电加热催化剂制造技术

本发明专利技术的目的在于抑制电加热催化剂中发热体与外壳之间的短路。本发明专利技术涉及的电加热催化剂(1)具备：发热体(3)、外壳(4)、设置于所述发热体(3)与所述外壳(4)之间的绝缘支撑部件(5)、夹入所述绝缘支撑部(5)且其端部从所述绝缘支撑部件(5)的端面突出到排气中的内管(6)、和至少包覆除与所述绝缘支撑部件(5)的端面接触的预定范围以外的、所述内管(6)的从所述绝缘支撑部件(5)的端面突出到排气中的突出部(6a，6b)的外周面的具有氧化功能的催化剂(10)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术的目的在于抑制电加热催化剂中发热体与外壳之间的短路。本专利技术涉及的电加热催化剂(1)具备：发热体(3)、外壳(4)、设置于所述发热体(3)与所述外壳(4)之间的绝缘支撑部件(5)、夹入所述绝缘支撑部(5)且其端部从所述绝缘支撑部件(5)的端面突出到排气中的内管(6)、和至少包覆除与所述绝缘支撑部件(5)的端面接触的预定范围以外的、所述内管(6)的从所述绝缘支撑部件(5)的端面突出到排气中的突出部(6a，6b)的外周面的具有氧化功能的催化剂(10)。【专利说明】电加热催化剂
本专利技术涉及在内燃机的排气通路中设置的电加热催化剂。
技术介绍
一直以来，作为内燃机的排气通路中设置的排气净化催化剂，正在开发利用通过通电而发热的发热体对催化剂进行加热的电加热催化剂(Electric Heating Catalyst:以下称为EHC)。EHC中，在通过通电而发热的发热体与收容该发热体的外壳之间，设有支撑该发热体并且电绝缘的绝缘支撑部件。例如，专利文献I中公开了如下技术:EHC中，在通过通电而发热的载体与收容该载体的外壳之间设置绝缘体衬垫。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开平05-269387号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题在EHC中，为了抑制由浸入(浸润)绝缘支撑部件内的冷凝水导致的发热体与外壳之间的短路，有时会设置内管。该内管是以位于发热体与外壳之间的方式被绝缘支撑部件夹入的管状部件。此外，就该内管来说，在其整个表面上形成有电绝缘层或者其由电绝缘材料形成。在EHC中设有内管的情况下，该内管以从绝缘支撑部件的端面突出到排气中的方式形成。通过以此种方式形成内管,能够由该内管抑制流过外壳的内壁面而到达绝缘支撑部件的冷凝水顺着该绝缘支撑部件的端面流至发热体。因此，不仅在绝缘支撑部件内部、在绝缘支撑部件的端面也能够抑制发热体与外壳之间由冷凝水引起的短路。然而，当如上构成内管时，排气中的粒状物质(Particulate Matter:以下称为PM)附着到内管的从绝缘支撑部件的端面突出的突出部。结果，PM在内管的突出部堆积时，发热体与外壳之间可能会由该PM引起短路。本专利技术鉴于上述问题而完成，其目的在于抑制EHC中的发热体与外壳之间的短路。用于解决问题的方法就本专利技术而言，在EHC中，用具有氧化功能的催化剂至少包覆除与绝缘支撑部件的端面接触的预定范围以外的、内管的从绝缘支撑部件的端面突出到排气中的突出部的外周面。更加详细而言，本专利技术的电加热催化剂(EHC)具备:发热体，通过通电来发热，并且通过发热来加热催化剂；外壳，收容所述发热体；绝缘支撑部件，设置于所述发热体与所述外壳之间，支撑所述发热体并且电绝缘；内管，是以位于所述发热体与外壳之间的方式被所述绝缘支撑部件夹入的管状部件，其端部从所述绝缘支撑部件的端面突出到排气中，并且，在整个表面上形成有电绝缘层或者由电绝缘材料形成；和具有氧化功能的催化剂，至少包覆所述内管的从所述绝缘支撑部件的端面突出到排气中的突出部的、除与所述绝缘支撑部件的端面接触的预定范围之外的外周面。通过利用具有氧化功能的催化剂包覆内管的突出部，能够促进附着于该突出部的PM的氧化。因此，能够抑制PM在该突出部被该催化剂包覆的部分的堆积。结果能够抑制发热体与外壳之间由PM引起的短路。