JP5263456B2 - 電気加熱式触媒 - Google Patents

電気加熱式触媒 Download PDF

Info

Publication number
JP5263456B2
JP5263456B2 JP2012530451A JP2012530451A JP5263456B2 JP 5263456 B2 JP5263456 B2 JP 5263456B2 JP 2012530451 A JP2012530451 A JP 2012530451A JP 2012530451 A JP2012530451 A JP 2012530451A JP 5263456 B2 JP5263456 B2 JP 5263456B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heating element
case
insulating member
electrode chamber
condensed water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2012530451A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2012025982A1 (ja
Inventor
衛 ▲吉▼岡
典昭 熊谷
直也 高木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Application granted granted Critical
Publication of JP5263456B2 publication Critical patent/JP5263456B2/ja
Publication of JPWO2012025982A1 publication Critical patent/JPWO2012025982A1/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00Details of electric heating devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • F01N3/2013Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means
    • F01N3/2026Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means directly electrifying the catalyst substrate, i.e. heating the electrically conductive catalyst substrate by joule effect
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/14Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having thermal insulation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/16Selection of particular materials
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

本発明は、内燃機関の排気通路に設けられる電気加熱式触媒に関する。
従来、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(Electric Heating Catalyst:以下、EHCと称する)が開発されている。
EHCにおいては、通電によって発熱する発熱体と、該発熱体の収容するケースとの間に、電気を絶縁する絶縁部材が設けられる。例えば、特許文献1には、EHCにおいて、通電により発熱する担体と、該担体を収容するケースとの間に、絶縁体のマットを設ける技術が開示されている。このような絶縁部材を設けることで、発熱体とケースとの間が短絡することを抑制することができる。
特開平05−269387号公報
EHCにおける発熱体のケース内には、発熱体に接続する電極を通すための空間である電極室が形成される。該電極室は、絶縁部材及び発熱体によって囲まれることで形成される。
絶縁部材や発熱体には、排気管を流れる排気が侵入する。上記のように形成された電極室内には、絶縁部材又は発熱体の外周壁を通過した排気が浸入する。排気には水分が含まれている。そのため、電極室内に排気が侵入すると、排気中の水分が凝縮することで電極室内に凝縮水が発生する場合がある。
