CN116892438A - 催化剂装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种催化剂装置。催化剂装置具备收容作为通过通电而发热的发热体的催化剂载体的壳体。催化剂装置具备向壳体内导入排气的导入管。催化剂装置具备连接导入管与壳体的连接管。壳体的端部比催化剂载体的端面向排气方向上的上游侧突出，且为绝缘部。作为促进连接管的温度相对于壳体的端部的温度而相对变低的状态的温度差促进构造，具有覆盖连接管的外周面并且在与连接管的外周面相向的部位中的一部分形成有开口部的隔热板和连接内燃机与连接管的外周面的撑杆。

Description

催化剂装置

技术领域

本发明涉及催化剂装置。

背景技术

已知有通过向发热体的通电来加热催化剂的电加热式的催化剂。催化剂相对于收容催化剂的管状的壳体以电绝缘的状态安装。在这样的电加热式的催化剂中，若因排气中包含的颗粒状物质附着而在催化剂与壳体之间产生电短路，则电也会向壳体流动。因而，要求壳体的绝缘性。

为了确保这样的壳体的绝缘性，例如，在日本特开2015-137552号公报中公开了在比催化剂靠排气的流动方向上的上游侧处具有迷宫构造的催化剂装置。

该催化剂装置具备连接于排气方向的上游侧的壳体的端部的连接管和连接于排气方向的上游侧的连接管的端部且直径比壳体的直径小的导入管。另外，排气方向的上游侧的壳体的端部比排气方向的上游侧的发热体的端向排气方向的上游侧突出，且成为使电绝缘的绝缘部。另外，连接管与壳体的连接部分具有连接管接合于壳体的外周面的接合部和在比该接合部靠排气方向的上游侧处连接管以覆盖壳体的端部的方式重叠且连接管和壳体在径向上离开的管构造。并且，在连接管及壳体的端部及导入管的端部处形成有迷宫构造。

在这样的催化剂装置中，通过壳体的端部为绝缘部而确保壳体的绝缘性。在此，排气中包含的颗粒状物质有时会堆积于壳体端部的绝缘部。于是，由颗粒状物质形成连结壳体的端部和连接管的导通路径，壳体的绝缘性会下降。因此，该催化剂装置通过具有上述迷宫构造来抑制颗粒状物质向壳体端部的绝缘部堆积。

在日本特开2015-137552号公报所公开的催化剂装置中，颗粒状物质也可能会向壳体端部的绝缘部堆积。因此，要求通过进一步抑制颗粒状物质的堆积来提高壳体端部的绝缘部处的绝缘性。

发明内容

为了解决上述课题，根据本发明的第一方案，提供配置于搭载于车辆的内燃机的排气通路的催化剂装置。催化剂装置具有：催化剂，净化排气；发热体，通过通电而发热来加热上述催化剂；及壳体，是收容上述催化剂及上述发热体的管。另外，催化剂装置具备：连接管，是将排气在上述排气通路中流动的方向作为排气方向而与上述壳体的上述排气方向上的上游侧的端部连接的管；及导入管，是与上述连接管的上述排气方向上的上游侧的端部连接且直径比上述壳体的直径小的管。上述壳体的上述排气方向上的上游侧的端部比上述发热体的上述排气方向上的上游侧的端部向上述排气方向上的上游侧突出，且是电绝缘的绝缘部。上述连接管与上述壳体之间的连接部分具有：接合部，在上述接合部上述连接管接合于上述壳体的外周面；及管构造，在比该接合部靠上述排气方向上的上游侧处上述连接管以覆盖上述壳体的端部的方式重叠，上述连接管与上述壳体在径向上分离。催化剂装置还具有促进上述连接管的温度相对于上述壳体的端部的温度而相对变低的状态的温度差促进构造。

附图说明

图1是示出具备催化剂装置的一实施方式的内燃机的示意图。

图2是示出该实施方式涉及的催化剂装置的剖视图。

图3是示出催化剂装置的变更例的剖视图。

图4是示出催化剂装置的其他的变更例的剖视图。

图5是示出从图4所示的箭头A方向观察时的催化剂装置的构造的图。

图6是示出催化剂装置的别的变更例的剖视图。

图7是示出催化剂装置的别的变更例的剖视图。

具体实施方式

(第一实施方式)