然而，在内管的突出部被催化剂包覆的情况下，由于被该催化剂包覆的部分多孔化，因而冷凝水容易在该部分滞留。因此，当用催化剂包覆内管的整个突出部时，容易由滞留的冷凝水导致发热体与外壳之间的短路。这里，内管的外侧与内管的内侧相比，排气的流量少。因此，与内管的突出部的内周面相比，PM更难在该突出部的外周面堆积。此外，在内管的突出部中，与距离绝缘支撑部件的端面远的部分相比，PM更难在距离绝缘支撑部件的端面近的部分堆积。因此，在内管的突出部分中，PM最难在外周面的距离绝缘支撑部件的端面近的部分堆积。因此，在本专利技术中，用具有氧化功能的催化剂包覆内管的突出部的、除与绝缘支撑部件的端面接触的预定范围以外的外周面。即，内管的突出部中的PM最难堆积的部分并不设置催化剂。在该未设置催化剂的部分，冷凝水难以滞留。因此，根据本专利技术，EHC中的发热体与外壳之间的、由PM引起的短路及由冷凝水引起的短路均得到抑制。在本专利技术中，在内管从绝缘支撑部件的上游侧及下游侧两个端面突出到排气中的情况下，包覆该内管的下游侧突出部的催化剂的量可以比包覆该内管的上游侧突出部的量少。此外，在该情况下，也可以用催化剂仅包覆内管的上游侧突出部。从EHC流出的排气中的PM量比流入EHC的排气中的PM量少。因此，附着于内管的下游侧突出部的PM量比附着于内管的上游侧突出部的量少。此外，从EHC流出的排气的温度比流入EHC的排气的温度高。因此，内管的下游侧突出部的温度比内管的上游侧突出部的温度高。因此，在内管的下游侧突出部，即使使催化剂的量少于内管的上游侧突出部、或者并不设置催化剂，也能够充分氧化PM。因此，如上所述，在抑制催化剂的使用量的同时，能够抑制发热体与外壳之间的短路。如上所述，与内管的突出部的内周面相比，PM更难附着到该内管的突出部的外周面。而且，如果能够抑制该突出部的外周面上PM的堆积，则能够抑制由PM引起的发热体与外壳之间的短路。因此，可以用催化剂仅包覆内管的突出部的除与绝缘支撑部件的端面接触的预定范围之外的外周面。总之，内管的突出部的内周面上可以不设置催化剂。专利技术效果根据本专利技术，能够抑制EHC中的发热体与外壳之间的短路。【专利附图】【附图说明】图1是表示实施例1的电加热催化剂的概略结构的图。图2是实施例1的电加热催化剂的内管的突出部的放大图。图3是表示实施例2的电加热催化剂的概略结构的图。图4是表示实施例2的变形例的电加热催化剂的概略结构的图。【具体实施方式】以下，基于附图对本专利技术的【具体实施方式】进行说明。本实施例中记载的构成部件的尺寸、材质、形状以及相对配置等，只要没有特殊记载，则并不对专利技术的技术范围构成限制。<实施例1>图1及图2是表示本实施例的电加热催化剂(EHC)的概略结构的图。图1是将EHC沿其中心轴切割的截面图。图2是后述内管的从催化剂载体的端面突出到排气中的突出部的放大图。本实施例的EHCl设置于车辆所搭载的内燃机的排气管中。内燃机可以是柴油机也可以是汽油机。此外，采用具备电动机的混合动力系统的车辆也可以使用本实施例的EHCl0本实施例的EHCl具备催化剂载体3、外壳4、衬垫5、内管6以及电极7。催化剂载体3形成圆柱状，其中心轴设置成与排气管2的中心轴A同轴。催化剂载体3上负载有排气净化催化剂13。作为排气净化催化剂13，可以例示:氧化催化剂、吸收还原型NOjJt化剂、选择还原型催化剂NOx催化剂及三元催化剂等。催化剂载体3由通电时成为电阻而发热的材料形成。作为催化剂载体3的材料，可以例示SiC。催化剂载体3具有沿排气的流动方向(即中心轴A的方向)延伸、并且与排气的流动方向垂直的截面形成蜂窝状的多个通路。排气在该通路中流通。需要说明的是，与中心轴A正交的方向的催化剂载体3的截面形状也可以是椭圆形等。中心轴A是排气管2、催化剂载体3、内管6以及外壳4共同的中心轴。催化剂载体3收容于外壳4中。外壳4内形成有电极室9。需本文档来自技高网...

【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，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：
国别省市：