電加熱式催化劑制造技術

本發明專利技術的目的在于抑制電加熱式催化劑（EHC）中的電極與殼體之間的絕緣電阻的降低。本發明專利技術所涉及的EHC（1）具備：通過被通電而發熱從而對催化劑進行加熱的發熱體（3）；收納發熱體的殼體（4）；設置在發熱體（3）與殼體（4）之間并進行電絕緣的絕緣部件（5）；經過位于殼體（4）的內壁面與發熱體（3）的外周面之間的空間亦即電極室（9）與發熱體（3）連接的電極（7）；以及連通電極室與內燃機的排氣系統中的設置有EHC的部分以外的部分的連通路（10）。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及設置于內燃機的排氣通路的電加熱式催化劑。
技術介紹
以往，作為設置于內燃機的排氣通路的排氣凈化催化劑，開發出有利用通過被通電而發熱的發熱體對催化劑進行加熱的電加熱式催化劑(ElectricalIy HeatedCatalyst:以下稱作 EHC)。在EHC中，在通過被通電而發熱的發熱體與該發熱體所被收納的殼體之間設置有進行電絕緣的絕緣部件。例如，在專利文獻I中公開了如下技術:在EHC中，在通過被通電而發熱的擔載體與收納該擔載體的殼體之間設置有絕緣體的墊。通過設置這種絕緣部件，能夠抑制發熱體與絕緣體之間短路的情況。專利文獻1:日本特開平05 - 269387號公報在EHC中的發熱體的殼體內形成有供與發熱體連接的電極經過的空間亦即電極室。絕緣部件以及發熱體構成該電極室的壁面。在排氣管流動的排氣會侵入絕緣部件、發熱體。經過了絕緣部件或者發熱體的外周壁后的排氣會浸入以上述方式形成的電極室內。因此，當排氣侵入電極室內時，會產生因排氣中的水分凝結而在電極室內產生凝結水的情況。并且，在排氣管內，也會因排氣中的水分在排氣管壁面凝結而產生凝結水。當在排氣管內產生凝結水時，該凝結水被排氣推動而在排氣管的內壁面流動。進而，當該凝結水到達EHC時，該凝結水浸入絕緣部件、發熱體。當凝結水浸入絕緣部件、發熱體時，存在經過絕緣部件、發熱體后的凝結水、因凝結水在絕緣部件、發熱體的內部蒸發而產生的水蒸氣浸入電極室內的情況。電極室是在殼體內由發熱體、絕緣部件等包圍的空間。因此，在電極室內產生或者浸入電極室內的凝結水或者水蒸氣易于滯留在該電極室內。當因水蒸氣導致電極室內的濕度過度上升時，存在電極室內的電極與殼體之間的絕緣電阻大幅降低的顧慮。并且，當在電極室內存在凝結水時，存在因該凝結水自身導致電極與殼體短路的顧慮。當電極與殼體之間的絕緣電阻大幅降低時，難以通過通電時發熱體充分升溫。結果，存在招致EHC的排氣凈化能力降低的顧慮。
技術實現思路
本專利技術就是鑒于上述問題而做出的，其目的在于抑制EHC中的電極與殼體之間的絕緣電阻的降低。本專利技術在EHC中設置有連通電極室和排氣通路的連通路。更詳細地說，本專利技術所涉及的EHC是設置于內燃機的排氣通路的電加熱式催化齊U，其中，上述電加熱式催化劑具備:發熱體，該發熱體通過被通電而發熱，且通過發熱而對催化劑進行加熱；殼體，該殼體收納上述發熱體；絕緣部件，該絕緣部件設置于上述發熱體與上述殼體之間，對上述發熱體進行支承并進行電絕緣；電極，該電極經過電極室與上述發熱體連接，并對上述發熱體供電，上述電極室是位于上述殼體的內壁面與上述發熱體的外周面之間的空間，且其側壁面由上述絕緣部件形成；以及連通路，該連通路連通上述電極室與內燃機的排氣系統中的設置有電加熱式催化劑的部分以外的部分。根據本專利技術，通過設置連通路，能夠對電極室進行換氣。因此，能夠抑制電極室內的濕度的上升。并且，能夠抑制凝結水滯留于電極室內的情況。因而，能夠抑制電極室中的、因凝結水、水蒸氣而引起的電極與殼體之間的絕緣電阻的降低。在本專利技術中，也可以構成為:連通路連通電極室與排氣通路中的相比電加熱式催化劑靠下游側的部分。在該情況下，能夠使經由連通路被導入電極室內的排氣是由EHC凈化后的排氣。由此，能夠抑制電極的腐蝕、電極室的污染。在本專利技術所涉及的EHC中，連通路可以設置有多個。由此，能夠進一步促進電極室的換氣。根據本專利技術，能夠抑制EHC中的電極與殼體之間的絕緣電阻的降低。附圖說明圖1是示出實施例1所涉及的EHC的簡要結構的圖。圖2是示出實施例1所涉及的從內燃機啟動時開始、電極室內的濕度以及電極室內的電極與殼體之間的絕緣電阻的時間推移的圖。