以下，参照图1及图2来对催化剂装置的第一实施方式进行说明。

<关于内燃机>

图1示出催化剂装置10和搭载催化剂装置10的车辆的内燃机90。

内燃机90的一例是以汽油为燃料的汽油发动机。内燃机90也可以是以轻油为燃料的柴油发动机。

内燃机90具备供从燃烧室排出的排气流动的排气通路91。在图1中，将排气通过排气通路91并从排气口向外部排出的作为排气的流动的方向的排气方向以箭头示出。

催化剂装置10配置于排气通路91。催化剂装置10是具备通过通电而发热的发热体的电加热式的催化剂装置。

排气通路91的外周面及催化剂装置10的外周面被由不锈钢等金属材料形成的薄板的隔热板100覆盖。

<催化剂装置的构造>

在图2中，将轴线C1作为沿着催化剂装置10的中心轴的直线表示。轴线C1与沿着排气通路91的中心轴的直线一致。催化剂装置10的形状相对于轴线C1线对称。另外，在图2中也与图1相同地示出了表示排气方向的箭头。

如图2所示，催化剂装置10具备担载有用于净化排气的催化剂的催化剂载体31。催化剂装置10具备收容催化剂载体31的管即壳体20。催化剂装置10具备在壳体20的收容部21固定催化剂载体31的垫32。催化剂装置10具备一对用于向催化剂载体31通电的电极81。在图2中图示了一对电极81中的一方。催化剂装置10具备将在排气通路91中流动的排气向壳体20内导入的管即导入管40。催化剂装置10具备连结导入管40与壳体20的连接管50。以下，关于催化剂装置10，对排气方向上的上游侧的结构进行说明。关于排气方向上的下游侧的结构，可以与上游侧的结构对称，也可以是由收容催化剂载体31的壳体20形成的一重管构造。

催化剂载体31的外形是以轴线C1为中心轴的圆柱形状。与轴线C1正交的平面中的催化剂载体31的截面的轮廓是圆形。作为催化剂载体31的外形，可以是截面的轮廓是椭圆形的圆柱形状，也可以是截面的轮廓是多边形的棱柱形状。

催化剂载体31是多孔质体。作为一例，催化剂载体31是具备区划有在排气方向上延伸的多个通路的蜂巢构造的构造体。担载于催化剂载体31的催化剂的一例是三元催化剂。作为催化剂，能够采用氧化催化剂或选择还原催化剂等。

在催化剂载体31上连接有电极81。通过向一对电极81间施加电压，而电流向催化剂载体31流动。若电流向催化剂载体31流动，则通过催化剂载体31的电阻而催化剂载体31发热。即，催化剂载体31是在通电时由于电阻而发热的物质，相当于通过通电而发热的发热体。催化剂载体31的一例是以碳化硅为材料的陶瓷。需要说明的是，发热体也可以由与催化剂载体31不同的部件构成。例如，可想到连接有电极81的发热体相对于催化剂载体31配置于排气方向的上游侧的部分的结构。

垫32覆盖催化剂载体31的相当于圆柱的侧面的面。垫32是导电率较小的绝缘体。垫32的一例是以氧化铝为主成分的无机纤维。垫32被夹在催化剂载体31与壳体20之间。将垫32缠绕于催化剂载体31的状态下的催化剂载体31及垫32的外径比壳体20的收容部21的内径大。因此，在垫32向收容部21收容时，垫32由收容部21的内周面压缩。通过压缩后的垫32的回弹，催化剂载体31固定于壳体20的收容部21内。通过由垫32覆盖催化剂载体31，即使向催化剂载体31通电，电也不向壳体20流动。需要说明的是，垫32只要使催化剂载体31与壳体20绝缘即可。即，也可以不是催化剂载体31的侧面整体由垫32覆盖。

壳体20是由不锈钢等金属材料形成的管。轴线C1与沿着壳体20的中心轴的直线一致。壳体20具备收容部21和相对于收容部21位于排气方向上的上游侧的端部22。将收容于壳体20的催化剂载体31中的排气方向上的上游侧的端面称作催化剂上游端31A。壳体20中的比催化剂上游端31A靠上游侧的部分是端部22，比催化剂上游端31A靠下游侧的部分是收容部21。将从轴线C1到收容部21的内周面为止的距离的二倍设为收容部21的内径。收容部21的内径从轴线C1延伸的方向上的收容部21的一端到另一端恒定。壳体20的端部22比催化剂上游端31A向排气方向上的上游侧突出。壳体20的端部22的表面由绝缘体覆盖。通过包覆端部22的整面的绝缘体，在端部22形成有绝缘层。这样，壳体20的端部22为绝缘部。

在壳体20的收容部21开设有供电极81插入的电极插入孔26。连接于催化剂载体31的电极81经由电极插入孔26而突出到壳体20外。电极插入孔26由电极保持部82堵住。电极保持部82将插入于电极插入孔26的电极81固定。电极保持部82是导电率较小的绝缘体。通过电极保持部82支撑电极81来避免电向壳体20流动。

壳体20的端部22具备位于壳体20中的排气方向的上游侧的端的缩径部24和位于缩径部24与收容部21之间且连结缩径部24与收容部21的等径部23。将从轴线C1到等径部23的内周面为止的距离的二倍设为等径部23的内径。等径部23的内径从轴线C1延伸的方向上的等径部23的一端到另一端恒定。等径部23的内径与收容部21的内径相等。

在壳体20的端部22中的缩径部24处，管以越靠排气方向的上游侧则从缩径部24的内周面到轴线C1为止的距离越小的方式逐渐变细。即，缩径部24的内径越靠排气方向的上游侧则越小。在壳体20中，在排气方向的上游侧的开口、即位于缩径部24中的排气方向上的上游侧的前端的壳体开口25处，内径最小。

在图2所示的沿着催化剂装置10的中心轴的截面中，缩径部24的内周面以越为排气方向的上游侧则从缩径部24的内周面到轴线C1为止的距离越小的方式相对于轴线C1倾斜。缩径部24的外周面也相同地以越为排气方向的上游侧则从缩径部24的外周面到轴线C1为止的距离越小的方式相对于轴线C1倾斜。需要说明的是，缩径部24也可以在如图2所示的截面中以越为排气方向的上游侧则从缩径部24的内周面或外周面到轴线C1为止的距离越小的方式弯曲。

导入管40是比壳体20细的管。轴线C1与沿着导入管40的中心轴的直线一致。导入管40由不锈钢等金属材料形成。导入管40从壳体开口25插入于壳体20。更详细而言，导入管40的排气方向上的下游侧的端部即导入端部41插入于壳体20的端部22。导入管40的中心轴与壳体20的中心轴重叠。

导入管40的导入端部41具备扩径部42。扩径部42以越靠排气方向的下游侧则从扩径部42的内周面到轴线C1为止的距离越大的方式，使管逐渐变粗。即，扩径部42的内径越靠排气方向的下游侧则越大。在导入管40中，在排气方向上的下游侧的开口、即位于扩径部42中的排气方向上的下游侧的前端的导入口43处，内径最大。

在图2所示的沿着催化剂装置10的中心轴的截面中，扩径部42的内周面以越为排气方向的下游侧则从扩径部42的内周面到轴线C1为止的距离越大的方式相对于轴线C1倾斜。扩径部42的外周面也相同地以越为排气方向的下游侧则从扩径部42的外周面到轴线C1为止的距离越大的方式相对于轴线C1倾斜。需要说明的是，扩径部42也可以在如图2所示的截面中以越为排气方向的下游侧则从扩径部42的内周面或外周面到轴线C1为止的距离越大的方式弯曲。

导入管40的外周面40A与壳体20的端部22处的内周面22B在催化剂装置10的径向上分离。在导入管40与壳体20之间存在排气能够通过的空间。需要说明的是，在图2中示出了表示催化剂装置10的径向的箭头。以下，有时将从轴线C1离开的方向称作外方向，将向轴线C1接近的方向称作内方向。

在催化剂装置10中，扩径部42与缩径部24以使壳体20的缩径部24相对于导入管40的扩径部42位于外方向的方式重叠。扩径部42中的与导入口43相反一侧的基端43A配置于比壳体20的壳体开口25靠排气方向上的下游侧处。扩径部42中的外径最大的部位处的外径小于缩径部24中的内径最小的部位处的内径。

在催化剂装置10中，在图2所示的沿着催化剂装置10的中心轴的截面中，扩径部42的外周面与缩径部24的内周面平行。只要在径向上扩径部42与缩径部24分离即可，扩径部42的外周面也可以不与缩径部24的内周面平行。即，扩径部42的外周面相对于轴线C1倾斜的角度能够变更。缩径部24的内周面相对于轴线C1倾斜的角度也能够变更。

