内燃机的排气净化装置制造方法及图纸

本发明专利技术的课题在于，在电加热式的排气净化装置中，防止通过通电而发热的发热体与壳体之间的短路。为了解决该课题，本发明专利技术在通过通电而发热的发热体与收纳该发热体的壳体之间配置保持部件和内筒的层叠体，使内筒的上游侧端部比上述发热体以及上述保持部件的上游侧端面朝上游侧延长，并且在该延长部设置朝径向内侧突出的突起部。与发热体碰撞后逆流的排气的流动被上述突起部阻挡。结果，逆流排气难以流入壳体与内筒之间的间隙。因此，能够抑制因壳体的内周面、保持部件的上游侧端面以及内筒的外周面被PM覆盖而引起的绝缘性的降低。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术的课题在于，在电加热式的排气净化装置中，防止通过通电而发热的发热体与壳体之间的短路。为了解决该课题，本专利技术在通过通电而发热的发热体与收纳该发热体的壳体之间配置保持部件和内筒的层叠体，使内筒的上游侧端部比上述发热体以及上述保持部件的上游侧端面朝上游侧延长，并且在该延长部设置朝径向内侧突出的突起部。与发热体碰撞后逆流的排气的流动被上述突起部阻挡。结果，逆流排气难以流入壳体与内筒之间的间隙。因此，能够抑制因壳体的内周面、保持部件的上游侧端面以及内筒的外周面被PM覆盖而引起的绝缘性的降低。【专利说明】内燃机的排气净化装置
本专利技术涉及配置于内燃机的排气通路、且通过通电而被加热的电加热式的排气净化装置。
技术介绍
作为电加热式的排气净化装置，已知有如下的排气净化装置，该排气净化装置具备:通过通电而发热的催化剂载体、收纳催化剂载体的外壳(壳体)、以及配置于催化剂载体和外壳之间的纤维状的衬垫部件，在所述衬垫部件设置有绝缘层(例如参照专利文献I)。专利文献1:日本特开平05-269387号公报然而，当排气中的碳附着于衬垫部件，或者积存于排气通路、壳体的冷凝水附着于衬垫部件的端面或浸透到衬垫部件中时，存在外壳与催化剂载体之间发生短路的可能性。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述实际情况而完成的，其目的在于提供一种如下的技术:在电加热式的排气净化装置中，能够防止通过通电而发热的发热体与壳体之间的短路。为了解决上述课题，本专利技术在通过通电而发热的发热体与收纳该发热体的壳体之间配置保持部件与内筒的层叠体，使内筒的上游侧端部比上述发热体以及上述保持部件的上游侧端面朝上游侧延长，并且在该延长部设置朝径向内侧突出的突起部。详细来说，本专利技术的内燃机的排气净化装置具备:发热体，通过对该发热体通电，该发热体发热；壳体，该壳体是具有比上述发热体的外径大的内径的筒状的部件，且该壳体收纳上述发热体；内筒，该内筒是具有比上述发热体的外径大的内径、且具有比上述壳体的内径小的外径的筒状的绝缘体，该内筒配置在上述发热体与上述壳体之间；第一保持部件，该第一保持部件是配置在上述壳体与上述内筒之间的筒状的绝缘体，并保持上述内筒；第二保持部件，该第二保持部件是配置在上述发热体与上述内筒之间的筒状的绝缘体，并保持上述发热体；延长部，该延长部通过使上述内筒的上游侧端部比上述第一保持部件以及上述第二保持部件的上游侧端面朝上游侧延长而形成；以及突起部，该突起部设置于上述延长部，且朝上述内筒的径向内侧突出。这里所说的发热体可以兼用催化剂载体，或者也可以配置于催化剂载体的上游。第一保持部件以及第二保持部件是具有绝缘性和缓冲性的筒状的部件，例如能够使用将具有绝缘性的纤维状金属(例如氧化铝纤维衬垫)形成为筒状而成的部件。另外，这里所说的筒状并不限定于截面形状为正圆的形状，也包含截面形状为椭圆的形状。根据以这种方式构成的内燃机的排气净化装置，由于用于将发热体保持于壳体的部件由内筒分离成第一保持部件和第二保持部件，所以即便积存于壳体的内周面的冷凝水附着于第一保持部件的端面或者浸透第一保持部件，上述冷凝水也不会经由第二保持部件传递到发热体。结果，不会发生壳体和发热体经由冷凝水短路的事态。