圖3是示出實施例2所涉及的EHC的簡要結構的圖。具體實施例方式以下，基于附圖對本專利技術的具體實施方式進行說明。對于本實施例所記載的構成部件的尺寸、材質、形狀及其相對配置等，只要沒有特別記載，則并非意圖將專利技術的技術范圍限定于此。<實施例1>[EHC的簡要結構]圖1是示出本實施例所涉及的電加熱式催化劑(EHC)的簡要結構的圖。本實施例所涉及的EHC I設置于搭載于車輛的內燃機的排氣管。內燃機可以是柴油機，也可以是汽油機。并且，在采用具備電動機的混合動力系統的車輛中也能夠使用本實施例所涉及的EHC1圖1是沿著內燃機的排氣管2的中心軸A將EHC I縱向剖切后的剖視圖。另外，EHC I的形狀相對于中心軸A線對稱，因此，圖1中，為了方便僅示出EHC I的上側的部分。本實施例所涉及的EHC I具備催化劑擔載體3、殼體4、墊5、內管6、電極7以及連通路10。催化劑擔載體3形成為圓柱狀，且以其中心軸與排氣管2的中心軸A同軸的方式設置。在催化劑擔載體3擔載有排氣凈化催化劑15。作為排氣凈化催化劑15，能夠舉例示出氧化催化劑、吸留還原型NOx催化劑、選擇還原型NOx催化劑、三元催化劑等。催化劑擔載體3由當被通電時成為電阻而發熱的材料形成。作為催化劑擔載體3的材料，能夠舉例示出SiC (碳化硅)。催化劑擔載體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呈蜂窩狀的多個通路。排氣在該通路流通。另外，與中心軸A正交的方向上的催化劑擔載體3的截面形狀也可以是橢圓形等。中心軸A是在排氣管2、催化劑擔載體3、內管6以及殼體4共通的中心軸。催化劑擔載體3被收納于殼體4。在殼體4內形成有電極室9。在催化劑擔載體3，經過上述電極室9連接有一對電極7 (圖1中僅示出一方的電極)。從蓄電池(未圖示)對電極7供給電力。當對電極7供給電力時，催化劑擔載體3被通電。當通過被通電而催化劑擔載體3發熱時，擔載于催化劑擔載體3的排氣凈化催化劑15被加熱，從而促進該排氣凈化催化劑15的加熱。殼體4由金屬形成。作為形成殼體4的材料，能夠舉例示出不銹鋼。殼體4具有:收納部4a，該收納部4a構成為包括與中心軸A平行的曲面；以及錐部4b、4c，該錐部4b、4c在相比上述收納部4a靠上游側以及下游側的位置連接上述收納部4a與排氣管2。收納部4a的通路截面積大于排氣管2的通路截面積，且在其內側收納有催化劑擔載體3、墊5以及內管6。錐部4b、4c形成為隨著從收納部4a離開而通路截面積縮小的錐形狀。在殼體4的收納部4a的內壁面與催化劑擔載體3的外周面之間夾有墊5。S卩，在殼體4內，催化劑擔載體3由墊5支承。并且，在墊5夾有內管6。即，墊5由內管6分割成殼體4側和催化劑擔載體3偵U。墊5由電絕緣材料形成。作為形成墊5的材料，能夠舉例示出以氧化鋁作為主成分的陶瓷纖維。墊5被卷繞于催化劑擔載體3的外周面以及內管6的外周面。墊5被夾在催化劑擔載體3與殼體4之間，由此，能夠抑制當對催化劑擔載體3通電時電力朝殼體4流動。內管6由電絕緣材料形成。作為形成內管6的材料，能夠舉例示出氧化鋁。內管6形成為以中心軸A為中心的管狀。如圖1所示，內管6的在中心軸A方向的長度比墊5長。因此，內管6的上游側以及下游側的端部從墊5的上游側以及下游側的端面突出。在殼體4以及內管6開設有貫通孔4d、6a，以供電極7經過。并且，在墊5形成有供電極7經過的空間。利用這種位于殼體4的內壁面與催化劑擔載體3的外周面之間、且其側壁面由墊5形成的空間來構成電極室9。在開設于殼體4的貫通孔4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，該電加熱式催化劑設置于內燃機的排氣通路， 其中， 上述電加熱式催化劑具備: 發熱體，該發熱體通過被通電而發熱，且通過發熱而對催化劑進行加熱； 殼體，該殼體收納上述發熱體； 絕緣部件，該絕緣部件設置于上述發熱體與上述殼體之間，對上述發熱體進行支承并進行電絕緣； 電極，該電極經過電極室與上述發熱體連接，并對上述發熱體供電，上述電極室是位于...

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