连接管50以覆盖壳体20的端部22及导入管40的导入端部41的方式安装。轴线C1与沿着连接管50的中心轴的直线一致。连接管50中的位于排气方向上的上游侧的端的上游端51接合于导入管40的外周面40A。将在催化剂装置10中连接管50的上游端51与导入管40接合的部分称作第一接合部12。连接管50中的位于排气方向上的下游侧的端的下游端55接合于壳体20的端部22的外周面22A。将在催化剂装置10中连接管50的下游端55与壳体20接合的部分称作第二接合部14。通过连接管50接合于导入管40及壳体20，而导入管40与壳体20之间的空间被密封。

连接管50由不锈钢等金属材料形成。连接管50也可以被分割为包含接合于导入管40的上游端51的部件和包括接合于壳体20的下游端55的部件。在该情况下，能够通过将两个分割体接合，来利用连接管50连接导入管40与壳体20。另外，连接管50也可以相对于壳体20的端部22及导入管40的导入端部41在周向上缠绕，通过在一端和另一端重叠的部分处将两端互相接合来连接导入管40与壳体20。

连接管50具备以上游端51为基点而越靠排气方向上的下游侧则从连接管50的内周面到轴线C1为止的距离越大的倾斜部52。倾斜部52的内周面在径向上与导入管40的外周面分离。倾斜部52的内周面处于比导入管40的外周面向外方向偏离的位置。在倾斜部52与导入管40之间存在排气能够流动的空间。倾斜部52在与壳体开口25相同的平面上处于比壳体20向外方向偏离的位置。

连接管50具备以下游端55为基点而越靠排气方向上的上游侧则从连接管50的内周面到轴线C1为止的距离越大的末端部54。末端部54的内周面在径向上与壳体20的外周面分离。末端部54的内周面处于比壳体20的外周面向外方向偏离的位置。在末端部54与壳体20之间存在排气能够流动的空间。

连接管50具备位于倾斜部52与末端部54之间且连结倾斜部52与末端部54的中间部53。中间部53的内径从轴线C1延伸的方向上的中间部53的一端到另一端恒定。中间部53的内周面在径向上与壳体20的外周面分离。中间部53的内周面处于比壳体20的外周面向外方向偏离的位置。在中间部53与壳体20之间存在排气能够流动的空间。

连接管50中的倾斜部52与中间部53的交界可以配置于比壳体开口25靠排气方向上的下游侧处。不限于此，倾斜部52与中间部53的交界也可以配置于与壳体开口25相同的平面上，还可以配置于比壳体开口25靠排气方向上的上游侧处。

连接管50中的中间部53与末端部54的交界可以配置于比导入口43靠排气方向上的下游侧处。不限于此，中间部53与末端部54的交界也可以配置于与导入口43相同的平面上，还可以配置于比导入口43靠排气方向上的上游侧处。

在图2所示的沿着催化剂装置10的中心轴的截面中，倾斜部52的内周面以越为排气方向上的下游侧则从倾斜部52的内周面到轴线C1为止的距离越大的方式相对于轴线C1倾斜。末端部54的内周面以越为排气方向上的上游侧则从末端部54的内周面到轴线C1为止的距离越大的方式相对于轴线C1倾斜。中间部53的内周面与轴线C1平行。

在催化剂装置10中，通过连接管50中的接近上游端51的部分以覆盖导入管40的方式重叠，而形成有管成为了双重的双重管构造D1。双重管构造D1形成于从第一接合部12到壳体开口25为止的范围。由第一接合部12及双重管构造D1构成了导入管40与连接管50的连接部分即第一连接部11。

在催化剂装置10中，通过连接管50中的接近下游端55的部分以覆盖壳体20的方式重叠，而形成有管成为了双重的双重管构造D2。双重管构造D2形成于从第二接合部14到导入口43为止的范围。由第二接合部14及双重管构造D2构成了壳体20与连接管50的连接部分即第二连接部13。

而且，在催化剂装置10中，通过连接管50以覆盖导入端部41及壳体20的端部22的方式重叠，而形成有管成为了三重的三重管构造T1。三重管构造T1位于第一连接部11与第二连接部13之间。

