CN103328076B - 电加热式催化剂 - Google Patents

Abstract

本发明提供电加热式催化剂。抑制电朝电加热式催化剂（1）的壳体（5）流动。具备：发热体（3），通过对发热体（3）通电，该发热体（3）发热；壳体（5），其收纳发热体（3）；内管（4），其设置于发热体（3）和壳体（5）之间；以及衬垫（6），其设置于发热体（3）和内管（4）之间以及内管（4）和壳体（5）之间，且对电绝缘，内管（4）相比衬垫（6）朝排气的流动方向的上游侧以及下游侧突出，且由导热系数不同的至少两种物质构成，在相比表面靠内侧的位置配置导热系数较低的物质（42），并以包围该导热系数较低的物质的方式配置导热系数较高的物质（41）。

Description

电加热式催化剂

技术领域

本发明涉及电加热式催化剂。

背景技术

已知有在通过被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衬垫的技术（例如参照专利文献1）。根据该衬垫，当对催化剂的载体通电时，能够抑制电朝壳体流动。但是，如果排气中的颗粒状物质（PM）附着于衬垫，则存在电经由该PM朝壳体流动的忧虑。并且，在发动机刚刚起动之后等时，存在排气中的水在排气管壁面凝结的情况。成为液体后的水被排气推动而朝下游侧流动，并到达催化剂。如果该液体的水浸入衬垫内并到达电极，则存在因电极和壳体之间的绝缘电阻降低而导致电从电极朝壳体流动的忧虑。

并且，已知有沿着真空装置的排气管的外壁配设电加热器并在该电加热器的外周卷绕耐热性真空绝热材料的技术（例如参照专利文献2）。

此外，已知有通过使得在双重管的内管和外管之间存在空气而将导入至催化剂的排气的温度保持在高温从而提高排气净化性能，并且抑制排气管的表面温度的上升的技术（例如参照专利文献3）。

专利文献1：日本特开平05－269387号公报

专利文献2：日本特开2007－292199号公报

专利文献3：日本特开2007－016739号公报

发明内容

本发明是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于抑制电朝电加热式催化剂的壳体流动。

为了解决上述课题，基于本发明的电加热式催化剂具备：

发热体，通过对上述发热体通电，上述发热体发热；

壳体，该壳体收纳上述发热体；

内管，该内管设置于上述发热体和上述壳体之间；以及

衬垫，该衬垫设置于上述发热体和上述内管之间以及上述内管和上述壳体之间，且对电绝缘，

上述内管相比上述衬垫朝排气的流动方向的上游侧以及下游侧突出，且上述内管由导热系数不同的至少两种物质构成，在相比表面靠内侧的位置配置导热系数较低的物质，并以包围该导热系数较低的物质的方式配置导热系数较高的物质。

发热体可以是催化剂的载体，也可以设置于比催化剂靠上游侧的位置。通过对发热体通电，该发热体发热，因此能够使催化剂的温度上升。内管将衬垫分割成壳体侧和发热体侧。并且，内管由衬垫支承，因此该内管不与发热体以及壳体接触。

此处，由于在内燃机的排气中含有水分，因此存在水在壳体等凝结的情况。该水在壳体的内表面流动并附着于衬垫，之后被衬垫吸收。此处，内管相比衬垫朝排气的流动方向的上游侧以及下游侧突出，由此，在壳体的内表面流动的水难以流动至相比内管靠发热体侧的位置。因此，能够抑制在发热体的上游侧端部以及下游侧端部处发热体和壳体短路的情况。并且，在相比衬垫突出的部位处，温度容易上升，因此即便排气中的颗粒状物质附着于此也容易使该颗粒状物质氧化。由此，能够抑制因附着于衬垫的上游侧端部以及下游侧端部的颗粒状物质造成的短路。

然而，当排气的温度低时，存在颗粒状物质堆积在内管的相比衬垫突出的部位的情况。氧浓度越高，则越能够在较低的温度使该颗粒状物质氧化。因此，如果在理论空燃比附近进行稳态运转，则因氧浓度低且排气温度低，颗粒状物质难以被氧化。另一方面，即便在排气温度低时，当以稀空燃比进行运转时、或者在减速中进行停止供油时，排气中的氧浓度变高，因此能够使颗粒状物质氧化。但是，当使内燃机以稀空燃比运转时，存在排气中的有害物质增加的忧虑，因此难以使氧浓度大幅度增加。并且，当在减速时进行停止供油的情况下，虽然能够大幅度提高氧浓度，但排气的温度变低，因此难以使颗粒状物质氧化。

