(fā)而產(chǎn)生的水蒸氣浸入電極室內(nèi)的情況。電極室是在殼體內(nèi)由發(fā)熱體和絕緣部件等包圍而成的空間。因此，在電極室內(nèi)產(chǎn)生的或者浸入到電極室內(nèi)的凝結(jié)水或者水蒸氣容易滯留于該電極室內(nèi)。并且，如果電極室的內(nèi)壁面以及電極被凝結(jié)水覆蓋，則存在電極和殼體短路的憂慮。如果電極和殼體短路，則難以通過通電使發(fā)熱體充分升溫。結(jié)果，存在導(dǎo)致EHC的排氣凈化能力的降低的憂慮。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)時鑒于上述問題而完成的，其目的在于抑制EHC中的電極和殼體的短路。在本專利技術(shù)所涉及的EHC中，電極通過形成于殼體的貫通孔以及在殼體的內(nèi)壁面和發(fā)熱體的外周面之間形成的電極室而與發(fā)熱體連接。并且，由電絕緣材料形成且在形成于殼體的貫通孔中支承電極的支承部件，沿著電極延伸至電極室內(nèi)。更詳細(xì)來說，本專利技術(shù)所涉及的EHC是設(shè)置于內(nèi)燃機(jī)的排氣通路的電加熱式催化劑，其中，上述電加熱式催化劑具備發(fā)熱體，該發(fā)熱體通過通電而發(fā)熱，通過該發(fā)熱體的發(fā)熱對催化劑進(jìn)行加熱；殼體，該殼體收納上述發(fā)熱體；絕緣部件，該絕緣部件設(shè)置于上述發(fā)熱體和上述殼體之間，上述絕緣部件支承上述發(fā)熱體，并且對電絕緣；電極，該電極穿過貫通孔以及電極室與上述發(fā)熱體連接，并對上述發(fā)熱體供電，上述貫通孔形成于上述殼體，上述電極室是位于上述殼體的內(nèi)壁面和上述發(fā)熱體的外周面之間的空間且其側(cè)壁面由上述絕緣部件形成；以及支承部件，該支承部件由電絕緣材料形成，通過在形成于上述殼體的貫通孔中無間隙地設(shè)置于上述殼體和上述電極之間來支承上述電極，且形成為沿著上述電極朝上述電極室內(nèi)突出至能夠接受上述發(fā)熱體的輻射熱以及散熱的熱量的位置。在本專利技術(shù)中，支承電極的支承部件在電極室內(nèi)曝露于排氣中。因此，存在支承部件被凝結(jié)水覆蓋的可能性。但是，支承部件延伸至能夠接受發(fā)熱體的輻射熱以及散熱的熱量的位置。因此，覆蓋支承部件的位于發(fā)熱體的附近的部分的凝結(jié)水容易蒸發(fā)。如果覆蓋該部分的凝結(jié)水蒸發(fā)的話，則能夠確保用于電極和殼體之間的絕緣的沿面距離。因而，根據(jù)本專利技術(shù)，能夠抑制電極室中的電極和殼體因凝結(jié)水而發(fā)生短路。在本專利技術(shù)所涉及的EHC中，也可以構(gòu)成為，殼體的、形成電極室的壁面的部分且是形成貫通孔的部分，形成為比其他部分朝外側(cè)突出的凸形狀。由此，電極室朝向外側(cè)進(jìn)一步擴(kuò)展。因此，能夠進(jìn)一步加長支承部件的沿著電極朝電極室內(nèi)突出的部分。因而，能夠進(jìn)一步加長用于電極和殼體之間的絕緣的沿面距離。此外，在上述情況下，支承部件也可以形成為，支承部件的沿著電極朝電極室內(nèi)突出的部分的前端，在殼體的形成為凸形狀的部分的內(nèi)部位于比殼體的其他部分的內(nèi)壁面靠外側(cè)的位置。由此，支承部件難以直接曝露于通過絕緣部件而侵入到電極室內(nèi)的排氣的流動中。因此，支承部件難以被凝結(jié)水覆蓋。此外，在本專利技術(shù)中，支承部件也可以形成為，對于支承部件的朝電極室內(nèi)突出的部分的與電極的軸向垂直地交叉的方向上的截面積，與接近殼體的內(nèi)壁面的部分相比，接近發(fā)熱體的部分更小。由此，支承部件中的接近發(fā)熱體的部分的熱容量變得更小。結(jié)果，能夠進(jìn)一步促進(jìn)覆蓋支承部件的該部分的凝結(jié)水的蒸發(fā)。因而，能夠以更高的概率抑制電極和殼體之間的短路。根據(jù)本專利技術(shù)，能夠抑制EHC中的電極和殼體的短路。