然而，当内筒的表面(延长部的外周面以及内周面)、第一保持部件的上游侧端面以及第二保持部件的上游侧端面被排气中的颗粒状物质(PM)覆盖时，存在壳体与发热体经由PM短路的可能性。作为解决该问题的方法，如下方式是有效的:使附着于延长部的外周面、第一保持部件的上游侧端面的PM量减少，并且使附着于上述延长部的外周面的PM迅速氧化。作为使附着于延长部的外周面、第一保持部件的上游侧端面的PM量减少的方法，如下方法是有效的:使流入在比第一保持部件的上游侧端面靠上游的位置形成于内筒与壳体之间的间隙(详细来说，由内筒的外周面、第一保持部件的上游侧端面以及壳体的内周面围绕的空间。以下，将该空间称作“上游侧间隙”)的排气的量减少。根据本专利技术人的见解，在与发热体碰撞后逆流的排气(以下称作“逆流排气”)到达比延长部的上游侧端部靠上游的位置时，流入上游侧间隙的排气的量变多。这认为是由于以下原因:当与发热体碰撞后的排气逆流至比延长部的上游侧端部靠上游的位置时，该逆流排气受到后续的排气(从壳体的上游流入壳体内的排气)的压力而朝壳体内的周缘附近移动，进而流入上述上游侧间隙。对此，本专利技术的内燃机的排气净化装置具备从延长部朝内筒的径向内侧突出的突起部，因此，上述逆流排气的流动被突起部阻挡。结果，上述逆流排气不会到达比延长部的上游侧端部靠上游的位置。因此，能够使流入上游侧间隙的排气的量减少。当流入上游侧间隙的排气的量减少时，附着于延长部的外周面、第一保持部件的上游侧端面的PM量减少。并且，当流入上游侧间隙的排气的量减少时，从排气经由壳体散发到大气中的热量也减少，因此能够抑制催化剂的温度下降、暖机性的下降。作为使附着于延长部的外周面的PM迅速地氧化的方法，提高内筒的温度的方法是有效的。对此，本申请的内燃机的排气净化装置在延长部设置有上述那样的突起部，因此能够使排气与内筒之间的接触面积或者接触时间增加。当排气与内筒之间的接触面积或者接触时间增加时,从排气朝内筒传递的热量增加。结果,能够提高内筒的温度。因此,能够使附着于延长部的外周面的PM迅速地氧化，并且能够使存在于壳体的内周面的冷凝水迅速地气化。本专利技术所涉及的突起部也可以通过将延长部的上游侧端部朝径向内侧弯曲而形成。在该情况下，与突起部设置在延长部的中途(延长部中的比上游侧端部靠下游的部位)的情况相比，逆流排气与内筒之间的接触面积或者接触时间变多，因此内筒的温度更容易上升。结果，附着于内筒的外周面的PM更容易被氧化，并且存在于壳体的内周面的冷凝水也更容易被气化。另外，也可以形成为:上述突起部以该突起部的末端指向下游侧的方式弯曲。根据这样的结构，逆流排气在与突起部碰撞后朝顺流方向流动。结果，到达比延长部的上游侧端部靠上游的位置的逆流排气进一步变少。此外，也可以形成为:上述突起部的弯曲部分的曲率大小设定为使得沿着上述内筒的内壁面逆流的排气沿着该突起部的内壁面朝顺流方向回旋。在该情况下，不会使壳体内的排气的流动发生紊流，能够使逆流排气朝顺流方向回旋。此外，能够进一步增多排气与内筒之间的接触面积或者接触时间。因此，不会使排气净化装置的压力损耗过分地增加，而能够使内筒的温度上升量增加。此处，作为排气净化装置的壳体，公知有具备筒部和锥状的锥形部的壳体，上述锥形部与该筒体的上游侧端部以及下游侧端部连结。存在流入到这样的壳体的排气在上游侧的锥形部边朝径向外侧扩展边朝下游侧流动的倾向。因此，存在在上游侧的锥形部朝径向外侧扩展的排气的一部分(例如，在壳体内的周缘附近流动的排气)流入上游侧间隙的可能性。对此，也可以形成为:本专利技术的内燃机的排气净化装置还具备限制部件，该限制部件是从上游侧的锥形部的内壁面朝下游侧突出的环状体，且具有小于等于上述内筒的内径的内径。另外，限制部件的轴心与内筒的轴心位于同一直线上。根据这样的限制部件，排气难以在上游侧的锥形部朝比上述内筒靠外侧(径向外侧)的位置扩展。结果，流入到上游侧锥形部的排气难以流入上游侧间隙。因此，能够进一步减少附着于内筒的外周面、第一本文档来自技高网...

【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：