CN102341577A - 催化转换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明获得一种催化转换装置，其能够抑制由于排气管内所产生的水滴而导致的催化剂载体的加热效果的降低。其中，在外壳筒体(28)内保持催化剂载体(14)的保持衬垫(26)采用由内侧纤维层(30)、固体层(32)、外侧纤维层(34)构成的三层结构。固体层(32)从催化剂载体(14)的上游侧端面(14A)向上游一侧突出，从而在突出部(38)与外壳筒体(28)之间构成了间隙部(40)。由于突出部(38)成为屏障，因此附着于外壳筒体(28)的内周面上的水滴不会到达催化剂载体(14)。

Description

催化转换装置
技术领域
本发明涉及一种被设置于内燃机的排气管上的催化转换装置。
背景技术
在为了净化由内燃机产生的废气而被设置于排气管上的催化转换装置中，例如，如专利文献1所记载，具有对承载催化剂的金属制催化剂载体进行通电而使其升温，从而得到充分的催化剂效果的技术。
而且，在专利文献1所记载的结构中，金属制催化剂载体被嵌插在外罩(外壳)内，并且，在金属制催化剂载体的导电部件与外罩之间嵌插保持有具备缓冲功能的衬垫部件。在此，设想在金属制催化剂载体的上游一侧，由于内燃机的燃烧而产生的水分作为冷凝水而飞散。虽然衬垫部件由电绝缘材料构成，但是在由飞散的冷凝水而产生的水滴导致外罩与金属制催化剂载体发生短路时，由于在外罩中也将流有电流，因此有时催化剂载体的加热效果会降低。
专利文献1：日本特开平5-253491号公报
发明内容
本发明考虑到上述事实，以获得一种如下的催化转换装置作为课题，所述催化转换装置能够抑制因排气管内产生的水滴而引起的催化剂载体的加热效果的降低。
在本发明的第一方案的催化转换装置中，具有：催化剂载体，其承载用于净化从内燃机排出的废气的催化剂，并通过通电而被加热；筒体，其被形成为筒状，于内部收容有所述催化剂载体，并被安装于排气管上；保持部件，其具有：被配置于所述催化剂载体的外周面一侧的内侧弹性部件；被配置于所述筒体的内周面一侧的外侧弹性部件；被配置于这些内侧弹性部件与外侧弹性部件之间的中间部件，所述保持部件通过内侧弹性部件及外侧弹性部件的弹性而将催化剂载体保持在筒体内，并使催化剂载体与筒体电绝缘；突出部，其被设置于所述中间部件的、所述废气的流动方向上的上游侧端部的至少一部分上，且位于所述外侧弹性层的上游侧端部的上游一侧。
在此催化转换装置中，当催化剂载体通过通电而被加热并升温时，与未被升温的情况相比，能够更高程度地发挥所承载的催化剂的净化效果。另外，由于催化剂载体通过保持部件及筒体而被设置在排气管上，特别是催化剂载体通过构成保持部件的内侧弹性部件及外侧弹性部件的弹力而被保持在筒体内，因此能够吸收筒体与催化剂载体的相对移动(由于热膨胀而引起的错位、来自车辆的振动等)。由于保持部件使催化剂载体与筒体电绝缘，因此，催化剂载体与筒体不会经由保持部件而发生短路。
在废气中有时会含有由于内燃机的燃烧而产生的水分，并且有时此水分会冷凝而产生水滴。在本发明中，在内侧弹性部件与外侧弹性部件之间配置有中间部件，而且，在中间部件的、废气的流动方向上的上游侧端部的至少一部分上，设置有位于外侧弹性层的上游侧端部的上游一侧的突出部。由此，在筒体与突出部之间构成了间隙。因此，当水滴滞留在间隙中时，对于此水滴而言突出部成为了屏障，从而能够抑制水滴到达催化剂载体的现象。即，水滴不会到达催化剂载体，从而能够抑制由于水滴而引起的筒体与催化剂载体之间的短路。由此，由于电流可靠地流通于催化剂载体中，因此能够抑制催化剂载体的加热效果的降低。
在本发明中，还可以采用如下结构，即，所述中间部件具有电绝缘性。即使在筒体与突出部之间、以及突出部与催化剂载体之间附着有水滴的情况下、或者内侧弹性部件及外侧弹性部件吸收了水分的情况下，从筒体经由内侧弹性部件及外侧弹性部件而到达催化剂载体的电气性路径也会被突出部(中间部件)阻断。即，抑制了经由突出部(中间部件)的、筒体与催化剂载体之间的短路。
