电加热型催化剂用载体以及废气净化装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电加热型催化剂用载体，具备：蜂窝结构体；以及一对金属电极部，它们配置成隔着蜂窝结构体的中心而对置，该电加热型催化剂用载体能够有效地抑制因蜂窝结构体与金属电极部的热膨胀系数差而引起的蜂窝结构体的破损。一种电加热型催化剂用载体，具备：蜂窝结构体；以及一对金属电极部，它们配置成隔着所述蜂窝结构体的中心而对置，所述电加热型催化剂用载体的特征在于，所述一对金属电极部中的一方或双方具备：板状的主体部分；以及从上述主体部分突出的多个舌片，所述舌片的一部分与所述蜂窝结构体接触。

Carrier for electrically heated catalyst and waste gas purification device

【技术实现步骤摘要】
电加热型催化剂用载体以及废气净化装置
本专利技术涉及电加热型催化剂用载体。特别涉及如下电加热型催化剂用载体，具备：蜂窝结构体；以及一对金属电极部，它们配置成隔着蜂窝结构体的中心而对置，该电加热型催化剂用载体能够有效地抑制因蜂窝结构体与金属电极部的热膨胀系数差而引起的蜂窝结构体的破损。另外，本专利技术涉及使用了电加热型催化剂用载体的废气净化装置。
技术介绍
以往，在以堇青石、碳化硅为材料的蜂窝结构体担载有催化剂的部件被用于从汽车发动机排出的废气中的有害物质的处理(参见专利文献1)。这种蜂窝结构体通常具有柱状的蜂窝结构体，该蜂窝结构体具有区划形成多个隔室的间隔壁，这些隔室形成为废气的流路、且从一个底面延伸至另一个底面。在利用担载于蜂窝结构体的催化剂对废气进行处理的情况下，需要使催化剂升温至规定的温度，但是，以往，在发动机启动时，由于催化剂温度低，所以产生无法将废气充分净化的问题。因此，开发出了被称为电加热催化器(EHC)的系统，该系统将电极配置于由导电性陶瓷构成的蜂窝结构体，通过通电而使蜂窝结构体本身发热，由此，在发动机启动前或发动机启动时使得担载于蜂窝结构体的催化剂升温至活化温度。为了使电流在EHC流通而需要与外部配线进行电连接，但是，在通电加热时，产生由构成表面电极及配线的金属材料与构成载体的陶瓷材料的线膨胀系数差所引起的热应变。因此，寻求一种还具有应力缓冲功能而不会使得由线膨胀系数差所引起的热应变施加于EHC载体的部件。专利文献1中，作为其对策之一而公开了如下对策：将从外部向沿着载体表面轴向延伸设置的一对表面电极供电的配线设为梳齿状，并且，通过喷涂而在同一梳齿上的多点处进行固定并在多点之间设置弯曲部，由此，使得由金属构成的配线与由陶瓷构成的载体的线膨胀系数差所引起的热应变(热应力)缓和。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特许第57611617号公报
技术实现思路
但是，如果在同一梳齿上的多点处进行固定，则根据发热分布状况等的不同，有可能导致膨胀根据各点而不同，从而对固定点(接触点)施加有应力而导致接触点破坏。另外，虽然还想到了设置弯曲部而使得应力缓和的方法，但是，有可能无法应对扭转应力而导致接触点破坏。另外，虽然还举出了仅在1点对同一电极进行固定的方法，但是，能够想到：由于接触点减少，所以能够应对的电流的范围缩小。本专利技术是考虑到以上问题而完成的，其课题在于提供一种电加热型催化剂用载体，具备：蜂窝结构体；以及一对金属电极部，它们配置成隔着蜂窝结构体的中心而对置，该电加热型催化剂用载体能够有效地抑制因蜂窝结构体与金属电极部的热膨胀系数差而引起的蜂窝结构体的破损。另外，本专利技术的课题在于提供一种使用了该电加热型催化剂用载体的废气净化装置。本专利技术的专利技术人进行了潜心研究，结果发现：通过设置从金属电极部的主体部分突出的多个舌片并使得该舌片与蜂窝结构体接触，能够防止蜂窝结构体因金属电极部与蜂窝结构体的线膨胀系数差引起热应变(热应力)而承受过度的应力，从而能够解决上述课题。即，以如下方式限定了本专利技术。(1)一种电加热型催化剂用载体，其具备：蜂窝结构体；以及一对金属电极部，该一对金属电极部配置成隔着所述蜂窝结构体的中心而对置，所述电加热型催化剂用载体的特征在于，所述一对金属电极部的一方或双方具备：板状的主体部分；以及从上述主体部分突出的多个舌片，所述舌片的一部分与所述蜂窝结构体接触。(2)一种废气净化装置，其特征在于，所述废气净化装置具有：(1)所述的电加热型催化剂用载体，该电加热型催化剂用载体设置于用于使得来自发动机的废气流通的废气流路的中途；以及筒状金属部件，该筒状金属部件对所述电加热型催化剂用载体进行收纳。根据本专利技术，电加热型催化剂用载体具备：蜂窝结构体；以及一对金属电极部，它们配置成隔着蜂窝结构体的中心而对置，该电加热型催化剂用载体能够有效地抑制因蜂窝结构体与金属电极部的热膨胀系数差而引起的蜂窝结构体的破损。