JP2013185573A - Electric heating catalyst - Google Patents

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JP2013185573A
JP2013185573A JP2012054320A JP2012054320A JP2013185573A JP 2013185573 A JP2013185573 A JP 2013185573A JP 2012054320 A JP2012054320 A JP 2012054320A JP 2012054320 A JP2012054320 A JP 2012054320A JP 2013185573 A JP2013185573 A JP 2013185573A
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衛 ▲吉▼岡
Mamoru Yoshioka
Takeshi Watanabe
剛 渡辺
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Toyota Motor Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress electricity from flowing in a case of an electric heating catalyst.SOLUTION: An electric heating catalyst 1 includes: a heating element 3 heated by energization; a case 5 housing the heating element 3; and a mat 4 insulating electricity by being held between the hating element 3 and the case 5 including an outer pipe 51 serving as a partition from outside, and an inner pipe 52 contained inside the outer pipe 51. An upstream side end of the inner pipe 52 is provided at the upstream side from the mat 4. A gap is provided between the outer pipe 51 and the inner pipe 52 at the upstream side end of the inner pipe 52 so that a space between the outer pipe 51 and the inner pipe 52 is opened in an exhaust path. A downstream side end of the inner pipe 52 is provided at a part contacting the mat 4. The outer pipe 51 and the inner pipe 52 are brought into contact with each other at the downstream side end so that a space between the outer pipe 51 and the inner pipe 52 is closed.

Description

本発明は、電気加熱式触媒に関する。   The present invention relates to an electrically heated catalyst.

内燃機関の排気通路に設けられる排気浄化触媒として、通電されることで発熱する発熱体によって触媒が加熱される電気加熱式触媒(Electrically Heated Catalyst:以下、EHCと称する場合もある)が開発されている。   As an exhaust purification catalyst provided in an exhaust passage of an internal combustion engine, an electrically heated catalyst (hereinafter also referred to as EHC) in which a catalyst is heated by a heating element that generates heat when energized has been developed. Yes.

そして、通電により発熱する触媒の担体と、該触媒の担体を収容するケースと、の間にマットで挟まれた固体層を設け、該固体層を絶縁部材で構成すると共にマットよりも上流側及び下流側に突出される技術が知られている(例えば、特許文献1参照。)。   Then, a solid layer sandwiched between mats is provided between a catalyst carrier that generates heat upon energization and a case that accommodates the catalyst carrier, and the solid layer is formed of an insulating member and is located upstream of the mat and A technique of projecting to the downstream side is known (see, for example, Patent Document 1).

この固体層によれば、排気中の粒子状物質(以下、PMという。)がマットや触媒担体に付着しても、ケースと触媒担体との間に電気が通ることをある程度は抑制できる。しかし、固体層にPMが堆積すると、該PMを介して触媒担体とケースとの間に電気が流れる虞がある。   According to this solid layer, even if particulate matter (hereinafter referred to as PM) in the exhaust gas adheres to the mat or the catalyst carrier, it can be suppressed to some extent that electricity passes between the case and the catalyst carrier. However, when PM is deposited on the solid layer, electricity may flow between the catalyst carrier and the case via the PM.

WO2011/121710号公報WO2011-121710 gazette

本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、電気加熱式触媒のケースに電気が流れることを抑制する技術の提供を目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a technique for suppressing electricity from flowing through the case of an electrically heated catalyst.

上記課題を達成するために本発明による電気加熱式触媒は、
通電により発熱する発熱体と、
前記発熱体を収容するケースと、
前記発熱体と前記ケースとの間に挟まれて電気を絶縁するマットと、
を備える電気加熱式触媒において、
前記ケースは、外部との隔壁となる外管と、該外管の内側に備わる内管と、を備えて構成され、
前記内管の上流側端部は、前記マットよりも上流側に備わり、
前記内管の上流側端部では、前記外管と前記内管との間の空間が排気通路内に開口するように前記外管と前記内管とに隙間を設け、
前記内管の下流側端部は、前記マットと接する箇所に備わり、
前記内管の下流側端部では、前記外管と前記内管との間の空間が閉塞するように前記外管と前記内管とが接する。
In order to achieve the above object, an electrically heated catalyst according to the present invention provides:
A heating element that generates heat when energized;
A case for housing the heating element;
A mat that is sandwiched between the heating element and the case to insulate electricity;
In an electrically heated catalyst comprising:
The case includes an outer tube serving as a partition wall with the outside, and an inner tube provided inside the outer tube,
The upstream end of the inner pipe is provided on the upstream side of the mat,
At the upstream end of the inner pipe, a gap is provided between the outer pipe and the inner pipe so that a space between the outer pipe and the inner pipe opens into the exhaust passage.
The downstream end portion of the inner pipe is provided at a place in contact with the mat,
At the downstream end of the inner tube, the outer tube and the inner tube are in contact so that a space between the outer tube and the inner tube is closed.

発熱体は、触媒の担体としても良く、触媒の上流側に設けられても良い。マットは、発熱体及びケースに夫々接している。このマットは、発熱体をケース内に固定するためにも用いられる。   The heating element may be a catalyst carrier or may be provided upstream of the catalyst. The mat is in contact with the heating element and the case, respectively. This mat is also used for fixing the heating element in the case.

ケースは、マットと接する箇所から、マットよりも上流側まで、二重管で構成される。二重管の外側の管(外管)の外周面側には、排気が流通しない。二重管の内側の管(内管
)は、上流側端部において外管と隙間が設けられており、また、下流側端部において外管に接するように設けられる。このため、二重管の内管と、外管と、の間は、排気通路に通じており、内燃機関の排気が流入する。
The case is composed of a double pipe from a place in contact with the mat to the upstream side of the mat. Exhaust gas does not circulate on the outer peripheral surface side of the outer pipe (outer pipe) of the double pipe. The inner pipe (inner pipe) of the double pipe is provided with a clearance from the outer pipe at the upstream end, and is provided in contact with the outer pipe at the downstream end. For this reason, between the inner pipe of the double pipe and the outer pipe, it leads to the exhaust passage, and the exhaust gas of the internal combustion engine flows in.

ここで、内管は、排気の流れの中に突出しているともいえる。このため、内管は、排気の熱を受けて温度が上昇し易い。また、二重管とすることにより、内管と外管との間にガスが存在するので、内管から外管へ熱が移動することを抑制できる。さらに、内管の下流側端部がマットと接しているため、該マットを介して、発熱体から内管へと熱が伝わる。これらにより、内管の温度が高くなる。このため、内管にPMが付着しても、PMの酸化が促進される。すなわち、内管からPMを除去することができる。よって、発熱体とケースとの間に電気が流れることを抑制できる。   Here, it can be said that the inner pipe protrudes into the flow of exhaust. For this reason, the temperature of the inner pipe is likely to rise due to the heat of the exhaust. Moreover, since gas is present between the inner tube and the outer tube by using a double tube, heat transfer from the inner tube to the outer tube can be suppressed. Furthermore, since the downstream end of the inner tube is in contact with the mat, heat is transmitted from the heating element to the inner tube via the mat. These increase the temperature of the inner tube. For this reason, even if PM adheres to the inner tube, oxidation of PM is promoted. That is, PM can be removed from the inner tube. Therefore, it can suppress that electricity flows between a heat generating body and a case.

本発明によれば、電気加熱式触媒のケースに電気が流れることを抑制することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can suppress that electricity flows into the case of an electrically heated catalyst.

実施例に係る電気加熱式触媒の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the electrically heated catalyst which concerns on an Example. 接続部がマットよりも上流側に設けられている場合の電気加熱式触媒を示した図である。It is the figure which showed the electric heating type catalyst in case a connection part is provided in the upstream rather than the mat | matte. 外管と内管との空間距離が8mmとなる位置からの距離と、温度との関係を示している。The relationship between the distance from the position where the spatial distance between the outer tube and the inner tube is 8 mm and the temperature is shown.

以下、本発明に係る電気加熱式触媒の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。なお、以下の実施例は、適宜組み合わせることができる。   Hereinafter, specific embodiments of the electrically heated catalyst according to the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiments can be combined as appropriate.

<実施例1>
図1は、本実施例に係る電気加熱式触媒1(以下、EHC1という。)の概略構成を示す図である。なお、本実施例に係るEHC1は、車両に搭載される内燃機関の排気管2に設けられる。内燃機関は、ディーゼル機関であっても、また、ガソリン機関であってもよい。また、電気モータを備えたハイブリッドシステムを採用した車両においても用いることができる。
<Example 1>
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an electrically heated catalyst 1 (hereinafter referred to as EHC 1) according to the present embodiment. The EHC 1 according to the present embodiment is provided in the exhaust pipe 2 of the internal combustion engine mounted on the vehicle. The internal combustion engine may be a diesel engine or a gasoline engine. It can also be used in a vehicle that employs a hybrid system equipped with an electric motor.

図1に示すEHC1は、該EHC1の中心軸Aに沿って該EHC1を縦方向に切断した断面図である。なお、EHC1の形状は、中心軸Aに対して線対称のため、図1では、上側の部分のみを示している。また、EHC1の下流側の形状は、上流側の形状と対称形状であってもよく、従来と同形状であってもよいため、図示を省略する。また、図1においてBの矢印は、排気の流れ方向を示している。   The EHC 1 shown in FIG. 1 is a cross-sectional view of the EHC 1 cut in the longitudinal direction along the central axis A of the EHC 1. Since the shape of EHC 1 is line symmetric with respect to the central axis A, only the upper part is shown in FIG. Further, the shape of the downstream side of the EHC 1 may be symmetrical with the shape of the upstream side, or may be the same shape as the conventional one, and is not shown. Further, the arrow B in FIG. 1 indicates the flow direction of the exhaust gas.

本実施例に係るEHC1は、中心軸Aを中心にした円柱形の触媒担体3を備えている。そして、中心軸A側から順に、触媒担体3、マット4、ケース5が備わる。   The EHC 1 according to the present embodiment includes a cylindrical catalyst carrier 3 centering on a central axis A. A catalyst carrier 3, a mat 4, and a case 5 are provided in this order from the central axis A side.

触媒担体3には、電気抵抗となって、通電により発熱する材質のものが用いられる。触媒担体3の材料には、たとえばSiCが用いられる。触媒担体3は、排気の流れ方向B(中心軸Aの方向としてもよい。)に伸び且つ排気の流れる方向と垂直な断面がハニカム状をなす複数の通路を有している。この通路を排気が流通する。触媒担体3の外形は、たとえば排気管2の中心軸Aを中心とした円柱形である。なお、中心軸Aと直交する断面による触媒担体3の断面形状は、たとえば楕円形であっても良く、多角形であっても良い。中心軸Aは、排気管2、触媒担体3、及びケース5で共通の中心軸である。なお、本実施例
においては触媒担体3が、本発明における発熱体に相当する。なお、発熱体を触媒よりも上流側に備える場合の発熱体においても、本実施例を同様に適用することができる。
The catalyst carrier 3 is made of a material that generates electrical resistance and generates heat when energized. For example, SiC is used as the material of the catalyst carrier 3. The catalyst carrier 3 has a plurality of passages extending in the exhaust gas flow direction B (which may be the direction of the central axis A) and having a cross section perpendicular to the exhaust gas flow direction forming a honeycomb shape. Exhaust gas flows through this passage. The outer shape of the catalyst carrier 3 is, for example, a cylindrical shape centered on the central axis A of the exhaust pipe 2. In addition, the cross-sectional shape of the catalyst carrier 3 having a cross section orthogonal to the central axis A may be, for example, an ellipse or a polygon. The central axis A is a central axis common to the exhaust pipe 2, the catalyst carrier 3, and the case 5. In this embodiment, the catalyst carrier 3 corresponds to the heating element in the present invention. The present embodiment can be similarly applied to a heating element provided with a heating element upstream of the catalyst.

触媒担体3には、触媒が担持される。触媒には、たとえば酸化触媒、三元触媒、吸蔵還元型NOx触媒、選択還元型NOx触媒などを挙げることができる。触媒担体3には、一対の電極(図示省略)が接続されており、該電極間に電圧をかけることにより触媒担体3に通電される。この触媒担体3の電気抵抗により該触媒担体3が発熱する。   A catalyst is supported on the catalyst carrier 3. Examples of the catalyst include an oxidation catalyst, a three-way catalyst, an occlusion reduction type NOx catalyst, and a selective reduction type NOx catalyst. A pair of electrodes (not shown) are connected to the catalyst carrier 3, and the catalyst carrier 3 is energized by applying a voltage between the electrodes. The catalyst carrier 3 generates heat due to the electrical resistance of the catalyst carrier 3.

また、マット4には、電気絶縁体が用いられ、たとえばアルミナを主成分とするセラミックファイバーが用いられる。マット4は、触媒担体3の外周面に巻きつけられる。マット4は、触媒担体3の外周面(中心軸Aと平行な曲面)を覆っているため、触媒担体3に通電したときに、ケース5へ電気が流れることを抑制している。   The mat 4 is made of an electrical insulator, such as a ceramic fiber mainly composed of alumina. The mat 4 is wound around the outer peripheral surface of the catalyst carrier 3. Since the mat 4 covers the outer peripheral surface of the catalyst carrier 3 (a curved surface parallel to the central axis A), electricity is prevented from flowing to the case 5 when the catalyst carrier 3 is energized.

触媒担体3にマット4を巻きつけたときの該マット4の外径は、ケース5の内径よりも大きい。このため、ケース5内にマット4を収容するときには、該マット4が圧縮されるため、該マット4の反発力によりケース5内に触媒担体3が固定される。   The outer diameter of the mat 4 when the mat 4 is wound around the catalyst carrier 3 is larger than the inner diameter of the case 5. For this reason, when the mat 4 is accommodated in the case 5, the mat 4 is compressed, so that the catalyst carrier 3 is fixed in the case 5 by the repulsive force of the mat 4.

ケース5の材料には、金属が用いられ、たとえばステンレス鋼材を用いることができる。ケース5は、外部との隔壁となる外管51と、該外管51から排気中に延びる内管52と、を備えて構成される。内管52は、外管51よりも中心軸A側に設けられる。このため、内管52が設けられる箇所のケース5では、内管52と外管51とで二重管となる。内管52の下流側端部(接続部53とする)は、外管51に接続されている。この接続部53は、ケース5とマット4とが接している箇所に位置する。すなわち、マット4の外周面上に接続部53が設けられている。そして、内管52は、外管51よりも中心軸A側において、接続部53からマット4の外周面に沿って排気管2の上流側に向かって延びる。また、内管52の上流側端部は、マット4よりも上流側に位置する。そして、マット4の上流側端部よりも上流側において、内管52は、徐々に内径(通路断面積としてもよい)が小さくなりつつ中心軸A側且つ排気の上流側に延びる。すなわち、内管52は、マット4よりも上流において、上流側の内径が下流側の内径以下になる。   A metal is used as the material of the case 5, and for example, a stainless steel material can be used. The case 5 includes an outer tube 51 serving as a partition wall with the outside, and an inner tube 52 extending from the outer tube 51 into the exhaust. The inner tube 52 is provided closer to the central axis A than the outer tube 51. For this reason, in the case 5 where the inner tube 52 is provided, the inner tube 52 and the outer tube 51 form a double tube. A downstream end portion (referred to as a connection portion 53) of the inner tube 52 is connected to the outer tube 51. The connecting portion 53 is located at a location where the case 5 and the mat 4 are in contact. That is, the connection portion 53 is provided on the outer peripheral surface of the mat 4. The inner pipe 52 extends from the connecting portion 53 toward the upstream side of the exhaust pipe 2 along the outer peripheral surface of the mat 4 on the central axis A side than the outer pipe 51. Further, the upstream end portion of the inner pipe 52 is located upstream of the mat 4. Then, on the upstream side of the upstream end portion of the mat 4, the inner tube 52 extends toward the central axis A side and the upstream side of the exhaust gas while the inner diameter (which may be a passage cross-sectional area) gradually decreases. That is, the inner diameter of the inner pipe 52 is lower than the inner diameter of the downstream side upstream of the mat 4.

外管51は、上流側から順に、入口部511、傾斜部512及び筒部513を備えて構成されている。傾斜部512は、下流側ほど内径が大きくなるように、中心軸Aに対して傾斜している。傾斜部512の上流側端部は入口部511に接続されている。ケース5の入口部511の上流側端部には、フランジが形成されており、該フランジにより排気管2と接続される。入口部511は開口しており、該入口部511を介してケース5の内側へ排気が流入する。また、ケース5の傾斜部512の下流側端部は、筒部513の上流側端部に接続されている。   The outer tube 51 includes an inlet portion 511, an inclined portion 512, and a cylindrical portion 513 in order from the upstream side. The inclined portion 512 is inclined with respect to the central axis A so that the inner diameter increases toward the downstream side. An upstream end portion of the inclined portion 512 is connected to the inlet portion 511. A flange is formed at the upstream end of the inlet 511 of the case 5, and is connected to the exhaust pipe 2 by the flange. The inlet portion 511 is open, and the exhaust gas flows into the case 5 through the inlet portion 511. Further, the downstream end portion of the inclined portion 512 of the case 5 is connected to the upstream end portion of the cylindrical portion 513.

ケース5の筒部513は、中心軸Aを中心とした管状に形成されており、中心軸Aと平行な曲面からなる。そして、内管52の上流側端部は、傾斜部512と筒部513との接続部よりも上流側で、且つ、傾斜部512と入口部511との接続部よりも下流側に位置する。そして、内管52の上流側端部と、傾斜部512とには、排気が流通する隙間が設けられている。また、内管52の下流側端部は、傾斜部512と筒部513との接続部よりも下流側に位置する。   The cylindrical portion 513 of the case 5 is formed in a tubular shape centered on the central axis A, and has a curved surface parallel to the central axis A. The upstream end portion of the inner pipe 52 is located upstream of the connecting portion between the inclined portion 512 and the cylindrical portion 513 and downstream of the connecting portion between the inclined portion 512 and the inlet portion 511. A gap through which exhaust gas flows is provided at the upstream end of the inner pipe 52 and the inclined portion 512. Further, the downstream end portion of the inner pipe 52 is located on the downstream side of the connection portion between the inclined portion 512 and the cylindrical portion 513.

また、ケース5の入口部511と、ケース5の傾斜部512との接続部には、下流側へ向かって中心軸Aと平行に延びる筒状の導入部514が接続されている。導入部514の内径は、内管52の上流側端部の内径よりも小さい。このため、導入部514から下流に流れる排気は、外管51と内管52との間に流入し難い。なお、本実施例では、導入部514は必ずしも必要ではない。   Further, a cylindrical introduction portion 514 extending parallel to the central axis A toward the downstream side is connected to a connection portion between the inlet portion 511 of the case 5 and the inclined portion 512 of the case 5. The inner diameter of the introduction portion 514 is smaller than the inner diameter of the upstream end portion of the inner tube 52. For this reason, the exhaust gas flowing downstream from the introduction portion 514 hardly flows between the outer tube 51 and the inner tube 52. In the present embodiment, the introduction unit 514 is not always necessary.

上述のように本実施例では、内管52の一部及び傾斜部512において、通路断面積が下流側ほど大きくなっている。ここで、図1に示すように、内管52及び傾斜部512が中心軸Aに対する角度が一定でなくてもよいが、一定であってもよい。   As described above, in this embodiment, the passage cross-sectional area of the inner pipe 52 and the inclined portion 512 is larger toward the downstream side. Here, as shown in FIG. 1, the angle of the inner tube 52 and the inclined portion 512 with respect to the central axis A may not be constant, but may be constant.

そして、本実施例では、内管52の内周面を絶縁層521で覆っている。絶縁層521は、たとえばセラミックなどの絶縁体を塗布することにより形成される。絶縁層521は、内管52の内周面に形成されるが、内管52の外周面にも併せて形成してもよい。また、ケース5において、マット4と接する部位にも絶縁層521を形成してもよい。ここで、ケース5のマット4と接している箇所には、排気が殆ど流れないため、PMが付着する虞もないので、絶縁層521を設ける必要はない。ただし、短絡をより確実に阻止するために、マット4が設けられている箇所においてもケース5の表面に絶縁層521を設けても良い。また、マット4が設けられている範囲に絶縁層521が少しだけ入るようにしても良い。   In this embodiment, the inner peripheral surface of the inner tube 52 is covered with an insulating layer 521. The insulating layer 521 is formed by applying an insulator such as ceramic. The insulating layer 521 is formed on the inner peripheral surface of the inner tube 52, but may also be formed on the outer peripheral surface of the inner tube 52. In addition, in the case 5, the insulating layer 521 may also be formed at a portion in contact with the mat 4. Here, since the exhaust gas hardly flows in the portion of the case 5 that is in contact with the mat 4, there is no possibility of PM adhering, so there is no need to provide the insulating layer 521. However, an insulating layer 521 may be provided on the surface of the case 5 even at a place where the mat 4 is provided in order to prevent short circuit more reliably. Further, the insulating layer 521 may be slightly included in the range where the mat 4 is provided.

このように構成された電気加熱式触媒1では、内管52の上流側は、排気の熱を受けて温度が上昇し易い。また、ケース5を二重管とすることにより、内管52と外管51との間にガスが存在するので、内管52から外管51へ熱が移動することを抑制できる。さらに、内管52の下流側端部がマット4と接しているため、該マット4を介して、触媒担体3から内管52へと熱が伝わる。また、内管52の上流側端部に近付くにしたがって、外管51と内管52との距離が長くなるため、内管52から外管51へ熱が移動することを抑制できる。これらにより、内管52の温度が高くなる。このため、内管52にPMが付着しても、PMの酸化が促進される。すなわち、内管52からPMを除去することができる。よって、触媒担体3とケース5との間に電気が流れることを抑制できる。   In the electrically heated catalyst 1 configured as described above, the temperature on the upstream side of the inner pipe 52 is likely to rise due to the heat of the exhaust. Moreover, since gas exists between the inner tube 52 and the outer tube 51 by using the case 5 as a double tube, it is possible to suppress heat from moving from the inner tube 52 to the outer tube 51. Further, since the downstream end of the inner pipe 52 is in contact with the mat 4, heat is transferred from the catalyst carrier 3 to the inner pipe 52 through the mat 4. Moreover, since the distance between the outer tube 51 and the inner tube 52 becomes longer as it approaches the upstream end of the inner tube 52, it is possible to suppress heat from moving from the inner tube 52 to the outer tube 51. As a result, the temperature of the inner pipe 52 increases. For this reason, even if PM adheres to the inner tube 52, oxidation of PM is promoted. That is, PM can be removed from the inner tube 52. Therefore, it is possible to suppress electricity from flowing between the catalyst carrier 3 and the case 5.

ここで、比較のために、接続部53がマット4よりも上流側に設けられている場合のEHC1を図2に示す。すなわち、図2は、接続部53がマット4よりも上流側に設けられている場合のEHC1を示した図である。本実施例に係るEHC1(図1)の内管52のL1からL8までの夫々の箇所の温度と、図2の内管52のL1からL6までの夫々の箇所の温度と、を比較すると図3のようになる。   Here, for comparison, FIG. 2 shows the EHC 1 when the connecting portion 53 is provided on the upstream side of the mat 4. That is, FIG. 2 is a diagram showing the EHC 1 when the connecting portion 53 is provided on the upstream side of the mat 4. FIG. 6 is a diagram comparing the temperatures of the respective locations from L1 to L8 of the inner pipe 52 of the EHC 1 (FIG. 1) according to the present embodiment and the temperatures of the respective locations from L1 to L6 of the inner pipe 52 of FIG. It becomes like 3.

