电加热式催化剂制造技术

本发明专利技术的目的在于抑制电加热式催化剂（EHC）中的电极与壳体之间的绝缘电阻的降低。本发明专利技术所涉及的EHC（1）具备：通过被通电而发热从而对催化剂进行加热的发热体（3）；收纳发热体的壳体（4）；设置在发热体（3）与壳体（4）之间并进行电绝缘的绝缘部件（5）；经过位于壳体（4）的内壁面与发热体（3）的外周面之间的空间亦即电极室（9）与发热体（3）连接的电极（7）；以及连通电极室与内燃机的排气系统中的设置有EHC的部分以外的部分的连通路（10）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及设置于内燃机的排气通路的电加热式催化剂。
技术介绍
以往，作为设置于内燃机的排气通路的排气净化催化剂，开发出有利用通过被通电而发热的发热体对催化剂进行加热的电加热式催化剂(ElectricalIy HeatedCatalyst:以下称作 EHC)。在EHC中，在通过被通电而发热的发热体与该发热体所被收纳的壳体之间设置有进行电绝缘的绝缘部件。例如，在专利文献I中公开了如下技术:在EHC中，在通过被通电而发热的担载体与收纳该担载体的壳体之间设置有绝缘体的垫。通过设置这种绝缘部件，能够抑制发热体与绝缘体之间短路的情况。专利文献1:日本特开平05 - 269387号公报在EHC中的发热体的壳体内形成有供与发热体连接的电极经过的空间亦即电极室。绝缘部件以及发热体构成该电极室的壁面。在排气管流动的排气会侵入绝缘部件、发热体。经过了绝缘部件或者发热体的外周壁后的排气会浸入以上述方式形成的电极室内。因此，当排气侵入电极室内时，会产生因排气中的水分凝结而在电极室内产生凝结水的情况。并且，在排气管内，也会因排气中的水分在排气管壁面凝结而产生凝结水。当在排气管内产生凝结水时，该凝结水被排气推动而在排气管的内壁面流动。进而，当该凝结水到达EHC时，该凝结水浸入绝缘部件、发热体。当凝结水浸入绝缘部件、发热体时，存在经过绝缘部件、发热体后的凝结水、因凝结水在绝缘部件、发热体的内部蒸发而产生的水蒸气浸入电极室内的情况。电极室是在壳体内由发热体、绝缘部件等包围的空间。因此，在电极室内产生或者浸入电极室内的凝结水或者水蒸气易于滞留在该电极室内。当因水蒸气导致电极室内的湿度过度上升时，存在电极室内的电极与壳体之间的绝缘电阻大幅降低的顾虑。并且，当在电极室内存在凝结水时，存在因该凝结水自身导致电极与壳体短路的顾虑。当电极与壳体之间的绝缘电阻大幅降低时，难以通过通电时发热体充分升温。结果，存在招致EHC的排气净化能力降低的顾虑。
技术实现思路
本专利技术就是鉴于上述问题而做出的，其目的在于抑制EHC中的电极与壳体之间的绝缘电阻的降低。本专利技术在EHC中设置有连通电极室和排气通路的连通路。更详细地说，本专利技术所涉及的EHC是设置于内燃机的排气通路的电加热式催化齐U，其中，上述电加热式催化剂具备:发热体，该发热体通过被通电而发热，且通过发热而对催化剂进行加热；壳体，该壳体收纳上述发热体；绝缘部件，该绝缘部件设置于上述发热体与上述壳体之间，对上述发热体进行支承并进行电绝缘；电极，该电极经过电极室与上述发热体连接，并对上述发热体供电，上述电极室是位于上述壳体的内壁面与上述发热体的外周面之间的空间，且其侧壁面由上述绝缘部件形成；以及连通路，该连通路连通上述电极室与内燃机的排气系统中的设置有电加热式催化剂的部分以外的部分。根据本专利技术，通过设置连通路，能够对电极室进行换气。因此，能够抑制电极室内的湿度的上升。并且，能够抑制凝结水滞留于电极室内的情况。因而，能够抑制电极室中的、因凝结水、水蒸气而引起的电极与壳体之间的绝缘电阻的降低。在本专利技术中，也可以构成为:连通路连通电极室与排气通路中的相比电加热式催化剂靠下游侧的部分。在该情况下，能够使经由连通路被导入电极室内的排气是由EHC净化后的排气。由此，能够抑制电极的腐蚀、电极室的污染。在本专利技术所涉及的EHC中，连通路可以设置有多个。由此，能够进一步促进电极室的换气。根据本专利技术，能够抑制EHC中的电极与壳体之间的绝缘电阻的降低。附图说明图1是示出实施例1所涉及的EHC的简要结构的图。图2是示出实施例1所涉及的从内燃机启动时开始、电极室内的湿度以及电极室内的电极与壳体之间的绝缘电阻的时间推移的图。