附图说明图1是示出本专利技术中的蜂窝结构体的一个例子的图。图2是本专利技术的一个实施方式中的蜂窝结构体的截面图。图3是示出本专利技术的一个实施方式中的电极层的中心角的图。图4是示出本专利技术的一个实施方式中的金属电极部的配置的图。图5是示出本专利技术的一个实施方式所涉及的金属电极部1的立体图。图6是示出本专利技术的另一实施方式所涉及的金属电极部1A的立体图。图7是示出本专利技术的又一实施方式所涉及的金属电极部1B的立体图。图8是示出本专利技术的又一实施方式所涉及的金属电极部1C的立体图。图9(a)、图9(b)、图9(c)以及图9(d)分别是示出各舌片7A、7B、7C以及7D的平面形态的图。图10(a)、图10(b)以及图10(c)分别是示出各舌片7E、7F以及7G的平面形态的图。图11是示出舌片的形状的图。图12是示出舌片的折弯部的图。附图标记说明10…蜂窝结构体，11…间隔壁，12…隔室，1、1A、1B、1C…金属电极部，101a、101b…电极层，2…主体部分，3、13、23、33、7A、7B、7C、7D、7E、7F、7G…舌片，3a、13a、23a、33a…立起部分，3b、13b、23f、33c…平坦部分，20…一个片材。具体实施方式以下，参照附图，对本专利技术的电加热型催化剂用载体的实施方式进行说明，但不应限定于此而对本专利技术进行解释，只要未脱离本专利技术的范围，则可以基于本领域技术人员的知识而施加各种各样的变更、修正、改良。(1.蜂窝结构体)图1是示出本专利技术中的蜂窝结构体的一个例子的图。例如，蜂窝结构体10具有：多孔质的间隔壁11，其区划形成多个隔室12，这些隔室12形成为流体的流路、且从作为流体的流入侧的端面的流入端面延伸至作为流体的流出侧的端面的流出端面；以及位于最外周的外周壁。对于隔室12的数量、配置、形状等以及间隔壁11的厚度等并未施加限制，可以根据需要适当地进行设计。只要蜂窝结构体10具有导电性，则对其材质并未特别限制，可以使用金属、陶瓷等。特别是根据兼顾耐热性和导电性的观点，蜂窝结构体10的材质优选以硅－碳化硅复合材料或碳化硅为主成分，更优选为硅－碳化硅复合材料或碳化硅。还可以配合硅化钽(TaSi2)、硅化铬(CrSi2)，以便降低蜂窝结构体的电阻率。蜂窝结构体10以硅－碳化硅复合材料为主成分是指：蜂窝结构体10含有蜂窝结构体整体的90质量％以上的硅－碳化硅复合材料(合计质量)。此处，硅－碳化硅复合材料含有作为骨料的碳化硅粒子、以及作为使得碳化硅粒子结合的结合材料的硅，优选地，多个碳化硅粒子在碳化硅粒子间形成有细孔、且借助硅而结合。另外，蜂窝结构体10以碳化硅为主成分是指：蜂窝结构体10含有蜂窝结构体整体的90质量％以上的碳化硅(合计质量)。蜂窝结构体10的电阻率只要根据施加的电压而适当地设定即可，并未特别限制，例如可以设为0.001Ω·cm～200Ω·cm。在用于64V以上的高电压时，可以设为2Ω·cm～200Ω·cm，典型地可以设为5Ω·cm～100Ω·cm。另外，在用于低于64V的低电压时，可以设为0.001Ω·cm～2Ω·cm，典型地可以设为0.001Ω·cm～1Ω·cm，更典型地可以设为0.01Ω·cm～1Ω·cm。蜂窝结构体10的间隔壁11的气孔率优选为35％～60％，更优选为35％～45％。如果气孔率不足35本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电加热型催化剂用载体，其具备：蜂窝结构体；以及一对金属电极部，该一对金属电极部配置成隔着所述蜂窝结构体的中心而对置，所述电加热型催化剂用载体的特征在于，所述一对金属电极部中的一方或双方具备：板状的主体部分；以及从上述主体部分突出的多个舌片，所述舌片的一部分与所述蜂窝结构体接触。

【技术特征摘要】
2018.03.26 JP 2018-0590611.一种电加热型催化剂用载体，其具备：蜂窝结构体；以及一对金属电极部，该一对金属电极部配置成隔着所述蜂窝结构体的中心而对置，所述电加热型催化剂用载体的特征在于，所述一对金属电极部中的一方或双方具备：板状的主体部分；以及从上述主体部分突出的多个舌片，所述舌片的一部分与所述蜂窝结构体接触。2.根据权利要求1所述的电加热型催化剂用载体，其特征在于，从所述舌片的相对于所述主体部分突出的起点至所述舌片的突出程度最大的部位的最短长度A、和所述舌片的表面中的与从所述主体部分突出的方向正交的方向上的宽度的最小值B满足1≤A/B≤10的关系。3.根据权利要求1或2所述的电加热型催化剂用载体，其特征在于，所述舌片具有：颈部；以及头部，该头部具有比所述颈部的宽度大的宽度，所述颈部的长...

【专利技术属性】
技术研发人员：高濑尚哉，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP