电加热式催化剂及其制造方法技术

本发明专利技术提供电加热式催化剂及其制造方法，能抑制电流在电加热式催化剂(1)的壳体(2)中流动。电加热式催化剂(1)具备：通过通电而发热的发热体(4)；收纳发热体(4)的壳体(2)；和垫块(3)，其被夹持在发热体(4)和壳体(2)之间，用于进行电绝缘，将壳体(2)在比发热体(4)更靠上游侧和更靠下游侧的部分作成双重管(24)，双重管(24)的内侧管(28)以如下方式形成：在上游侧或下游侧的一端(25)与双重管(24)的外侧管(27)相接，在上游侧或下游侧的另一端(26)与双重管的外侧管(27)之间具有间隙，在包括由双重管(24)的外侧管(27)和内侧管(28)包围的范围的、从垫块(3)到另一端(26)的壳体(2)的表面，具备进行电绝缘的绝缘层(6)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
已知有在通过通电而发热的催化剂的载体和收纳该催化剂的载体的壳体之间设置绝缘体的垫块的技术(例如参照专利文献I)。利用该垫块，当对催化剂的载体通电时，能够抑制在壳体上流动电流。然而，在内燃机刚启动之后等时，从燃烧室排出大量粒子状物质(以下称作PM)。由于该PM导电，所以如果在垫块上附着大量PM，则电流有可能经由该PM从催化剂的载体向壳体流动。专利文献I :日本特开平05-269387号公报
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题点而研发的，其目的在于提供抑制在电加热式催化剂的壳体上流动电流的技术。为了达成上述课题，基于本专利技术的电加热式催化剂具备通过通电而发热的发热体；收纳上述发热体的壳体；和垫块，其被夹持在上述发热体和上述壳体之间，用于进行电绝缘，将上述壳体在比上述发热体更靠上游侧和更靠下游侧的部分作成双重管， 上述双重管的内侧管以如下方式形成在上游侧或下游侧的一端与上述双重管的外侧管相接，在上游侧或下游侧的另一端与上述双重管的外侧管之间具有间隙，在包括由上述双重管的外侧管和内侧管包围的范围的、从上述垫块到上述另一端的上述壳体的表面，具备进行电绝缘的绝缘层。发热体可以作为催化剂的载体，也可以设置在催化剂的上游侧。垫块分别与发热体和壳体相接。垫块是为了将发热体固定在壳体内而使用的。通过双重管的内侧管在上游侧或下游侧的一端与双重管的外侧管相接，从而双重管的一端被闭塞。此外，通过双重管的内侧管在上游侧或下游侧的另一端与双重管的外侧管之间具有间隙，从而双重管的另一端开口。绝缘层形成在由双重管的外侧管和内侧管包围的范围。该绝缘层形成在双重管的外侧管的内周面和双重管的内侧管的外周面。双重管的外侧管和内侧管经由上述一端连接，因此在形成于双重管的外侧管的绝缘层与形成于内侧管的绝缘层之间没有裂缝。此外，从垫块到上述另一端也形成有绝缘层。即，绝缘层从垫块经由上述另一端至由双重管的外侧管和内侧管包围的范围没有裂缝地连续。在壳体内部没有附着PM的情况下,通过垫块的存在,能够抑制电流从发热体向垫块流动。另一方面，当在壳体内部附着PM时，电流经由该PM向壳体侧流动。但是，由于在壳体上形成有绝缘层，所以利用该绝缘层能够阻断电流。在此，双重管的内侧管的温度比外侧管的温度高。因此，能够得到热泳效应。利用该热泳效应，PM从双重管的内侧管向外侧管移动，因此能够抑制在该内侧管的外周面附着PM。而且，由于在该内侧管的外周面形成有绝缘层，所以没有电流流动。即，当对发热体通电时，即使电流在附着于壳体内部的PM中流动，该电流也被双重管的内侧管的外周面阻断。由此，能够抑制电流向壳体流动。 另外，在本专利技术中，上述双重管也可以设置于排气的通路截面积随着远离上述发热体而变小的锥部。在此，为了缩小排气通过发热体时的阻力，使该发热体的通路面积比其上游侧和下游侧的排气通路的通路面积大。因此，在排气通路和壳体的连接部设置锥部，扩大或缩小排气通路的通路面积。通过在该锥部设置双重管，能够实现壳体的小型化。此外，在本专利技术中，也可以具备板，所述板从上述双重管的内侧管的朝向排气通路的中心侧的面突出。利用该板，能够增大接受排气的热的面积，因此能够进一步提高双重管的内侧管的温度。由此，由于双重管的内侧管和外侧管之间的温度差进一步变大，所以热泳效应变大。