另外，此处所说的电绝缘性是指，例如，作为中间部件的物理性质，只需其体积电阻率在500℃时大于等于108Ω/cm即可。另外，在实际构成催化转换装置的状态下，中间部件的内周面和外周面的电阻只需在10MΩ以上即可。
在本发明中，还可以采用如下结构，即，具有绝缘层，所述绝缘层被配置于所述催化剂载体与所述内侧弹性部件之间，并使所述催化剂载体与所述内侧弹性部件电绝缘。由此，能够进一步提高筒体与催化剂载体之间的绝缘性，从而抑制筒体与催化剂载体之间的短路。
在本发明中，虽然突出部只需被设置于中间部件的上游侧端面的至少一部分上，就能够在设有突出部的部位处抑制由于水滴而导致的筒体与催化剂载体之间的短路，但是水滴在排气管内由于重力而容易滞留在下方。因此，例如，当所述突出部被设置于所述中间部件的所述上游侧端部的、包含最下端部在内的部分上时，与未在包含此最下端部在内的部位上形成突出部的结构相比，能够更加有效地抑制由于水滴而导致的筒体与催化剂载体之间的短路。
并且，当所述突出部沿着所述筒体的内周面而被形成在整个圆周上时，能够在筒体的整个圆周上抑制由于水滴而导致的筒体与催化剂载体之间的短路。
在本发明中，还可以采用如下结构，即，所述中间部件在所述催化剂载体的圆周方向上被分割成多个。通过以此种方式将中间部件在圆周方向上进行分割，从而使得向催化剂载体的周围配置和安装中间部件变得容易。并且，当在分割了中间部件的结构中，从所述外侧弹性部件作用于所述中间部件上的外侧载荷被设定为，大于从所述内侧弹性部件作用于所述催化剂载体上的内侧载荷时，将在中间部件上作用有从外侧朝向内侧的压缩载荷，因此，能够进一步缩小中间部件的分割部分的间隙。例如，在中间部件具有电绝缘性的结构中，能够通过减少此间隙而提高绝缘性。
由于本发明采用了上述结构，因此能够抑制由于排气管内所产生的水滴而导致的催化剂载体的加热效果的降低。
附图说明
图1为通过包括中心线在内的截面来表示本发明的第一实施方式中的催化转换装置安装于排气管上的安装状态的剖视图。
图2为通过包括中心线在内的截面来表示本发明的第二实施方式中的催化转换装置安装于排气管上的安装状态的剖视图。
图3为表示构成本发明的催化转换装置的固体层的一个示例的立体图。
图4为表示构成本发明的催化转换装置的固体层的、与图3所示的固体层不同的一个示例的立体图。
图5为通过包括中心线在内的截面来表示本发明的第三实施方式中的催化转换装置安装于排气管上的安装状态的剖视图。
图6为表示本发明的第二实施方式中的催化转换装置的、沿图2中的VI-VI线的剖视图。
图7A为表示在分割固体层之间产生了间隙的状态下，作用于催化转换装置的分割固体层上的载荷与分割固体层的位置之间的关系的说明图。
图7B为表示在分割固体层贴合着的状态下，作用于催化转换装置的分割固体层上的载荷与分割固体层的位置之间的关系的说明图。
具体实施方式
在图1中，图示了本发明的第一实施方式中的催化转换装置12安装于排气管10上时的安装状态。
如图1所示，催化转换装置12具备由具有导电性及刚性的材料所形成的催化剂载体14。作为构成催化剂载体14的材料，虽然可采用导电性陶瓷、导电性树脂和金属等，但是在本实施方式中，特别设定为导电性陶瓷。
催化剂载体14通过将蜂窝状或者波浪状的薄板构成为旋涡状或同心圆状等，从而被形成为材料表面积增大了的圆柱状或圆筒状，并且以在其表面上以附着的状态而承载有催化剂(铂、钯、铑等)。
催化剂具有对流通于排气管10内的废气(由箭头F1表示流动方向)中的物质(HC等)进行净化的作用。另外，增大催化剂载体14的表面积的结构并不限定于上述的蜂窝状和波浪状。
催化剂载体14上贴装有两个电极16A、16B，并且在电极16A、16B上分别连接有端子18A、18B。通过从端子18A、18B经由电极16A、16B向催化剂载体14通电，从而能够对催化剂载体14进行加热。通过利用此加热，以使被承载在表面上的催化剂升温，从而能够较高程度地发挥催化剂的净化作用。