また、排気管内においても、排気管壁面で排気中の水分が凝縮されることで凝縮水が発生することがある。排気管内で凝縮水が発生すると、該凝縮水は排気に押されて排気管の内壁面を流れる。そして、該凝縮水がEHCに到達すると、それが絶縁部材や発熱体に浸入する。凝縮水が絶縁部材や発熱体に浸入すると、それらを通過した凝縮水(又は凝縮水が蒸発することで生じた蒸気)が電極室内に浸入する場合がある。
電極室内に凝縮水が存在すると、該凝縮水によって電極とケースとの間が短絡する虞がある。また、凝縮水が蒸発することで蒸気が発生し、それによって電極室内の湿度が上昇した場合も、電極とケースとの間の絶縁抵抗が大幅に低下する虞がある。
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであって、EHCにおいて、凝縮水に起因する電極とケースとの間の絶縁抵抗の低下を抑制することを目的とする。
本発明は、EHCのケース内において、発熱体に接続される電極の周囲に形成される空間である電極室を、発熱体及び絶縁部材よりも気密性が高い高気密絶縁部材よって閉塞するものである。
より詳しくは、第一の発明に係るEHCは、
通電により発熱し、発熱することで触媒を加熱する発熱体と、
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設けられ、前記発熱体を支持すると共に電気を絶縁する絶縁部材と、
前記ケースの内壁面と前記発熱体の外周面との間に位置する空間であって前記絶縁部材によってその側壁面が形成された電極室を通って前記発熱体に接続され、前記発熱体に電気を供給する電極と、
前記発熱体及び前記絶縁部材よりも気密性が高く且つ電気を絶縁する高気密絶縁材よって形成され、前記発熱体の外周面における前記電極室の壁面を形成する部分及び前記絶縁部材における前記電極室の側壁面を形成する部分を覆う閉塞部材と、
を備える。
本発明によれば、気密性の高い閉塞部材によって電極室が閉塞される。これにより、絶縁部材又は発熱体を通過した排気及び凝縮水が電極室内に浸入するのを抑制することができる。そのため、凝縮水に起因する電極とケースとの間の絶縁抵抗の低下を抑制することができる。
また、第二の発明に係るEHCは、
通電により発熱し、発熱することで触媒を加熱する発熱体と、
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設けられ、前記発熱体を支持すると共に電気を絶縁する絶縁部材と、
前記ケースの内壁面と前記発熱体の外周面との間に位置する空間であって前記絶縁部材によってその側壁面が形成された電極室を通って前記発熱体に接続され、前記発熱体に電気を供給する電極と、
前記発熱体及び前記絶縁部材よりも気密性が高く且つ電気を絶縁する高気密絶縁材よって形成され、前記電極室に充填された閉塞部材と、
を備える。
また、第三の発明に係るEHCは、
通電により発熱し、発熱することで触媒を加熱する発熱体と、
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設けられ、前記発熱体を支持すると共に電気を絶縁する絶縁部材と、
前記ケースの内壁面と前記発熱体の外周面との間に位置する空間であって前記絶縁部材によってその側壁面が形成された電極室を通って前記発熱体に接続され、前記発熱体に電気を供給する電極と、
前記発熱体及び前記絶縁部材よりも気密性が高く且つ電気を絶縁する高気密絶縁材よって形成され、前記発熱体の外周面と前記絶縁部材の上流側及び下流側の端面とを覆う閉塞部材と、
を備える。
これらの発明によっても、第一の発明と同様、絶縁部材又は発熱体を通過した排気及び凝縮水が電極室内に浸入するのを抑制することができる。
第一又は第二の発明に係るEHCは、前記閉塞部材を第一閉塞部材とし、第二閉塞部材をさらに備えてもよい。この場合、第二閉塞部材は、発熱体及び絶縁部材よりも気密性が高く且つ電気を絶縁する高気密絶縁材よって形成され、発熱体の外周面における絶縁部材との接触部分と、絶縁部材の上流側及び下流側の端面とを覆う。このような第二閉塞部材をさらに備えた場合、排気及び凝縮水の電極室内への浸入をより高い確率で抑制することができる。
第一又は第二の発明に係るEHCが第二閉塞部材を備えている場合、ケースと発熱体との間であり且つ電極室より上流側であってケース内の下方に位置する部分に、凝縮水を保持する凝縮水保持部材を設けてもよい。
絶縁部材の上流側の端面が閉塞部材によって覆われると、ケース内の下方部分における絶縁部材の上流側の端面付近に、EHCより上流側の排気管内で発生した凝縮水が溜まり易い。この部分に凝縮水が溜まると、振動等によって一度に多くの凝縮水が発熱体の下方部分に流れ込む場合がある。一度に多くの凝縮水が発熱体に流れ込むと、発熱体が局部的に冷却されることによって該発熱体が破損する等の問題が生じる虞がある。
上記のような凝縮水保持部材を設けることで、ケース内の下方部分における絶縁部材の上流側の端面付近に凝縮水が溜まることを抑制することができる。その結果、凝縮水が流れ込むことに起因する発熱体の破損等の発生を抑制することができる。