附圖說明圖1是示出實(shí)施例1所涉及的EHC的概要結(jié)構(gòu)的圖。圖2是將形成實(shí)施例1所涉及的EHC的電極室的部分放大后的圖，且是示出電極室內(nèi)的凝結(jié)水的樣子的圖。圖3是將形成實(shí)施例2所涉及的EHC的電極室的部分放大后的圖。圖4是將形成實(shí)施例2的變形例所涉及的EHC的電極室的部分放大的圖。圖5是將形成實(shí)施例3所涉及的EHC的電極室的部分放大后的圖。圖6是將形成實(shí)施例3的變形例所涉及的EHC的電極室的部分放大后的圖。具體實(shí)施例方式以下，基于附圖對本專利技術(shù)的具體實(shí)施方式進(jìn)行說明。對于本實(shí)施例所記載的構(gòu)成部件的尺寸、材質(zhì)、形狀、相對配置等，只要沒有特別的記載專利技術(shù)的技術(shù)范圍就不限定于此。〈實(shí)施例1>[EHC的概要結(jié)構(gòu)]圖1是示出本實(shí)施例所涉及的電加熱式催化劑(EHC)的概要結(jié)構(gòu)的圖。本實(shí)施例所涉及的EHC1，設(shè)置在搭載于車輛的內(nèi)燃機(jī)的排氣管。內(nèi)燃機(jī)可以是柴油機(jī)，也可以是汽油機(jī)。并且，在具備電機(jī)的采用混合動力系統(tǒng)的車輛中也能夠使用本實(shí)施例所涉及的EHC1。圖1是沿著內(nèi)燃機(jī)的排氣管2的中心軸A將EHCl在縱向剖切的截面圖。另外，由于EHCl的形狀相對于中心軸A呈線對稱，所以在圖1中為了方便而僅示出EHCl的上側(cè)的部分。本實(shí)施例所涉及的EHCl具備催化劑載體3、殼體4、襯墊5、內(nèi)管6以及電極7。催化劑載體3形成為圓柱狀，并且設(shè)置成其中心軸與排氣管2的中心軸A同軸。在催化劑載體3擔(dān)載有排氣凈化催化劑15。作為排氣凈化催化劑15，能夠例示氧化催化劑、吸留還原式NOx催化劑、選擇還原式NOx催化劑以及三元催化劑。催化劑載體3由當(dāng)通電時成為電阻而發(fā)熱的材料形成。作為催化劑載體3的材料，能夠例示Sic。催化劑載體3具有沿排氣的流動方向(即中心軸A的方向)延伸且與排氣的流動方向垂直的截面形成為蜂窩狀的多條通路。排氣在該通路內(nèi)流通。另外，與中心軸A正交的方向的催化劑載體3的截面形狀也可以形成為橢圓形等。中心軸A為對排氣管2、催化劑載體3、內(nèi)管6以及殼體4共通的中心軸。催化劑載體3被收納于殼體4。在殼體4內(nèi)形成有電極室9。在催化劑載體3通過該電極室9而連接有一對電極7 (在圖1中僅圖不一方的電極)。從蓄電池(未圖不)朝電極7供電。當(dāng)朝電極7供電時，催化劑載本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】1.一種電加熱式催化劑，該電加熱式催化劑設(shè)置于內(nèi)燃機(jī)的排氣通路，其中，所述電加熱式催化劑具備:發(fā)熱體，該發(fā)熱體通過通電而發(fā)熱，通過該發(fā)熱體的發(fā)熱對催化劑進(jìn)行加熱；殼體，該殼體收納所述發(fā)熱體；絕緣部件，該絕緣部件設(shè)置于所述發(fā)熱體和所述殼體之間，所述絕緣部件支承所述發(fā)熱體,并且對電絕緣；電極，該電極穿過貫通孔以及電極室而與所述發(fā)熱體連接，并對所述發(fā)熱體供電，所述貫通孔形成于所述殼體，所述電極室是位于所述殼體的內(nèi)壁面和所述發(fā)熱體的外周面之間的空間，且其側(cè)壁面由所述絕緣部件形成；以及支承部件，該支承部件由電絕緣材料形成，通過在形成于所述殼體的貫通孔中無間隙地設(shè)置于所述殼體與所述電極 之間來支承所述電極，并且所述支承部件形成為沿...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吉岡衛(wèi)，渡邊剛，
申請(專利權(quán))人：豐田自動車株式會社，
類型：
國別省市：