催化剂载体14以被收容在外壳筒体28(本发明所涉及的筒体)的内部的状态，被配置于外周的保持衬垫26(本发明所涉及的保持部件)保持。
外壳筒体28通过不锈钢等金属而被成形为大致圆筒状，并具有：上游侧锥形部28A，其在流动方向的上游一侧，且直径朝向下游逐渐增大；大径部28B，其在流动方向的中间部分并与上游侧锥形部28A连续，且直径大于排气管10；下游侧锥形部28C，其在长度方向下游一侧，并与大径部28B连续且直径朝向下游逐渐减小。
排气管10的前侧输送管10A的下游侧端部与上游侧锥形部28A的上游侧端部相连接，而排气管10的后侧输送管10B的上游侧端部与下游侧锥形部28C的下游侧端部相连接，废气的流道截面积在此外壳筒体28的部分(特别是在大径部28B)处被局部性地扩大。
配置在催化剂载体14的外周的保持衬垫26被形成为，具有从内侧起依次层叠内侧纤维层30、固体层32、外侧纤维层34的三层结构的大致圆筒状。并且，在保持衬垫26的外周上配置有外壳筒体28的大径部28B。内侧纤维层30对应于本发明中的内侧弹性部件，固体层32对应于本发明中的中间部件，而外侧纤维层34对应于本发明中的外侧弹性部件。
内侧纤维层30的内周面与催化剂载体14的外周面接触，外侧纤维层34的外周面与外壳筒体28的内周面接触。这些内侧纤维层30及外侧纤维层34通过例如氧化铝衬垫、树脂衬垫或陶瓷棉(ceramic wool)等，而被形成为具有绝缘性和预定弹性的纤维状。由此，保持衬垫26自身也具有预定的弹性，保持衬垫26在大致圆筒状的外壳筒体28的内部，以使这些构件成为同心(中心线CL)的方式而对催化剂载体14进行保持。
对此，在本实施方式中，固体层32由例如金属等的固体材料构成。即，在采用固体材料从而具有形状稳定性的固体层32的内周侧及外周侧上，配置具有绝缘性及弹性的内侧纤维层30及外侧纤维层34，从而使催化剂载体14被稳定地保持在外壳筒体28的内部。
特别是，由于金属制的外壳筒体28与导电性陶瓷制的催化剂载体14的线膨胀系数不同，因此从排气管10内通过的废气的热量、和对催化剂载体14进行通电加热而导致的膨胀量不同。此膨胀量的差异通过保持衬垫26的弹性而被吸收。并且，对于通过排气管10的振动的输入，保持衬垫26还在发挥缓冲作用的同时吸收外壳筒体28与催化剂载体14之间的位置错位。
而且，由于具有绝缘性的保持衬垫26被配置于催化剂载体14和外壳筒体28之间，因此从催化剂载体14向外壳筒体28的电流流通被阻止。另外，作为构成内侧纤维层30及外侧纤维层34的材料，还可以应用Interam衬垫(Interam mat：商品名称)或莫来石(mullite)等。
内侧纤维层30通过被向径向压缩的反作用力，而使预定的保持载荷HF1作用于催化剂载体14上，从而对催化剂载体14进行保持。另外，外侧纤维层34通过被向径向压缩的反作用力，而使预定的保持载荷HF2作用于固体层32上，从而对固体层32进行保持。另外，关于保持载荷HF1、HF2将在后文进行叙述。
在外壳筒体28的大径部28B、外侧纤维层34、固体层32及内侧纤维层30上，形成有用于端子18A、18B贯穿的贯穿孔36，且端子18A、18B互不接触。
在本实施方式中，从图1中可以看出，内侧纤维层30的上游侧端面30A及外侧纤维层34的上游侧端面34A，均与催化剂载体14的上游侧端面14A在流动方向上处于相同位置。相对于此，从固体层32起形成有比催化剂载体14的上游侧端面14A更向上游一侧突出的突出部38。通过形成此种结构的突出部38，从而在突出部38与外壳筒体28之间构成了间隙部40。特别是，在本实施方式中，以沿着外壳筒体28的大径部26B的内周面的方式，在整个圆周方向上形成了突出部38。因此，间隙部40也在催化剂载体14的圆周方向上被构成在整个圆周上。另外，为了构成间隙部40，从而在突出部38与外侧纤维层34之间的相对位置关系上，只需突出部38比外侧纤维层34更向上游一侧突出即可，并不限定内侧纤维层30的位置(特别是上游侧端面的位置)。另外，特别是在本实施方式中，如图3所示，突出部38在固体层32的上游侧端面32A上，沿圆周方向被形成在整个圆周上。