在三重管构造T1中，壳体20和连接管50依次重叠于比导入管40靠外方向处。由三重管构造T1中的导入管40与壳体20夹着的空间在排气方向上的下游侧与壳体20的内部相通。由三重管构造T1中的导入管40与壳体20夹着的空间在排气方向上的上游侧与由双重管构造D1中的连接管50与导入管40夹着的空间相通。由三重管构造T1中的壳体20与连接管50夹着的空间在排气方向上的上游侧与由双重管构造D1中的连接管50与导入管40夹着的空间相通。由三重管构造T1中的壳体20与连接管50夹着的空间在排气方向上的下游侧与由双重管构造D2中的连接管50与壳体20夹着的空间相通。

催化剂装置10在比催化剂载体31靠排气方向上的上游侧的部分具备双重管构造D1、双重管构造D2及三重管构造T1。通过双重管构造D1、双重管构造D2及三重管构造T1形成了迷宫构造。

<关于温度差促进构造>

催化剂装置10具有促进连接管50的温度相对于壳体20的端部22的温度而相对变低的状态的温度差促进构造。作为该温度差促进构造，催化剂装置10具有连结作为构造体的内燃机90和连接管50的外周面50A的撑杆120、覆盖连接管50的外周面50A的上述隔热板100及上述的导入管40的上述扩径部42。

撑杆120由不锈钢等金属材料形成。该撑杆120的一端固定于连接管50的倾斜部52的外周面。另外，撑杆120的另一端固定于内燃机90的外壁。需要说明的是，撑杆120的一端也可以固定于连接管50的中间部53、末端部54。

隔热板100覆盖连接管50的外周面50A，并且在与连接管50的外周面50A相向的部位的一部分形成有开口部110。该开口部110为从与连接管50的外周面50A相向的部位延伸至隔热板100中的排气方向上的上游侧的端部的切口。

<作用>

对本实施方式的作用进行说明。

使用图2来对从导入管40向壳体20流入的排气的流动进行说明。

在催化剂装置10中，从导入管40朝向壳体20流动的排气的一部分沿着导入管40的扩径部42流动。沿着扩径部42流动的排气朝向壳体20的端部22处的内周面22B流动，因此壳体20的端部22的温度上升。

另外，从导入管40向壳体20流入的排气的一部分与催化剂载体31的催化剂上游端31A碰撞而改变流动的方向。若与催化剂上游端31A碰撞后的排气向外方向流动，则排气沿着壳体20的端部22处的内周面22B而朝向排气方向上的上游侧逆流。

在催化剂装置10中，相对于催化剂上游端31A在上游侧配置有壳体20的缩径部24。因此，与催化剂上游端31A碰撞而逆流的排气有时会与缩径部24抵碰。另外，相对于催化剂上游端31A在上游侧还配置有导入管40的扩径部42。因而，与催化剂上游端31A碰撞而逆流的排气有时也会与扩径部42抵碰。通过排气与缩径部24或扩径部42碰撞，排气的逆流被抑制。

另外，若车辆行驶，则行驶风会经由隔热板100的开口部110而与连接管50抵碰，因此连接管50的温度下降。

另外，在连接管50的外周面50A连接有撑杆120。因此，与未连接撑杆120的情况相比，连接管50的热容量增大。

<效果>

对本实施方式的效果进行说明。

(1)根据催化剂装置10，只要与催化剂上游端31A碰撞后的排气的流动的方向不反复反转，排气就不会到达第二连接部13的双重管构造D2中的壳体20与连接管50之间的部分。即，排气不容易到达第二连接部13中的壳体20与连接管50之间的部分。因此，在壳体20与连接管50之间的部分不容易积存PM。由此，能够抑制PM向壳体20的端部22中的外周面22A的堆积。

由于能够抑制形成于端部22的绝缘层被PM覆盖，所以能够抑制可供电流动的路径形成于端部22。由此，能够抑制作为发热体的催化剂载体31与壳体20之间的短路。

(2)若连接管50的温度相对于壳体20的端部22的温度而相对变低，则附着于壳体20的端部22的外周面22A的PM会通过热泳而向连接管50的内周面50B移动，因此作为绝缘部的端部22处的PM的堆积被抑制。若绝缘部处的PM的堆积被抑制，则该绝缘部的绝缘性提高。