図3は、外管51と内管52との空間距離が8mmとなる位置からの距離と、温度との関係を示している。実線は、図1に示した場合であり、一点鎖線は、図2に示した場合である。すなわち、図1及び図2においては、L3の位置において、外管51と内管52との空間距離が8mmとなる。そして、図3に示す距離は、排気の流れの下流側ほど小さくなる。L3よりも上流側では、外管51と内管52との距離が8mm以上保たれる。   FIG. 3 shows the relationship between the distance from the position where the spatial distance between the outer tube 51 and the inner tube 52 is 8 mm and the temperature. The solid line is the case shown in FIG. 1, and the alternate long and short dash line is the case shown in FIG. That is, in FIGS. 1 and 2, the spatial distance between the outer tube 51 and the inner tube 52 is 8 mm at the position L3. The distance shown in FIG. 3 becomes smaller toward the downstream side of the exhaust flow. On the upstream side of L3, the distance between the outer tube 51 and the inner tube 52 is maintained at 8 mm or more.

図3に示されるように、全体的に図1に示した場合の方が、図2に示した場合よりも温度が高い。また、接続部53に近付くにしたがって、外管51に熱を多く奪われるようになるため、温度が低下するが、この温度の低下の度合いが、図1に示した場合よりも図2に示した場合の方が大きい。   As shown in FIG. 3, the temperature shown in FIG. 1 as a whole is higher than that shown in FIG. Further, as the heat comes closer to the connection portion 53, the outer tube 51 is deprived of heat, so the temperature decreases. The degree of the decrease in temperature is shown in FIG. 2 than in the case shown in FIG. The case is larger.

ここで、図1に示した場合では、接続部53がマット4と接しているため、内管52の内周面の一部がマット4と接している。このマット4には、触媒担体3から熱が伝わるため、内管52が接することにより、この熱を内管52が受けることができる。このため、内管52の温度を高く維持することができる。一方、図2に示した場合では、接続部53マット4と接していないため、内管52は、マット4と接していないので、内管52はマット4から熱を受け難い。このため、内管52の温度が低くなりやすい。   Here, in the case shown in FIG. 1, since the connecting portion 53 is in contact with the mat 4, a part of the inner peripheral surface of the inner tube 52 is in contact with the mat 4. Since heat is transmitted from the catalyst carrier 3 to the mat 4, the inner pipe 52 can receive this heat by contacting the inner pipe 52. For this reason, the temperature of the inner pipe 52 can be kept high. On the other hand, in the case shown in FIG. 2, since the inner pipe 52 is not in contact with the mat 4 because it is not in contact with the connecting portion 53 mat 4, the inner pipe 52 is not easily subjected to heat from the mat 4. For this reason, the temperature of the inner pipe 52 tends to be low.

このように、本実施例に係るEHC1によれば、内管52の温度を高く維持することが
できるので、内管52に付着したPMの酸化を促進させることができる。これにより、PMを介して触媒担体3とケース5との間に電気が流れることを抑制できる
Thus, according to EHC1 which concerns on a present Example, since the temperature of the inner pipe | tube 52 can be maintained high, oxidation of PM adhering to the inner pipe | tube 52 can be accelerated | stimulated. Thereby, it can suppress that electricity flows between catalyst carrier 3 and case 5 via PM.

1 電気加熱式触媒(EHC)
2 排気管
3 触媒担体
4 マット
5 ケース
51 外管
52 内管
53 接続部
511 入口部
512 傾斜部
513 筒部
514 導入部
521 絶縁層
1 Electric heating catalyst (EHC)
2 exhaust pipe 3 catalyst carrier 4 mat 5 case 51 outer pipe 52 inner pipe 53 connection part 511 inlet part 512 inclined part 513 cylindrical part 514 introduction part 521 insulating layer

Claims (1)