另外，在本实施方式中，虽然内侧纤维层30的下游侧端面30B及外侧纤维层34的下游侧端面34B，均与催化剂载体14的下游侧端面14B在流动方向上处于相同的位置，但是固体层32从催化剂载体14的下游侧端面14B向下游一侧突出。因此，催化转换装置12在流动方向的前后呈大致对称的形状。
下面，对本实施方式中的催化转换装置12的作用进行说明。
如图1所示，催化转换装置12以其外壳筒体28与排气管10成为同心的方式而被设置在排气管10的中途(前侧输送管10A和后侧输送管10B之间)，并且废气从催化剂载体14的内部通过。此时，通过被承载于催化剂载体14上的催化剂以使得废气中的物质(HC等)被净化。
在本实施方式的催化转换装置12中，通过利用端子18A、18B及电极16A、16B向催化剂载体14通电而对催化剂载体14进行加热，从而能够使承载于催化剂载体14上的催化剂升温，进而更高程度地发挥净化作用。例如，在发动机刚启动后等废气的温度较低的情况下，通过事先进行对催化剂载体14的通电加热，从而能够确保在发动机启动初期的催化剂的净化性能。
由于在废气中含有水分，因此在催化转换装置12的上游一侧，排气管10内的水分冷凝而成为水滴。并且，由于水滴会因废气的流动而向下游一侧飞散，因此有时会附着在外壳筒体28的内周面上。
在此，设想一种催化转换装置(比较例)，其中未形成如本实施方式的这种突出部38，其内侧纤维层30、固体层32及外侧纤维层34的上游侧端面均与催化剂载体14的上游侧端面14A在流动方向上处于相同位置。在此种催化转换装置中，当水滴以跨接催化剂载体14与外壳筒体28的方式而附着时，有可能会出现催化剂载体14与外壳筒体28被短路的现象。由于这种短路，原本应该流通于催化剂载体14中的电流的一部分将流通于外壳筒体28中，因此向催化剂载体14的通电量将减少。
相对于此，在本实施方式的催化转换装置12中，在保持衬垫26的固体层32上形成有比外侧纤维层34更向上游一侧突出的突出部38，从而在突出部38和外壳筒体28之间构成了间隙部40。因此，即使附着于外壳筒体28的内周面上的水滴在间隙部40中增长，也由于突出部38成为了屏障而无法到达催化剂载体14。即，与上述的比较例中的催化转换装置相比，由于水滴不会与外壳筒体28的内周面及催化剂载体14的双方跨接接触，因此能够抑制催化剂载体14与外壳筒体28之间的、由于水滴而导致的短路。
另外，虽然上述实施方式中，如图3所示，列举了在从沿着中心线CL的方向观察时突出部38被形成于整个圆周上的例子，但是实际上，在催化转换装置12的上游侧中通过水分冷凝而产生的水滴，会由于重力而落下且向下游一侧移动。因此，如图4所示，优选为，预先在固体层32的圆周方向上的、至少包含最下端部35在内的部位上形成突出部38。例如，即使为在固体层32的下侧的半个圆周程度或短于半个圆周的程度上形成突出部38的结构，也能够抑制催化剂载体14与外壳筒体28之间的、由于水滴而导致的短路。当在整个圆周上形成突出部38时，将能够在整个圆周上抑制由于水滴而导致的催化剂载体14与外壳筒体28之间的短路。如图3所示，在整个圆周上形成突出部38的示例中，也是在至少包括最下端部35在内的部位上形成了突出部38。
突出部38在轴向(废气的流动方向)上的长度(突出长度)L1、外壳筒体28与固体层32(突出部38)在径向上的间隔G2，是根据附着在外壳筒体28的内周面上的水滴的设想附着量而决定的。
但是，将突出长度L1或间隔G2设置得过长，会导致催化转换装置12的过度大型化。因此，作为突出长度L1设为50mm左右即可，而作为间隔G2设为13mm左右即可。另外，此间隔必然与在外壳筒体28内保持有催化剂载体14的状态下的、外侧纤维层34的厚度相一致。