与此相对，如果在内管的壁内使表面侧的导热系数高于内部侧的导热系数，则能够在从内燃机的启动到加速时实现内管的温度上升，并且能够在减速时抑制内管的温度降低。即，在内燃机启动时、加速时内管从排气获得的热主要朝配置有导热系数高的物质的表面侧传递，因此，该内管的表面温度变高。另一方面，在减速时，温度低的排气从内管夺取热，因此该内管的表面的温度降低。此处，排气主要在内管的内周面（内管的表面、且是面向发热体的面）侧流通，因此在减速时内管的内周面的温度容易降低。但是，在内管的外周面（内管的表面、且是面向壳体的面）侧，排气的流通量少。并且，由于内管的内部的导热系数低，因此内管的外周面侧难以受到内管的内周面侧的温度降低的影响。因此，与内管的内周面侧比较，外周面侧的温度难以降低。这样，能够抑制内管的外周面侧的温度降低，因此，即便在排气中的氧浓度高的减速时，也能够使附着于内管的外周面的颗粒状物质氧化。因而，能够抑制电在内管的表面流动。

在本发明中，也可以构成为，上述电加热式催化剂具备：

电极，该电极从上述壳体的外侧与上述发热体连接；以及

电极室，该电极室是在上述壳体与上述发热体之间的上述电极的周围形成的空间，通过在上述电极与上述衬垫以及上述内管之间设置间隙而形成，

上述内管的处于上述电极室的周围的部分仅由导热系数较高的物质构成。

此处，虽然被衬垫吸收的水在该衬垫内移动，但水从壳体侧朝发热体侧的移动被内管阻挡。于是，能够抑制因水而造成的短路。并且，被衬垫吸收的水因排气的热以及发热体的热而蒸发，因此，经过一定时间后，该水被除去。

但是，如果被衬垫吸收的水到达电极室，则难以从该电极室内将除去。进而，如果水残留于电极室内，则存在短路的忧虑。为了除去电极室内的水，提高该电极室的温度的做法是有效的，但是，当内管的绝热效果高时，难以使该电极室的温度上升。与此相对，如果电极室的周围仅由导热系数较高的物质构成，则能够将由发热体产生的热以及排气的热更多地供给至电极室内，因此能够快速地提高该电极室内的温度。由此，能够使电极室内的水蒸发而迅速将其除去。另外，也可以使从上述导热系数较低的物质到上述电极室的距离比从上述导热系数较低的物质到上述内管的上游侧端部的距离长。

在本发明中，也可以构成为，上述内管具有仅由上述导热系数较高的物质构成的部位，在相比上述部位靠上游侧、且相比表面靠内侧的位置配置导热系数较低的物质，并以包围该导热系数较低的物质的方式配置导热系数较高的物质。

此处，在内管中，与下游侧相比，上游侧在减速时的温度的降低程度大。即，在减速时，在内管的上游侧的部位流通有温度低的排气，因此该内管的上游侧的部位的温度容易降低。另一方面，即便流入发热体的排气的温度低，内管的下游侧的部位也能够从发热体承受热。该发热体的热容量大，即便温度低的排气通过，该发热体的温度也难以降低。因此，在内管的下游侧的部位，温度难以降低。并且，由于在减速时排气的量少，因此从壳体朝外部放出的热的影响相对变大。因此，内管的外周面的温度容易降低。因而，在内管的下游侧的部位，最好使内管的内部的导热系数比较高，以抑制内管的外周面的温度的降低。并且，在内管的下游侧，因发热体的热而容易变得过热，但通过使内管的内部的导热系数比较高，能够抑制过热。