因此，催化剂装置10具有促进连接管50的温度相对于壳体20的端部22的温度而相对变低的状态的上述温度差促进构造。因此，与不具有温度差促进构造的情况相比，连接管50的温度相对于壳体20的端部22的温度而相对变低的状态被促进。因此，壳体20的端部22处的绝缘部的绝缘性提高。

(3)作为上述温度差促进构造，催化剂装置10具有覆盖连接管50的外周面50A并且在与连接管50的外周面50A相向的部位的一部分形成有开口部110的隔热板100。因此，行驶风会通过开口部110而与连接管50抵碰，因此连接管50的温度下降。因此，能够促进连接管50的温度相对于壳体20的端部22的温度而相对变低的状态。

(4)作为上述温度差促进构造，催化剂装置10具有连结作为与该催化剂装置10不同的构造体的内燃机90和连接管50的外周面50A的撑杆120。由于这样在连接管50的外周面50A连接有撑杆120，所以连接管50的热容量增大。若连接管50的热容量增大，则该连接管50的温度不容易上升。因此，能够促进连接管50的温度相对于壳体20的端部22的温度而相对变低的状态。

(5)作为上述温度差促进构造，在壳体20的内部配置有导入管40的导入端部41。另外，壳体20与导入管40在径向上分离。另外，壳体20的端部22以覆盖导入管40的导入端部41的方式重叠。并且，导入管40具有导入端部41的直径越靠排气方向上的下游侧则越大的扩径部42。由此，沿着扩径部42流动的排气朝向壳体20的端部22的内周面22B流动，因此壳体20的端部22的温度上升。因此，由此也能够促进连接管50的温度相对于壳体20的端部22的温度而相对变低的状态。

(6)在用于使催化剂载体31与壳体20之间电绝缘的绝缘部处，轴线C1延伸的方向上的绝缘部的长度越长，则越不容易形成基于PM的堆积的导通路径。但是，由于绝缘部是壳体20的一部分，所以存在若将绝缘部加长则催化剂装置10的全长也变大这一问题。

关于这一点，在催化剂装置10中，通过具有上述温度差促进构造，壳体20的端部22处的绝缘部的绝缘性提高。因此，能够在不增大催化剂装置10的全长的情况下提高绝缘部的绝缘性。

(第二实施方式)

接着，参照图3来对催化剂装置的第二实施方式进行说明。

本实施方式的催化剂装置10具有与第一实施方式不同的温度差促进构造。以下，对本实施方式的催化剂装置10具有的温度差促进构造进行说明。

如图3所示，本实施方式的催化剂装置10也具有上述隔热板100。并且，具备将该隔热板100固定于连接管50的外周面50A的撑杆130。

撑杆130由不锈钢等金属材料形成。该撑杆130的一端固定于连接管50的中间部53的外周面。另外，撑杆120的另一端固定于隔热板100。需要说明的是，撑杆130的一端也可以固定于连接管50的倾斜部52或末端部54。撑杆130在连接管50的外周面50A的周向上设置有多个。

说明本实施方式的温度差促进构造的作用及效果。

根据本实施方式，连接管50的热经由撑杆130而向隔热板100移动，因此连接管50的温度下降。因此，能够促进连接管50的温度相对于壳体20的端部22的温度而相对变低的状态。

(第三实施方式)

接着，参照图4及图5来对催化剂装置的第三实施方式进行说明。

本实施方式的催化剂装置10具有与第一实施方式不同的温度差促进构造。以下，对本实施方式的催化剂装置10具有的温度差促进构造进行说明。

如图4所示，本实施方式的催化剂装置10在连接管50的外周面50A具备翅片140。

翅片140为板状，由不锈钢等金属材料形成。翅片140从连接管50的倾斜部52设置至末端部54。

如图5所示，翅片140在连接管50的外周面50A的周向上等间隔地设置有多个。需要说明的是，翅片140的数量是任意的。

说明本实施方式的温度差促进构造的作用及效果。

根据本实施方式，连接管50的热经由上述翅片140而向外气移动，因此连接管50的温度下降。因此，能够促进连接管50的温度相对于壳体20的端部22的温度而相对变低的状态。

(第四实施方式)