并且，虽然在本实施方式中例举了固体层32也从催化剂载体14的下游侧端面14B向下游一侧突出的结构，但是从催化转换装置12的小型化的观点出发，无需向下游一侧突出。
在图2中，图示了本发明的第二实施方式中的催化转换装置52。另外，在图6中，通过沿图2中的VI-VI线的剖视图而图示了催化转换装置52。另外，在第二实施方式中，对于与第一实施方式相同的结构要素、部件等标注相同的符号并省略其详细的说明。
在第二实施方式的催化转换装置52中，构成保持衬垫56的固体层(中间部件)特别在由绝缘性材料构成这一点、以及具有绝缘涂层42这一点上，与第一实施方式不同(以下，特别将第二实施方式中的中间部件标记为绝缘固体层58，以与第一实施方式中的固体层32进行区别)。
即，绝缘固体层58从催化剂载体14的上游侧端面14A向上游一侧突出而形成了突出部38，并在突出部38与外壳筒体28之间构成了间隙部40。另外，在第二实施方式的催化转换装置52中，于催化剂载体14的外周部分(至少为催化剂载体14与内侧纤维层30对置的部分)上，设有由玻璃涂层等构成的绝缘涂层42。绝缘涂层42为本发明所涉及的绝缘层的一个示例，通过在催化剂载体14与内侧纤维层30之间配置此绝缘涂层42，从而使催化剂载体14与内侧纤维层30(保持衬垫26)被电绝缘。由于这以外与第一实施方式中的催化转换装置12为相同的结构，因此省略其详细的说明。
作为第二实施方式中的绝缘固体层58，可以采用例如陶瓷或云母片等具有绝缘性的固体材料。另外，在第二实施方式中，由于通过绝缘固体层58而确保了保持衬垫56的绝缘性保，因此作为内侧纤维层30及外侧纤维层34，没有必要一定要由具有绝缘性的材料构成。
采用此种结构的第二实施方式中的催化转换装置52，也可实现与第一实施方式中的催化转换装置12相同的作用效果。
另外，由于在如本实施方式的这种催化转换装置52中，内侧纤维层30及外侧纤维层34如上文所述被形成为纤维状，因此有时会吸收水分。因此，即使在通常状态(未吸收水分的状态)下具有绝缘性，但有时也会由于水分吸收而导致内侧纤维层30及外侧纤维层34的绝缘性降低。
但是，在第二实施方式的催化转换装置52中，即使在内侧纤维层30及外侧纤维层34吸收了水分的情形下，也能够抑制作为保持衬垫56的绝缘性的降低。即，即使产生由于内侧纤维层30及外侧纤维层34的水分吸收而导致的绝缘性的降低，也由于在第二实施方式的催化转换装置52中，绝缘固体层58被配置于内侧纤维层30与外侧纤维层34之间，因此能够阻止经由保持衬垫56的、催化剂载体14与外壳筒体28之间的电气短路，从而能够抑制向催化剂载体14进行通电时的加热效率的降低。
另外，在本实施方式的催化转换装置12中，在与催化剂载体14的内侧纤维层30对置的部分上，形成有由玻璃涂层等构成的绝缘涂层42。因此，在内侧纤维层30和外侧纤维层34以此种方式吸收水分而导致绝缘性降低了的情况下，也能够通过绝缘涂层42而抑制从催化剂载体14向保持衬垫26的漏电，从而能够抑制向催化剂载体14进行通电时的加热效率的降低。
另外，如上文所述，从对内侧纤维层30和外侧纤维层34吸收了水分时从催化剂载体14向外壳筒体28的漏电进行抑制的观点出发，宜采用具备绝缘固体层58和绝缘涂层42中的至少一个的结构。即，从催化剂载体14到外壳筒体28之间，只需配置至少一层绝缘性部件即可。在使中间部件具备了绝缘性的结构中，由于无需形成绝缘涂层42，因此可以降低催化转换装置的制造成本。相对于此，由于在形成有绝缘涂层42的结构中，具有绝缘性的部件位于比内侧纤维层30更靠内侧的位置上，因此可获得更加可靠的漏电抑制效果。
在图5中，图示了本发明的第三实施方式中的催化转换装置72。在第三实施方式中，采用了与第二实施方式中的催化转换装置52大致相同的结构，但是构成排气管10的前侧输送管10A的下游侧端部向下游侧延伸而构成了延伸部10S，且延伸至催化剂载体14附近这一点，与第二实施方式不同。虽然此前侧输送管10A的延伸长度未被特别地限定，但是在图5所示的示例中，当从外壳筒体28的径向观察时，是延伸至与突出部38具有重叠部分74的程度为止。