并且，在本发明中，也可以形成为，上述电加热式催化剂具备：

电极，该电极从上述壳体的外侧与上述发热体连接；以及

电极室，该电极室是在上述壳体与上述发热体之间的上述电极的周围形成的空间，通过在上述电极与上述衬垫以及上述内管之间设置间隙而形成，

上述内管的相比上述电极室靠下游侧的部分仅由上述导热系数较高的物质构成。

这样，通过将内管分成相比电极室靠上游侧的部分以及相比电极室靠下游侧的部分，能够抑制制造时的成本增高。

根据本发明，能够抑制电朝电加热式催化剂的壳体流动。

附图说明

图1是示出实施例1所涉及的电加热式催化剂的概要结构的图。

图2是内管的截面的放大图。

图3是示出加速时的热的移动的情形的图。

图4是示出内管的内周面侧的温度和外周面侧的温度的推移的时间图。

图5是示出实施例2所涉及的电加热式催化剂的概要结构的图。

图6是示出实施例3所涉及的电加热式催化剂的概要结构的图。

图7是示出流入电加热式催化剂的排气的温度（实线）与从电加热式催化剂流出的排气的温度（点划线）的推移的图。

图8是示出参考例所涉及的电加热式催化剂的概要结构的图。

图9是示出内管的内周面的温度和外周面的温度的推移的时间图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明所涉及的电加热式催化剂的具体实施方式进行说明。另外，以下的实施例能够适当组合。

实施例1

图1是示出本实施例1所涉及的电加热式催化剂1的概要结构的图。另外，本实施例所涉及的电加热式催化剂1设置在搭载于车辆的内燃机的排气管2。发动机可以是柴油机，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。

图1所示的电加热式催化剂1，是沿着排气管2的中心轴A将该电加热式催化剂1在纵向剖开而得的剖视图。另外，电加热式催化剂1的形状相对于中心轴A线对称，因此在图1中仅示出上侧的部分。

本实施例所涉及的电加热式催化剂1具备以中心轴A为中心的圆柱形的催化剂载体3。进而，从中心轴A侧起依次具备催化剂载体3、内管4、壳体5。并且，在催化剂载体3和内管4之间、以及在内管4和壳体5之间设置有衬垫6。

催化剂载体3使用构成电阻、且通过被通电而发热的材质的材料。催化剂载体3的材料例如可以适用SiC。催化剂载体3具有沿着排气的流动方向（也可以说是中心轴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条通路。排气在该通路内流通。催化剂载体3的外形例如为以排气管2的中心轴A为中心的圆柱形。另外，利用与中心轴A正交的截面剖切催化剂载体3而得的截面形状例如可以为椭圆形。中心轴A为排气管2、催化剂载体3、内管4以及壳体5共通的中心轴。

在催化剂载体3担载有催化剂。作为催化剂，例如能够举出氧化催化剂、三元催化剂、吸留还原型NOx催化剂、选择还原型NOx催化剂等。在催化剂载体3连接有两个电极7，通过在该电极7之间施加电压而对催化剂载体3通电。借助该催化剂载体3的电阻，该催化剂载体3发热。另外，在本实施例中，催化剂载体3相当于本发明的发热体。并且，即便在发热体设置于相比催化剂靠上游侧的位置的情况下，也能够同样地应用本实施例。

衬垫6使用电绝缘材料，例如使用以氧化铝为主成分的陶瓷纤维。衬垫6卷绕于催化剂载体3的外周面以及内管4的外周面。由于衬垫6覆盖催化剂载体3的外周面（与中心轴A平行的面），因此，当对催化剂载体3通电时，能够抑制电朝内管4以及壳体5流动。

内管4的材料使用不锈钢材料。内管4形成为以中心轴A为中心的管状。该内管4的在中心轴A方向上的长度比衬垫6长。因此，内管4从衬垫6朝上游侧以及下游侧突出。内管4的内径与利用衬垫6覆盖催化剂载体3的外周后的该衬垫6的外径大致相同，在将衬垫6以及催化剂载体3收纳于内管4时，该衬垫6被压缩，因此，催化剂载体3借助该衬垫6的反弹力被固定于内管4内。

此处，图2是内管4的截面的放大图。内管4构成为包括外层41、内层42以及绝缘层43。内层42配置于内管4的截面的内部。进而，外层41包围内层42的周围整体，此外，绝缘层43包围外层41的周围整体。外层41使用导热系数高于内层42的导热系数的材料。内层42能够使用气体、液体、固体中的任一个。例如，可以形成为：内层42使用空气，外层41使用不锈钢材料。在该情况下，内管4的截面形成为空气层（内层42）由不锈钢材料层（外层41）包围的中空构造。另外，只要外层41的导热系数高于内层42的导热系数即可，也能够使用其他的材料。绝缘层43例如通过在外层41涂覆陶瓷等电绝缘体而形成。另外，在本实施例中，作为外层41选择不锈钢材料，作为内层42选择空气。

