一种催化转化器装置包括：催化剂载体，其支撑用于清洁从内燃机排出的排气的催化剂，催化剂载体通过通电加热；壳体，其形成为管状，催化剂载体容纳在壳体的内部并且壳体附接至排气管；外管，其设置在壳体处，外管相对于催化剂载体至少布置在排气流方向的上游侧；内管，其在壳体处设置于外管的内部，内管的轴向端部形成为锥形并且轴向端部的远侧端面形成为曲面状；以及绝缘层，其至少设置在内管的内侧面和轴向端部处。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种设置在内燃机的排气管处的催化转化器装置。
技术介绍
日本专利申请公开(JP-A)第2013-185573号公开了一种电加热式催化结构，在所述电加热式催化结构中，采用朝向排气流方向的上游侧变细的形状的内管设置在容纳发热体(催化剂载体)的外管处。在这种电加热式催化结构中，绝缘层设置在内管的表面处。在上述的电加热式催化结构中，绝缘层可例如通过将绝缘层材料涂覆在内管的表面上并且进行烧制而形成。然而，因为内管的表面处的绝缘层在烧制过程中收缩，可能会在内管的远侧端部处的绝缘层中形成裂缝。为了对此更为详细地描述，处于简单切割状态的内管的上游侧端部具有尖角，并且可能在绝缘层中从这些拐角开始形成裂缝。
技术实现思路
考虑到上述状况，本专利技术提供了一种可抑制裂缝在内管的轴向端部处的绝缘层中形成的催化转化器装置。根据本专利技术的第一方案的催化转化器装置包括:催化剂载体，其支撑用于清洁从内燃机排出的排气的催化剂，催化剂载体通过通电加热；壳体，其形成为管状，催化剂载体容纳在壳体的内部并且壳体附接至排气管；外管，其设置在壳体处，外管相对于催化剂载体至少布置在排气流方向的上游侧；内管，其在壳体处设置于外管的内部，内管的轴向端部形成为锥形并且轴向端部的远侧端面形成为曲面状；以及绝缘层，其至少设置在内管的内侧面和轴向端部处。根据本专利技术的第一方案，催化剂载体容纳在附接至排气管的管状壳体的内部，并且位于壳体的内部的催化剂载体通过通电加热。由此，从内燃机排出的排气得以清洁。外管和内管设置在壳体中。外管相对于催化剂载体至少布置在排气流方向的上游侧。内管的轴向端部在外管的内部形成为锥形。内管的轴向端部的远侧端面形成为曲面状。因为绝缘层至少设置在内管的内侧面和轴向端部处，所以可维持催化剂载体与内管之间的绝缘。在这种结构中，内管的轴向端部的远侧端面形成为曲面状。因此，内管的远侧端面处的尖角得以移除。因此，可抑制裂缝在内管的远侧端面处的绝缘层中形成。更具体地，绝缘层例如通过将绝缘层材料涂覆在内管的至少内侧面和轴向端部上并且烧制而形成。此时，因为移除了内管的远侧端面处的尖角，由于绝缘层在烧制期间的收缩而从尖角开始的绝缘层裂缝可能不会发生，其结果是可抑制裂缝在内管的远侧端面处的绝缘层中的形成。在根据本专利技术的第二方案的催化转化器装置中，在第一方案中，如果轴向端部的远侧端面的曲率半径由R表示，则进行倒角加工使得R多0.5_。根据本专利技术的第二方案，如果内管的轴向端部的远侧端面的曲率半径由R表示，则进行倒角加工使得R多0.5_。因此，内管的轴向端部的远侧端面形成为更加平滑的曲面状。由此，可更加可靠地抑制裂缝在内管的轴向端部的远侧端面处的绝缘层中的形成。在根据本专利技术的第三方案的催化转化器装置中，在第一方案或第二方案中，绝缘层的厚度被设定为至少100 μ m且至多200 μ m。根据本专利技术的第三方案，绝缘层的厚度被规定为至少100 μπι且至多200 μπι。因此，因为绝缘层的厚度被适宜地固定，所以可抑制裂缝在内管的轴向端部的远侧端面处的绝缘层中的形成。例如，如果绝缘层的厚度比ΙΟΟμπι薄，则可能由绝缘层在烧制期间的收缩而引起绝缘层的裂缝，并且如果绝缘层的厚度比200 μ m更大，则难以形成具有均匀厚度的绝缘层。 在根据本专利技术的第四方案的催化转化器装置中，在第一至第三方案中的任一方案中，轴向端部是朝向排气流方向的上游侧布置的上游端部。根据本专利技术的第四方案，内管的轴向端部是朝向排气流方向的上游侧布置的上游端部。因此，可抑制裂缝在设置于内管的上游端部处的绝缘层中的形成。【附图说明】本专利技术的示例性实施例将会基于附图进行更为详细地描述，其中:图1是示出根据本专利技术的第一示例性实施例的催化转化器装置的排气流方向上游侧的截面图。图2是示出图1中所示的催化转化器装置中所采用的上游侧直径减小部的上游端部的放大截面图。