在采用此种结构的第三实施方式的催化转换装置72中，可实现与第二实施方式中的催化转换装置52相同的作用效果，而且，还能够提高对废气中的物质(HC等)进行净化的效果。
即，第三实施方式中的催化转换装置72与第二实施方式中的催化转换装置52相比，通过延伸部10S从而使废气被引导至催化剂载体14附近。因此，由于促进了催化剂载体14通过废气而实现的升温，因此能够提高对废气中的物质(HC等)进行净化的效果。
在上述各实施方式中，固体层32(以下，包括绝缘固体层58在内)在圆周方向上的结构及形状并未被特别地限定，可以在圆周方向上一体地形成。此处，在图6中作为一个示例，通过沿图2中的VI-VI线的剖视图而例示了本发明的第二实施方式中的催化转换装置52。如此图6所示，固体层可以由在圆周方向上被分割成多个(图6的示例中为三个)的分割固体层52D构成。另外，由于在图6中列举第二实施方式中的催化转换装置52为例，因此固体层58由分割固体层58D构成，但是如果为第一实施方式中的催化转换装置12，则固体层32由以与分割固体层58D相同的方式而被分割的分割固体层构成。
特别是，作为催化转换装置的制造方法而使用了如下方法，即对于催化剂载体14于其周围配置保持衬垫26和外壳筒体28之前，通过高温烧成而安装电极16A、16B和端子18A、18B的方法时，会产生在固体层32上使上下的端子18A、18B贯穿的需要。因此，当将固体层32在圆周方向上至少分割成两个时，能够使端子18A、18B贯穿并以包围催化剂载体14周围的方式而安装，从而催化转换装置的制造变得容易。
并且，在本发明中，由于以此种方式由圆周方向上的多个分割固体层而构成了固体层32，因此外侧纤维层34的保持载荷HF2被设定为，大于内侧纤维层30的保持载荷HF1(即，保持载荷HF1＜保持载荷HF2)。
在此，内侧纤维层30的保持载荷HF1是指，当被向径向压缩的内侧纤维层30使载荷向径向内侧作用而对催化剂载体14进行保持时，从内侧纤维层30作用于催化剂载体14上的载荷(单位面积上的载荷(面压力)乘以接触面积而得的值)。另外，此保持载荷HF1是考虑到催化剂载体14的强度，而以不会破坏催化剂载体14的程度作为上限而设定的。
另外，外侧纤维层34的保持载荷是指，被向径向压缩的外侧纤维层34使载荷向径向内侧作用而对固体层32进行保持时，从外侧纤维层34作用于固体层32上的载荷(单位面积上的载荷(面压力)乘以接触面积而得的值)。另外，此保持载荷HF2是考虑到固体层32的强度，而以不会破坏固体层32的程度作为上限而设定的。
以此种方式，通过将保持载荷HF2设定为大于保持载荷HF1，从而在固体层32的整体上均作用有朝向径向内侧的压缩载荷。
在图7A中作为参考，模式化地图示了保持载荷HF2等于保持载荷HF1或小于保持载荷HF1时的固体层32的、从上游一侧(或下游一侧)观察时的端面。
如此图7A所示，在分割固体层32D的边界部分处，根据成形上的状况等，有时会在各自的结合部32F之间产生圆周方向上的微小的间隙32G。另外，即使在未产生间隙32G的情况下，有时结合部32F的贴合度也会降低。特别是，在使用了绝缘固体层58以作为固体层(中间部件)的结构(第二实施方式)的情况下，有时会由于间隙32G而导致绝缘性降低。
相对于此，当将保持载荷HF2设定为大于保持载荷HF1，从而如图7A中的箭头F2所示，朝向径向内侧的压缩载荷作用于固体层32上时，如图7B所示，能够使分割固体层32D的各自的结合部32F向贴合的方向进行移动从而消除间隙(在已经贴合的情况下，贴合度将增高)。特别是，在使用了绝缘固体层58以作为固体层32的结构的情况下，能够抑制由于产生间隙32G(或结合部32F的贴合性较低)而导致的绝缘性的降低。