通電により発熱する発熱体と、
前記発熱体を収容するケースと、
前記発熱体と前記ケースとの間に挟まれて電気を絶縁するマットと、
を備える電気加熱式触媒において、
前記ケースは、外部との隔壁となる外管と、該外管の内側に備わる内管と、を備えて構成され、
前記内管の上流側端部は、前記マットよりも上流側に備わり、
前記内管の上流側端部では、前記外管と前記内管との間の空間が排気通路内に開口するように前記外管と前記内管とに隙間を設け、
前記内管の下流側端部は、前記マットと接する箇所に備わり、
前記内管の下流側端部では、前記外管と前記内管との間の空間が閉塞するように前記外管と前記内管とが接する電気加熱式触媒。
A heating element that generates heat when energized;
A case for housing the heating element;
A mat that is sandwiched between the heating element and the case to insulate electricity;
In an electrically heated catalyst comprising:
The case includes an outer tube serving as a partition wall with the outside, and an inner tube provided inside the outer tube,
The upstream end of the inner pipe is provided on the upstream side of the mat,
At the upstream end of the inner pipe, a gap is provided between the outer pipe and the inner pipe so that a space between the outer pipe and the inner pipe opens into the exhaust passage.
The downstream end portion of the inner pipe is provided at a place in contact with the mat,
An electrically heated catalyst in which the outer tube and the inner tube are in contact with each other so that a space between the outer tube and the inner tube is closed at a downstream end portion of the inner tube.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105386828A (en) * 2014-09-02 2016-03-09 丰田自动车株式会社 Catalytic Converter Apparatus
US20160115843A1 (en) * 2014-10-28 2016-04-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electrically heated catalytic converter
CN105545428A (en) * 2014-10-28 2016-05-04 揖斐电株式会社 Electrically heated catalytic converter
EP3015668A1 (en) 2014-10-28 2016-05-04 Ibiden Co., Ltd. Electrically heated catalytic converter
US10077704B2 (en) 2013-12-26 2018-09-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Catalytic converter
CN114198183A (en) * 2020-09-18 2022-03-18 丰田自动车株式会社 Catalyst device

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3087260B1 (en) * 2013-12-26 2018-11-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Catalytic converter
US10077704B2 (en) 2013-12-26 2018-09-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Catalytic converter
CN105386828A (en) * 2014-09-02 2016-03-09 丰田自动车株式会社 Catalytic Converter Apparatus
EP2995789A1 (en) 2014-09-02 2016-03-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Catalytic converter apparatus
JP2016050559A (en) * 2014-09-02 2016-04-11 トヨタ自動車株式会社 Catalyst converter device
JP2016084776A (en) * 2014-10-28 2016-05-19 イビデン株式会社 Electrical heating type catalyst converter
US9506387B2 (en) 2014-10-28 2016-11-29 Ibiden Co., Ltd. Electrically heated catalytic converter
EP3015667A1 (en) 2014-10-28 2016-05-04 Ibiden Co., Ltd. Electrically heated catalytic converter
EP3015668A1 (en) 2014-10-28 2016-05-04 Ibiden Co., Ltd. Electrically heated catalytic converter
JP2016084775A (en) * 2014-10-28 2016-05-19 イビデン株式会社 Electrical heating type catalyst converter
JP2016084777A (en) * 2014-10-28 2016-05-19 イビデン株式会社 Electrical heating type catalyst converter
US9458747B2 (en) 2014-10-28 2016-10-04 Ibiden Co., Ltd. Electrically heated catalytic converter
EP3015666A1 (en) 2014-10-28 2016-05-04 Ibiden Co., Ltd. Electrically heated catalytic converter
US9759109B2 (en) 2014-10-28 2017-09-12 Ibiden Co., Ltd. Electrically heated catalytic converter
CN105545428A (en) * 2014-10-28 2016-05-04 揖斐电株式会社 Electrically heated catalytic converter
US20160115843A1 (en) * 2014-10-28 2016-04-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electrically heated catalytic converter
EP3015668B1 (en) * 2014-10-28 2018-12-12 Ibiden Co., Ltd. Electrically heated catalytic converter
CN114198183A (en) * 2020-09-18 2022-03-18 丰田自动车株式会社 Catalyst device
EP3971398A1 (en) * 2020-09-18 2022-03-23 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Catalyst device

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