壳体5的材料使用金属，例如能够使用不锈钢材料。壳体5构成为具备：构成为包括与中心轴A平行的曲面的收纳部51；以及在相比该收纳部51靠上游侧以及下游侧的位置连接该收纳部51和排气管2的锥形部52、53。催化剂载体3、内管4以及衬垫6被收纳于收纳部51的内侧。锥形部52、53形成为随着远离收纳部51而通路截面积缩小的锥形状。即，在相比催化剂载体3靠上游侧的锥形部52，越趋向上游侧则截面积越小，在相比催化剂载体3靠下游侧的锥形部53，越趋向下游侧则截面积越小。收纳部51的内径与利用衬垫6覆盖内管4的外周后的该衬垫6的外径大致相同，在将衬垫6以及内管4收纳于收纳部51时，该衬垫6被压缩，因此，内管4借助该衬垫6的反弹力被固定于收纳部51内。

在催化剂载体3连接有两个电极7。为了供该电极7穿过，在内管4以及壳体5设置有孔40、54。在设置于内管4的孔40处，内层42也由外层41包围，且外层41由绝缘层43包围。并且，在直到电极7与催化剂载体3连接的位置为止的该电极7的周围不设置衬垫6。进而，在开设于壳体5的孔54设置有用于支承电极7的绝缘件8。该绝缘件8无间隙地设置在壳体5和电极7之间。这样，在壳体5内，在电极7的周围形成有闭合的空间亦即电极室9。另外，也可以将内管4分割成相比电极室9靠上游侧的部分以及相比电极室9靠下游侧的部分，并将内管4的各部分离开设置。并且，也可以将衬垫6分割成相比电极室9靠上游侧的部分以及相比电极室9靠下游侧的部分，并将衬垫6的各部分离开设置。这样，电极室9绕催化剂载体3的周围一周。

在以这种方式构成的电加热式催化剂1中，存在在相比催化剂载体3靠上游侧的位置凝结的水在排气管2、壳体5的内壁流动而附着于衬垫6的情况。此时，由于水在收纳部51的内壁流动，因此该水附着于内管4和收纳部51之间的衬垫6。即，由于内管4相比衬垫6朝上游侧以及下游侧突出，因此能够抑制水进入相比内管4靠内侧的位置的情况。由此，能够抑制在衬垫6的上游端以及下游端因水而导致壳体5与催化剂载体3之间短路的情况。

并且，当排气中的颗粒状物质（以下称作PM）附着于衬垫6以及内管4时，存在因该PM而导致壳体5和催化剂载体3之间短路的忧虑。但是，通过使内管4比衬垫6突出，突出的部位承受排气的热而温度升高，因此能够使附着于该内管4的PM氧化而将其除去。由此，能够抑制因PM而导致壳体5与催化剂载体3之间短路的情况。

在以这种方式构成的电加热式催化剂1中，在内燃机的启动时或者加速时，内管4从排气承受热，从而该内管4的表面温度迅速上升。

此处，图3是示出加速时的热的移动的情形的图。排气主要在相比内管4靠催化剂载体3侧的位置流动，因此，在加速时，与内管4的外周面侧41B相比，在内周面侧41A承受更多的热。并且，内管4的内周面侧41A也从催化剂载体3承受热。另外，在图3中，用箭头的粗细来表示所承受的热的大小。这些热在导热系数比较高的外层41传导。并且，由于存在导热系数比较低的内层42，因此能够抑制热在该内层42移动而从内管4的内周面侧41A朝壳体5传递（参照图3的虚线）。因此，内管4的内周面侧41A的温度迅速上升，并且温度变得更高。

假设内管4的外层41以及内层42均由不锈钢材料构成，则热容易从内管4的内周面侧41A朝内层42传递，因此热容易经由内管4和壳体5之间的衬垫6朝壳体5逃逸。因此，内管4的表面温度难以上升。

并且，为了使附着于内管4的表面的PM氧化，期望在排气中的氧浓度高时内管4的表面温度高。此处，由于在减速中的停止供油时排气中的氧浓度变高，因此，如果此时内管4的表面温度高，则能够使PM氧化。