图3是示出实施例2所涉及的EHC的简要结构的图。具体实施例方式以下，基于附图对本专利技术的具体实施方式进行说明。对于本实施例所记载的构成部件的尺寸、材质、形状及其相对配置等，只要没有特别记载，则并非意图将专利技术的技术范围限定于此。<实施例1>[EHC的简要结构]图1是示出本实施例所涉及的电加热式催化剂(EHC)的简要结构的图。本实施例所涉及的EHC I设置于搭载于车辆的内燃机的排气管。内燃机可以是柴油机，也可以是汽油机。并且，在采用具备电动机的混合动力系统的车辆中也能够使用本实施例所涉及的EHC1图1是沿着内燃机的排气管2的中心轴A将EHC I纵向剖切后的剖视图。另外，EHC I的形状相对于中心轴A线对称，因此，图1中，为了方便仅示出EHC I的上侧的部分。本实施例所涉及的EHC I具备催化剂担载体3、壳体4、垫5、内管6、电极7以及连通路10。催化剂担载体3形成为圆柱状，且以其中心轴与排气管2的中心轴A同轴的方式设置。在催化剂担载体3担载有排气净化催化剂15。作为排气净化催化剂15，能够举例示出氧化催化剂、吸留还原型NOx催化剂、选择还原型NOx催化剂、三元催化剂等。催化剂担载体3由当被通电时成为电阻而发热的材料形成。作为催化剂担载体3的材料，能够举例示出SiC (碳化硅)。催化剂担载体3具有沿排气的流动方向(即中心轴A的方向)延伸、且与排气的流动方向垂直的截面呈蜂窝状的多个通路。排气在该通路流通。另外，与中心轴A正交的方向上的催化剂担载体3的截面形状也可以是椭圆形等。中心轴A是在排气管2、催化剂担载体3、内管6以及壳体4共通的中心轴。催化剂担载体3被收纳于壳体4。在壳体4内形成有电极室9。在催化剂担载体3，经过上述电极室9连接有一对电极7 (图1中仅示出一方的电极)。从蓄电池(未图示)对电极7供给电力。当对电极7供给电力时，催化剂担载体3被通电。当通过被通电而催化剂担载体3发热时，担载于催化剂担载体3的排气净化催化剂15被加热，从而促进该排气净化催化剂15的加热。壳体4由金属形成。作为形成壳体4的材料，能够举例示出不锈钢。壳体4具有:收纳部4a，该收纳部4a构成为包括与中心轴A平行的曲面；以及锥部4b、4c，该锥部4b、4c在相比上述收纳部4a靠上游侧以及下游侧的位置连接上述收纳部4a与排气管2。收纳部4a的通路截面积大于排气管2的通路截面积，且在其内侧收纳有催化剂担载体3、垫5以及内管6。锥部4b、4c形成为随着从收纳部4a离开而通路截面积缩小的锥形状。在壳体4的收纳部4a的内壁面与催化剂担载体3的外周面之间夹有垫5。S卩，在壳体4内，催化剂担载体3由垫5支承。并且，在垫5夹有内管6。即，垫5由内管6分割成壳体4侧和催化剂担载体3侦U。垫5由电绝缘材料形成。作为形成垫5的材料，能够举例示出以氧化铝作为主成分的陶瓷纤维。垫5被卷绕于催化剂担载体3的外周面以及内管6的外周面。垫5被夹在催化剂担载体3与壳体4之间，由此，能够抑制当对催化剂担载体3通电时电力朝壳体4流动。内管6由电绝缘材料形成。作为形成内管6的材料，能够举例示出氧化铝。内管6形成为以中心轴A为中心的管状。如图1所示，内管6的在中心轴A方向的长度比垫5长。因此，内管6的上游侧以及下游侧的端部从垫5的上游侧以及下游侧的端面突出。在壳体4以及内管6开设有贯通孔4d、6a，以供电极7经过。并且，在垫5形成有供电极7经过的空间。利用这种位于壳体4的内壁面与催化剂担载体3的外周面之间、且其侧壁面由垫5形成的空间来构成电极室9。在开设于壳体4的贯通孔4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】1.一种电加热式催化剂，该电加热式催化剂设置于内燃机的排气通路， 其中， 上述电加热式催化剂具备: 发热体，该发热体通过被通电而发热，且通过发热而对催化剂进行加热； 壳体，该壳体收纳上述发热体； 绝缘部件，该绝缘部件设置于上述发热体与上述壳体之间，对上述发热体进行支承并进行电绝缘； 电极，该电极经过电极室与上述发热体连接，并对上述发热体供电，上述电极室是位于...

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