另外，以此种方式将保持载荷HF2设定为大于保持载荷HF1的具体结构并未被特别地限定，例如，关于各个内侧纤维层30和外侧纤维层34，当安装于催化剂载体14周围之前的状态(未被弹性压缩的自然状态)下的面密度相等时，通过与内侧纤维层30相比更向径向压缩外侧纤维层34，从而使外侧纤维层34的弹性反作用力大于内侧纤维层30的弹性反作用力，进而使保持载荷HF2大于保持载荷HF1。
因此，只需在通过保持衬垫26而于外壳筒体28内保持着催化剂载体14的状态(结合部32F贴合着的状态)下，预先将固体层32与外壳筒体28在径向上的间隔G2(参照图1及图2)设定为，小于催化剂载体14与固体层32在径向上的间隔G1(参照图1及图2)，即可使保持载荷HF2大于保持载荷HF1。例如，将间隔G1设为5mm、间隔G2设为3mm即可。
另外，如果是上述间隔G1、G2相等的结构，则通过将外侧纤维层34的面密度设定为大于内侧纤维层30的面密度，从而能够将保持载荷HF2设定为大于保持载荷HF1。例如，将内侧纤维层30的面密度设为1300g/m2、外侧纤维层34的面密度设为1700g/m2即可。此外，使用排斥力大于内侧纤维层30的材料以作为外侧纤维层34，也可以将保持载荷HF2设定为大于保持载荷HF1。
无论在何种结构中，实际作用于催化剂载体14上的载荷均为保持载荷HF2与保持载荷HF1之差。因此，与例如仅保持载荷HF2作用的结构相比，作用于催化剂载体14上的载荷将减小。因此，即使在催化剂载体14的强度较低的情况下，被破坏的可能性也会降低。在作为催化剂载体14的材料而采用了SiC的情况下，特别是在本实施方式的催化剂本体中，与例如用于DPF(Diesel particulate filter：对应于柴油发动机的废气的过滤器)的SiC相比，从提高电阻等的目的出发，气孔的比例较高从而质量更轻，并可以通过更小的载荷来保持催化剂。
虽然分割固体层32D的数量，即固体层32在圆周方向上的分割数量并未被特别地限定，但是在分割数量增多时，各个分割固体层32D的形状将接近于平面，从而作用于各个分割固体层32D上的应力将减小。由此，将分割固体层32D做成薄层，从而能够在实现固体层32的轻量化和结构的简单化的同时，提高生产性。
另外，虽然在上文中，图示了催化转换装置12、52被水平配置的示例，但是催化转换装置12也可以在车辆前后方向上倾斜地配置。

Claims (6)

1.一种催化转换装置，具有：
催化剂载体，其承载用于净化从内燃机排出的废气的催化剂，并通过通电而被加热；
筒体，其被形成为筒状，于内部收容有所述催化剂载体，并被安装于排气管上；
保持部件，其具有：被配置于所述催化剂载体的外周面一侧的内侧弹性部件；被配置于所述筒体的内周面一侧的外侧弹性部件；被配置于这些内侧弹性部件与外侧弹性部件之间的中间部件，所述保持部件通过内侧弹性部件及外侧弹性部件的弹性而将催化剂载体保持在筒体内，并使催化剂载体与筒体电绝缘；
突出部，其被设置于所述中间部件的、所述废气的流动方向上的上游侧端部的至少一部分上，且位于所述外侧弹性层的上游侧端部的上游一侧。
2.根据权利要求1所述的催化转换装置，其中，
所述中间部件具有电绝缘性。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的催化转换装置，其中，
具有绝缘层，所述绝缘层被配置于所述催化剂载体与所述内侧弹性部件之间，并使所述催化剂载体与所述内侧弹性部件电绝缘。
4.根据权利要求1至权利要求3中的任意一项所述的催化转换装置，其中，
所述突出部被设置于，所述中间部件的所述上游侧端部的、包含最下端部在内的部分上。
5.根据权利要求4所述的催化转换装置，其中，
所述突出部沿着所述筒体的内周面而被形成于整个圆周上。
6.根据权利要求1至权利要求5中的任意一项所述的催化转换装置，其中，
所述中间部件在所述催化剂载体的圆周方向上被分割成多个，
从所述外侧弹性部件作用于所述中间部件上的外侧载荷被设定为，大于从所述内侧弹性部件作用于所述催化剂载体上的内侧载荷。
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