但是，在减速中的停止供油时，排气的温度低，因此内管4的表面温度容易降低。该温度降低在大量的排气所流通的内管4的内周面侧41A尤为显著。与此相对，内管4具备内层42，因此，即便在内管4的内周面侧41A表面温度降低，也能够借助内层42的绝热效果来抑制内管4的外周面侧41B的温度降低。

图4是示出内管4的内周面侧41A的温度和外周面侧41B的温度的推移的时间图。在相比A所表示的时刻靠前的时刻为稳态运转，在相比A所表示的时刻靠后的时刻为减速中且进行停止供油。另外，“有内层”表示作为内管4的外层41使用不锈钢材料且作为内层42使用空气的情况，“无内层”表示作为内管4的外层41以及内层42均使用不锈钢材料的情况。并且，实线表示内管4的外周面侧41B的温度，点划线表示内管4的内周面侧41A的温度，虚线表示流入电加热式催化剂1的排气的温度。并且，B所表示的温度是能够使PM氧化的温度的下限值。

对内管4的内周面侧41A的温度（点划线）的“有内层”的情况和“无内层”的情况进行比较可知：在相比A所表示的时刻靠前的时刻，与“无内层”的情况相比，“有内层”的情况下的温度高。由此，在“有内层”的情况下，更容易使PM氧化。

其次，对内管4的外周面侧41B的温度（实线）的“有内层”的情况和“无内层”的情况进行比较。在“无内层”的情况下，在C所表示的时刻成为B所表示的温度。即，在“无内层”的情况下，在从A到C的期间能够使PM氧化。另一方面，在“有内层”的情况下，在D所表示的时刻成为B所表示的温度。即，在“有内层”的情况下，在A到D的期间能够使PM氧化。这样，在“有内层”的情况下，能够延长在停止供油时能够使PM氧化的时间。由此，能够抑制PM堆积于内管4。

根据以上说明的本实施例，通过使内管4的内层42的导热系数低于外层41的导热系数，能够促进该内管4的温度上升，并且能够抑制停止供油时的内管4的温度降低。即，借助由内层42所带来的绝热效果，在加速时能够使内管4的内周面侧41A的温度更高。并且，由于在减速时能够抑制内管4的外周面侧41B的温度降低，因此能够在该外周面侧41B促进PM的氧化。并且，排气几乎全部在相比内管4靠中心轴A侧的位置流通，因此，与内管4的内周面侧41A相比较，内管4的外周面侧41B的PM的附着量少。因而，抑制内管4的外周面侧41B的温度降低是用于抑制短路的有效手段。

实施例2

图5是示出本实施例2所涉及的电加热式催化剂10的概要结构的图。对与实施例1所示的电加热式催化剂1的不同点进行说明。另外，对与实施例1所示的电加热式催化剂1相同的部件标注相同的标号。

此处，附着于衬垫6的水借助排气的热以及催化剂载体3的热而蒸发。但是，如果附着于衬垫6的水的量变多，则其中的一部分不会立即蒸发而滞留于衬垫6内。进而，存在水通过衬垫6内到达电极7周围的电极室9并滞留于该电极室9的情况。对于这样存在于电极室9的水，即便蒸发也难以除去。进而，如果在电极室9内存在水蒸气，则电极7和壳体5的绝缘电阻大幅降低。于是，存在当要求使催化剂载体3的温度上升时无法通电的忧虑。

此处，如果像实施例1那样降低内管4内部的导热系数，则来自催化剂载体3的热难以朝电极室9传递，因此电极室9的温度难以上升。因此，水容易残留于电极室9的内部。与此相对，在本实施例2中，内管400的构造与实施例1不同。

即，内管400的电极室9的周围（图5的由虚线包围的区域）仅由导热系数高的物质构成。即，从内层45到电极室9的距离比实施例1的长。这可以通过将内层45的区域朝远离电极室9的方向缩小来实现，也可以通过将外层44的区域朝远离电极室9的方向增大来实现。并且，从内层45到电极室9的距离也可以比从内层45到内管400的上游侧端部的距离长。此外，在内管400的电极室9的周围，也可以使内层45和外层44的导热系数相同。并且，在作为内管400使用中空的部件的情况下，也可以使电极室9的周围并非中空而由导热系数比较高的材料（例如不锈钢材料）构成。仅由导热系数高的物质构成的范围设定成使得能够使电极室9内的温度上升至将水除去所需要的温度。此外，也可以设定成使得能够除去附着于内管400的PM。另外，也可以形成为在内管400的电极室9的周围使内层45的导热系数高于外层44的导热系数。