接着，参照图6来对催化剂装置的第四实施方式进行说明。

本实施方式的催化剂装置10具有与第一实施方式不同的温度差促进构造。以下，对本实施方式的催化剂装置10具有的温度差促进构造进行说明。

如图6所示，本实施方式的催化剂装置10的连接管150由铸件形成，该铸件由铸铁或铝合金等金属材料构成，这一点与上述连接管50不同。连接管150具有与上述上游端51、上述倾斜部52、上述中间部53、上述末端部54及上述下游端55相同的上游端151、倾斜部152、中间部153、末端部154及下游端155。并且，在连接管150的内部在周向上形成有供内燃机90的冷却水W流动的水套156。水套156从连接管150的倾斜部152形成到末端部154。

说明本实施方式的温度差促进构造的作用及效果。

在本实施方式中，由于连接管150由铸件形成，所以与将连接管利用板状的金属板来形成的情况相比，连接管150的体积变大。因此，连接管150的热容量增大。若连接管的热容量增大，则该连接管的温度不容易上升。另一方面，壳体20的端部22暴露于排气，因此温度容易上升。这样，壳体20的端部22的温度容易上升，但连接管150的温度不容易上升。因此，能够促进连接管150的温度相对于壳体20的端部22的温度而相对变低的状态。

另外，由于在连接管150形成有水套156，所以连接管150由冷却水W冷却而温度下降。因此，能够进一步促进连接管150的温度相对于壳体20的端部22的温度而相对变低的状态。

<变更例>

上述各实施方式能够如以下这样变更而实施。各实施方式及以下的变更例能够在技术上不矛盾的范围内互相组合而实施。

·也可以将在第一实施方式中说明的开口部110不是形成为切口而是形成为仅在与连接管50的外周面50A相向的部位开口的孔。

·也可以将在第一实施方式中说明的撑杆120固定于内燃机90以外的构造体、例如车辆的变速器等。

·在第一实施方式中，也可以省略固定于连接管50的外周面50A的撑杆120。即使在该情况下，也能够得到除了上述(4)以外的效果。

·也可以将在第一实施方式中说明的开口部110在隔热板100的周向上设置多个。在该情况下，通过开口部110而与连接管50抵碰的行驶风的量增加，因此连接管50的温度进一步下降。因此，能够进一步提高上述(3)的效果。

·在第一实施方式中，例示了具备扩径部42的导入管40。导入管不限于具备扩径部。例如，也可以采用在轴线C1延伸的方向上直径恒定的管作为导入管。即使在该情况下，也能够得到除了上述(5)以外的效果。

·也可以将在第二实施方式中说明的撑杆130在连接管50的外周面50A的周向上设置1个。需要说明的是，在该情况下，通过例如在连接管50的外周面50A中温度最高的部位固定撑杆130，能够使连接管50的温度高效地下降。

·也可以将在第三实施方式中说明的翅片140设置于从连接管50的倾斜部52到末端部54之间的一部分的外周面。

·也可以将在第三实施方式中说明的翅片140集中配设于连接管50的外周面50A中温度最高的部位。在该情况下，能够使连接管50的温度高效地下降。

·也可以将在第四实施方式中说明的水套156设置于从连接管150的倾斜部152到末端部54之间的一部分的部位。需要说明的是，在该情况下，通过例如在连接管150的外周面中温度最高的部位形成水套156，能够使连接管150的温度高效地下降。

·也可以使内燃机90的冷却水以外的冷却水向在第四实施方式中说明的水套156流动。

·在第四实施方式中，也可以省略水套156。即使在该情况下，也能够得到利用铸件形成连接管150的上述作用及效果。

·也可以将在第一实施方式至第四实施方式中说明的各温度差促进构造适当组合而实施。

·隔热板100也可以仅覆盖催化剂装置10。

·在第一实施方式中，例示了具备缩径部24的壳体20。但壳体20不限于具备缩径部。例如，壳体20的端部的内径也可以从沿着催化剂装置的中心轴的轴线延伸的方向上的一端到另一端恒定。

·在第一实施方式中，例示了具备等径部23的壳体20。壳体20不限于具备等径部。即，也可以作为壳体20的端部22而省略等径部，也可以以越靠排气方向的上游侧则从壳体20的内周面到催化剂装置的中心轴为止的距离越小的方式使管逐渐变细。