图3是示出根据本专利技术的第二示例性实施例的催化转化器装置中所使用的上游侧直径减小部的上游端部的对应于图2的放大截面图。图4是示出根据本专利技术的第三示例性实施例的催化转化器装置中所使用的上游侧直径减小部的上游端部的对应于图2的放大截面图。图5A是图示图4中所示的上游侧直径减小部的上游端部的制造过程的放大截面图。图5B是图示图4中所示的上游侧直径减小部的上游端部的制造过程的放大截面图。图5C是图示图4中所示的上游侧直径减小部的上游端部的制造过程的放大截面图。图6是将第一实例的上游侧直径减小部的上游端部处和第三比较实例的上游侧直径减小部的上游端部处的玻璃涂层存在/不存在破裂进行比较的图表。图7是示出在第二实例的上游侧直径减小部的上游端部和第一至第三比较实例的上游侧直径减小部的上游端部在冷却期间所产生的最大张应力的曲线图。【具体实施方式】图1示出了根据本专利技术的第一示例性实施例的催化转化器装置12，所述催化转化器装置12处于安装至排气管10的状态。从内燃机(未在图中示出)排出的排气在排气管10中流动。此后，在“上游侧”和“下游侧”单独使用的情况下，它们分别意指排气管10中的排气流方向(箭头F1的方向)的上游侧和下游侧。催化转化器装置12布置在上游侧排气管10A和下游侧排气管(其未在图中示出)之间。如图1中所示，催化转化器装置12包括催化剂载体14，所述催化剂载体14由以导电性和刚度为特征的材料制成。能够被用以构造催化剂载体14的材料包括导电陶瓷、导电树脂、金属等等。在当前的示例性实施例中，具体地，使用了导电陶瓷。催化剂载体14例如由碳化硅形成。催化剂(铂、钯、铑等)被粘附至催化剂载体14的表面并且被支撑于此。催化剂的特征在于具有清洁来自在排气管10中流动的排气的物质(碳氢化合物等)的作用。两个电极16A和16B粘附至催化剂载体14，并且两个端子18A和18B分别连接至电极16A和16B。催化剂载体14由从端子18A和18B穿过电极16A和16B至催化剂载体14的电流加热。支撑在催化剂载体14的表面上的催化剂通过这种加热来提高温度。因此，催化剂更加有效地展现出清洁功能。换言之，催化转化器装置12构造了电加热式催化剂(EHC)，在所述电加热式催化剂中，催化剂载体14通过通电来加热。催化剂载体14被保持在容纳于管状壳体28内部的状态中，布置在催化剂载体14的外边缘处的保持垫26位于催化剂载体14与管状壳体28之间。保持垫26形成为具有绝缘性和预定弹性的布料形状。保持垫26例如由氧化铝垫、树脂垫、陶瓷毛织品、INTERAM?垫、莫来石等形成。当催化剂载体14通电时，由保持垫26阻止电流向壳体28的流动。壳体28设置有圆管形的容纳管30和上游侧直径减小部32。容纳管30从其上游侧至其下游侧具有不变的直径。上游侧直径减小部32从容纳管30的上游端朝向上游侧连续并且用作直径逐步减小的内管。即，上游侧直径减小部32构造成便于形成朝向上游侧变细的形状。在图1中所示的实例中，上游侧直径减小部32在两个直径减小部32C处采用两个台阶减小直径。然而，直径减小部32C的数目可为一个或者可为三个或更多。在本示例性实施例中，容纳管30和上游侧直径减小部32由单个构件来构造并且形成为例如由诸如不锈钢等的金属铸造的金属管。催化剂载体14被保持在容纳管30的内部。壳体28设置有介于容纳管本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种催化转化器装置，包括：催化剂载体，其支撑用于清洁从内燃机排出的排气的催化剂，所述催化剂载体通过通电加热；壳体，其形成为管状，所述催化剂载体容纳在所述壳体的内部并且所述壳体附接至排气管；外管，其设置在所述壳体处，所述外管相对于所述催化剂载体至少布置在排气流方向的上游侧；内管，其在所述壳体处设置于所述外管的内部，所述内管的轴向端部形成为锥形并且所述轴向端部的远侧端面形成为曲面状；以及绝缘层，其至少设置在所述内管的内侧面和所述轴向端部处。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：荻村章司，幸光秀之，陆田史幸，中村友好，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，揖斐电株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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