此外，双重管的内侧管的温度提高，从而即使在该内侧管附着有PM，也能够使该PM氧化而将其除去。此外，在本专利技术中，也可以在上述双重管的内侧管的朝向排气通路的中心侧的面具备具有氧化功能的催化剂。由于利用该催化剂使排气中的未燃燃料氧化，所以产生热而使双重管的内侧管的温度提高。由此，热泳效应变大。此外，即使在双重管的内侧管附着有PM，也能够使该PM氧化而将其除去。此外，在本专利技术中，也可以具备冷却上述双重管的外侧管的冷却装置。冷却装置只要是能够从双重管的外侧管吸收热的装置即可。通过对双重管的外侧管进行冷却，使该双重管的外侧管的温度降低，因此热泳效应变大。此外，在本专利技术中，也可以为以下方式上述壳体是在分别形成上游侧的部位和下游侧的部位之后，将该上游侧的部位和下游侧的部位接合而形成的，在上述壳体的与上述垫块相接的范围内，具备该上游侧的部位和下游侧的部位接合的接合部。在此，由于排气不在垫块内流动，所以只要是在该垫块和壳体相接的范围内，PM就不会附着在壳体上。即，只要是在与垫块相接的范围内，即使不在壳体上形成绝缘层，也能够抑制电流从发热体向壳体流动。通过在该范围内具备接合部，不需要在该接合部形成绝缘层。例如如果在与垫块相接的范围外进行焊接，则由于在所焊接的部位不存在绝缘层，所以必须再次形成绝缘层，但如果在与垫块相接的范围内进行焊接，则不需要再次形成绝缘层。此外，在本专利技术中，也可以为以下方式上述壳体是在分别形成上游侧的部位和下游侧的部位之后，将该上游侧的部位和下游侧的部位接合而形成的，在排气的通路截面积随着远离上述发热体而变小的锥部的通路截面积为最大的部位，具备该上游侧的部位和下游侧的部位接合的接合部。S卩，如果避开双重管而设置接合部，则即使在接合后也能够在接合部容易地形成绝缘层。为了达成上述课题，基于本专利技术的电加热式催化剂的制造方法是，上述电加热式催化剂具备通过通电而发热的发热体；收纳上述发热体的壳体；和 垫块，其被夹持在上述发热体和上述壳体之间，用于进行电绝缘，将上述壳体在比上述发热体更靠上游侧和更靠下游侧的部分作成双重管，上述双重管的内侧管在上游侧或下游侧的一端与上述双重管的外侧管相接，在上游侧或下游侧的另一端与上述双重管的外侧管之间具有间隙，在包括由上述双重管的外侧管和内侧管包围的范围的、从上述垫块到上述另一端的上述壳体的表面，具备进行电绝缘的绝缘层，上述电加热式催化剂的制造方法包括如下步骤而构成分别形成上述壳体的比与上述垫块相接的范围内所具备的接合部更靠上游侧的部位和更靠下游侧的部位的步骤；在上述上游侧的部位和下游侧的部位分别形成上述绝缘层的步骤；在上述壳体的上游侧的部位和下游侧的部位的内侧配置上述发热体和上述垫块的步骤；和用上述接合部接合上述壳体的上游侧的部位和下游侧的部位的步骤。为了达成上述课题，基于本专利技术的电加热式催化剂的制造方法是，上述电加热式催化剂具备通过通电而发热的发热体；收纳上述发热体的壳体；和垫块，其被夹持在上述发热体和上述壳体之间，用于进行电绝缘，将上述壳体在比上述发热体更靠上游侧和更靠下游侧的部分作成双重管，上述双重管的内侧管在上游侧或下游侧的一端与上述双重管的外侧管相接，在上游侧或下游侧的另一端与上述双重管的外侧管之间具有间隙，在包括由上述双重管的外侧管和内侧管包围的范围的、从上述垫块到上述另一端具备对上述壳体的表面，具备进行电绝缘的绝缘层，上述电加热式催化剂的制造方法包括如下步骤而构成分别形成比上述壳体的从上述垫块至上述双重管之间所具备的接合部更靠上游侧的部位和更靠下游侧的部位的步骤；在上述上游侧的部位和下游侧的部位分别形成上述绝缘层的步骤；在上述壳体的上游侧的部位和下游侧的部位的内侧配置上述发热体和上述垫块的步骤；和用上述接合部接合上述壳体的上游侧的部位和下游侧的部位的步骤；和在上述接合部从上述壳体的内侧起形成上述绝缘层的步骤。根据本专利技术，能够抑制电流在电加热式催化剂的壳体中流动。附图说本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：吉冈卫，熊谷典昭，高木直也，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：
国别省市：