·在第一实施方式中，壳体20的端部22的前端位于三重管构造T1的部分。只要由导入管、壳体及连接管形成三重管构造即可，壳体的前端位于三重管构造的部分不是必须的结构。壳体的端部的前端也可以向壳体内折弯。

·在第一实施方式中，以使导入管40的导入口43位于比第二接合部14靠上游侧处的方式在壳体20的内部配置导入管40。不限于此，导入口43也可以位于比第二接合部14靠下游侧处。还可以是，导入口43及第二接合部14位于与轴线C1正交的平面上。在这些结构中，在从第一接合部12到壳体开口25为止的范围形成双重管构造。而且，在从壳体开口25到第二接合部14为止的范围形成三重管构造。即使是这样的结构，也能够与上述实施方式相同地起到排气不容易到达第二连接部13中的壳体20与连接管50之间的部分这一效果。

·在第一实施方式中，例示了以金属为材料的壳体20，但壳体20也可以由绝缘体成形。在壳体自身是绝缘体的情况下，也可以不将壳体20的端部22利用绝缘层来包覆。

·在第一实施方式中，例示了利用中间部53连接倾斜部52与末端部54的连接管50。作为连接管，也可以省略中间部53而倾斜部52与末端部54相连。

在第一实施方式中说明的催化剂装置10具有三重管构造，但并非必须具备这样的三重管构造。在图7中示出该变更例的一例。

如图7所示，在该变更例中，例如省略了导入管40的扩径部42。需要说明的是，该扩径部42的省略并非必须。并且，导入管40的下游侧的开口端即导入管开口44配置于比壳体20的壳体开口25靠排气方向的上游侧处。在这样的催化剂装置10中，具有上述的双重管构造D1、D2，但省略了上述三重管构造T1。即使是该不具有三重管构造的催化剂装置10，通过具有上述温度差促进构造，也能够得到上述的作用及效果。

Claims (8)

1.一种催化剂装置，配置于搭载于车辆的内燃机的排气通路，所述催化剂装置具备：

催化剂，净化排气；

发热体，通过通电而发热来加热所述催化剂；

壳体，是收容所述催化剂及所述发热体的管；

连接管，是与所述壳体的排气方向上的上游侧的端部连接的管，所述排气方向是排气在所述排气通路中流动的方向；

导入管，是与所述连接管的所述排气方向上的上游侧的端部连接且直径比所述壳体的直径小的管，

所述壳体的所述排气方向上的上游侧的端部比所述发热体的所述排气方向上的上游侧的端部向所述排气方向上的上游侧突出，且是电绝缘的绝缘部，

所述连接管与所述壳体之间的连接部分具有：接合部，所述连接管在所述接合部被接合于所述壳体的外周面；及管构造，所述连接管在比该接合部靠所述排气方向上的上游侧处以覆盖所述壳体的端部的方式与所述壳体重叠，所述连接管与所述壳体在径向上分离，

所述催化剂装置还具有促进所述连接管的温度相对于所述壳体的端部的温度而相对变低的状态的温度差促进构造。

2.根据权利要求1所述的催化剂装置，其中，

作为所述温度差促进构造，

具有覆盖所述连接管的外周面并且在与所述连接管的外周面相向的部位中的一部分形成有开口部的隔热板。

3.根据权利要求1所述的催化剂装置，其中，

作为所述温度差促进构造，

具有连接与所述催化剂装置不同的构造体和所述连接管的外周面的撑杆。

4.根据权利要求1所述的催化剂装置，其中，

作为所述温度差促进构造，

具有覆盖所述连接管的外周面的隔热板和将所述隔热板固定于所述连接管的外周面的撑杆。

5.根据权利要求1所述的催化剂装置，其中，

作为所述温度差促进构造，

具有设置于所述连接管的外周面的翅片。

6.根据权利要求1所述的催化剂装置，其中，

作为所述温度差促进构造，

具有由铸件形成的所述连接管。

7.根据权利要求6所述的催化剂装置，其中

所述连接管具有供冷却水流动的水套。

8.根据权利要求1所述的催化剂装置，其中，

作为所述温度差促进构造，

在所述壳体的内部配置有所述导入管的端部，所述壳体与所述导入管在径向上分离，所述壳体的端部以覆盖所述导入管的端部的方式重叠，所述导入管具有越靠所述排气方向上的下游侧则该导入管的端部的直径越大的扩径部。