通过以这种方式构成，能够增多从催化剂载体3朝电极室9传递的热的量。即，能够将排气的热、未燃燃料在催化剂中反应而产生的热、因通电而产生的热等更多地朝电极室9传递。由此，能够使电极室9内的温度迅速上升到露点温度以上，因此能够抑制因凝结水而导致的绝缘性能的降低。

实施例3

图6是示出本实施例3所涉及的电加热式催化剂11的概要结构的图。对与实施例1所示的电加热式催化剂1的不同点进行说明。另外，对与实施例1所示的电加热式催化剂1相同的部件标注相同的标号。

对于图6所示的电加热式催化剂11，内管被分割成相比电极室9靠上游侧的内管401以及相比电极室9靠下游侧的内管402。另外，衬垫6也被分割成相比电极室9靠上游侧的部分以及相比电极室9靠下游侧的部分。因此，电极室9绕催化剂载体3的周围一周。并且，在相比电极室9靠上游侧的内管401以及相比电极室9靠下游侧的内管402，以与实施例1同样的方式设置有绝缘层。进而，在相比电极室9靠上游侧的内管401，使内层42的导热系数低于外层41的导热系数。另一方面，相比电极室9靠下游侧的内管402与外层41相同仅由导热系数高的物质构成。这也可以通过在内管402中使外层和内层的导热系数相同来实现。另外，在本实施例中，相比电极室9靠下游侧的内管402相当于本发明的仅由导热系数较高的物质构成的部位。

此处，图7是示出流入电加热式催化剂11的排气的温度（实线）以及从电加热式催化剂11流出的排气的温度（点划线）的推移的图。在A所表示的时刻，在开始减速的同时进行停止供油。B所表示的温度是能够使PM氧化的温度的下限值。

流入电加热式催化剂11的排气的温度因停止供油而立即降低，变得低于B所表示的温度。另一方面，从电加热式催化剂11流出的排气的温度需要一些时间才能变得低于B所表示的温度。即，由于电加热式催化剂11的热容量比较大，因此即便流入电加热式催化剂11的排气的温度降低，也能够从电加热式催化剂11对该排气赋予热，因此从电加热式催化剂11流出的排气的温度的降低程度小。因此，与相比电极室9靠上游侧的内管401相比较，相比电极室9靠下游侧的内管402的温度位于B所表示的温度以上的时间长。

并且，由于在停止供油时排气的流量少，所以因来自壳体5的放热而导致的温度降低的影响相对变大。因此，内管402的外周面侧的温度容易降低。基于上述理由，在相比电极室9靠下游侧的内管402，不需要设置导热系数低的层（例如空气层）。

进而，通过仅由一种材料（例如不锈钢材料）构成内管402，能够削减成本。并且，通过在相比电极室9靠下游侧的内管402处使大量的热从内管402的内周面侧朝外周面侧移动，能够将该内管402的内周面侧以及外周面侧的温度维持在较高的温度。并且，在下游侧的内管402，热能够朝壳体5逃逸，因此，能够抑制该内管402过热。另外，在相比电极室9靠下游侧的内管402，也可以使内层的导热系数大于外层的导热系数。并且，在本实施例中，将形成有内层42的范围设定在相比电极室9靠上游侧的位置，但也能够将该边界设定在相比电极室9更靠上游侧或者更靠下游侧的位置。

（参考例）

图8是示出本参考例所涉及的电加热式催化剂12的概要结构的图。对与实施例3所示的电加热式催化剂11的不同点进行说明。另外，对与实施例3所示的电加热式催化剂11相同的部件标注相同的标号。

本参考例与实施例3相比较，以下的点不同。即，相比电极室9靠上游侧的内管403的内层46使用比热高于空气的比热的材料。并且，优选使用比热以及导热系数均高于空气的材料。另外，不锈钢材料的比热例如为0.59（J/(g·k)），空气的比热例如为1.006（J/(g·k)），因此，空气的比热高于不锈钢材料的比热。

此处，在意欲维持相比电极室9靠上游侧的内管403的表面温度的情况下，作为内管403的内层46使用比热高的材料更为有利。即，即便因停止供油时温度低的排气的流通而内管403的表面被冷却，也能够从内管403的内层46朝外层41供给热。因此，能够抑制外层41的温度降低。另外，相比电极室9靠下游侧的内管402也为相同的结构。

此处，图9是示出内管403的内周面侧的温度和外周面侧的温度的推移的时间图。在相比A所表示的时刻靠前的时刻为稳态运转，在相比A所表示的时刻靠后的时刻处于减速中且进行停止供油。另外，“空气层”表示作为内管403的内层46使用空气的情况，“高比热层”表示作为内管403的内层46使用比热高于空气的材料的情况。并且，实线表示内管403的外周面侧41B的温度，点划线表示内管403的内周面侧41A的温度，虚线表示流入电加热式催化剂12的排气的温度。并且，B所表示的温度是能够使PM氧化的温度的下限值。图9的C所表示的时刻与图4的C所表示的时刻相同。

此处，对内管403的外周面侧41B的温度（实线）的“空气层”的情况和“高比热层”的情况进行比较，二者并无太大的差别。另一方面，对内管403的内周面侧41A的温度（点划线）的“空气层”的情况和“高比热层”的情况进行比较，“高比热层”的情况下的温度的降低程度小。进而，在“空气层”的情况下，与内周面侧41A相比，外周面侧41B的温度在B所表示的温度以上的期间长。即，在“空气层”的情况下，外周面侧41B的温度在E所表示的时刻成为B所表示的温度，因此，在从A到E的期间能够使PM氧化。另一方面，在“高比热层”的情况下，与外周面侧41B相比，内周面侧41A的温度在B所表示的温度以上的期间长。即，在“高比热层”的情况下，内周面侧41A的温度在F所表示的时刻成为B所表示的温度，因此，在从A到F的期间能够使PM氧化。即，与“空气层”的情况相比，在“高比热层”的情况下，维持在能够使PM氧化的温度以上的时间长。由此，能够抑制PM堆积于内管403。

根据以上说明的本参考例，通过将内管403的内层46的比热设定得高，能够抑制该内管403的内周面侧41A的温度降低，因此能够抑制PM堆积。

标号说明：

1…电加热式催化剂；2…排气管；3…催化剂载体；4…内管；5…壳体；6…衬垫；7…电极；8…绝缘件；9…电极室；41…外层；42…内层。

Claims (4)

1.一种电加热式催化剂，其中，

所述电加热式催化剂具备：

发热体，通过对所述发热体通电，所述发热体发热；

壳体，该壳体收纳所述发热体；

内管，该内管设置于所述发热体和所述壳体之间；以及

衬垫，该衬垫设置于所述发热体和所述内管之间以及所述内管和所述壳体之间，且对电绝缘，

所述内管相比所述衬垫朝排气的流动方向的上游侧以及下游侧突出，且所述内管由导热系数不同的至少两种物质构成，在相比表面靠内侧的位置配置导热系数较低的物质，并以包围该导热系数较低的物质的方式配置导热系数较高的物质，其中，所述排气的流动方向是所述发热体的中心轴的方向。

2.根据权利要求1所述的电加热式催化剂，其中，

所述电加热式催化剂具备：

电极，该电极从所述壳体的外侧与所述发热体连接；以及

电极室，该电极室是在所述壳体与所述发热体之间的所述电极的周围形成的空间，通过在所述电极与所述衬垫以及所述内管之间设置间隙而形成，

所述内管的处于所述电极室的周围的部分仅由导热系数较高的物质构成。

3.根据权利要求1所述的电加热式催化剂，其中，

所述内管具有仅由所述导热系数较高的物质构成的部位，在相比所述部位靠上游侧、且相比表面靠内侧的位置配置导热系数较低的物质，并以包围该导热系数较低的物质的方式配置导热系数较高的物质。

4.根据权利要求3所述的电加热式催化剂，其中，

所述电加热式催化剂具备：

电极，该电极从所述壳体的外侧与所述发热体连接；以及

电极室，该电极室是在所述壳体与所述发热体之间的所述电极的周围形成的空间，通过在所述电极与所述衬垫以及所述内管之间设置间隙而形成，

所述内管的相比所述电极室靠下游侧的部分仅由所述导热系数较高的物质构成。