第一及び第二の発明に係るEHCにおいて第二閉塞部材を設ける場合、発熱体の外周面における絶縁部材との接触部分のうち電極室より上流側であり且つ前記ケース内の下方に位置する部分を除いた部分と、絶縁部材の上流側の端面のうち前記ケース内の下方に位置する部分を除いた部分と、絶縁部材の下流側の端面とを、第二閉塞部材によって覆うようにしてもよい。これによれば、絶縁部材における電極室よりも上流側であってケース内の下方に位置する部分によって、上記凝縮水保持部材の機能を果たすことができる。
ケースと発熱体との間に絶縁部材が存在していても、該絶縁部材に凝縮水が浸入すると、ケースと発熱体との間が該凝縮水によって短絡する虞がある。そこで、第一から第三の発明に係るEHCにおいては、ケースと発熱体との間に内管を設けてもよい。この場合、内管は、絶縁部材をケース側と発熱体側とに分割しつつ絶縁部材により支持される。
排気管内で発生した凝縮水は、ケースの内壁面を伝って絶縁部材に到達し、絶縁部材のケース側に浸入する。上記のように内管を設けることで、絶縁部材に浸入した凝縮水が該内管よりも内側に入り込むことを抑制することができる。そのため、絶縁部材を挟んだケースと発熱体とが凝縮水によって短絡することを抑制することができる。
本発明によれば、EHCにおいて、電極とケースとの間の凝縮水による短絡を抑制することができる。
実施例1に係るEHCの概略構成を示す図である。 実施例1の変形例に係るEHCの概略構成を示す図である。 実施例2に係るEHCの概略構成を示す図である。 実施例2の変形例に係るEHCの概略構成を示す図である。 実施例3に係るEHCの概略構成を示す図である。 実施例4に係るEHCの概略構成を示す図である。 実施例4の変形例に係るEHCの概略構成を示す図である。 実施例5に係るEHCの概略構成を示す図である。
以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限りは発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
<実施例1>
[EHCの概略構成]
図1は、本実施例に係る電気加熱式触媒(EHC)の概略構成を示す図である。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に設けられる。内燃機関は、ディーゼル機関であっても、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本実施例に係るEHC1を用いることができる。
図1(a)は、内燃機関の排気管2の中心軸Aに沿ってEHC1を縦方向に切断した断面図である。尚、EHC1の形状は中心軸Aに対して線対称のため、図1(a)では、便宜上EHC1の上側の部分のみを示している。
本実施例に係るEHC1は、触媒担体3、ケース4、マット5、内管6、及び電極7を備えている。触媒担体3は、円柱状に形成されており、その中心軸が排気管2の中心軸Aと同軸となるように設置されている。触媒担体3には排気浄化触媒15が担持されている。排気浄化触媒15としては、酸化触媒、吸蔵還元型NOx触媒、選択還元型NOx触媒及び三元触媒等を例示することができる。
触媒担体3は、通電されると電気抵抗となって発熱する材料によって形成されている。触媒担体3の材料としては、SiCを例示することができる。触媒担体3は、排気の流れる方向(すなわち、中心軸Aの方向)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。尚、中心軸Aと直交する方向の触媒担体3の断面形状は楕円形等であっても良い。中心軸Aは、排気管2、触媒担体3、内管6、及びケース4で共通の中心軸である。
触媒担体3はケース4に収容されている。ケース4内には電極室9が形成されている。尚、電極室9の詳細については後述する。触媒担体3には、該電極室9を通して一対の電極7(図1では一方の電極のみを図示)が接続されている。電極7にはバッテリ(図示せず)から電気が供給される。電極7に電気が供給されると、触媒担体3に通電される。通電によって触媒担体3が発熱すると、触媒担体3に担持された排気浄化触媒15が加熱され、その活性化が促進される。
ケース4は、金属によって形成されている。ケース4を形成する材料としては、ステンレス鋼材を例示することができる。ケース4は、中心軸Aと平行な曲面を含んで構成される収容部4aと、該収容部4aよりも上流側及び下流側で該収容部4aと排気管2とを接続するテーパ部4b,4cと、を有している。収容部4aの通路断面積は排気管2の通路断面積よりも大きくなっており、その内側に、触媒担体3、マット5、及び内管6が収容されている。テーパ部4b,4cは、収容部4aから離れるに従って通路断面積が縮小するテーパ形状をしている。
ケース4の収容部4aの内壁面と触媒担体3の外周面との間にはマット5が挟み込まれている。つまり、ケース4内において、触媒担体3がマット5によって支持されている。また、マット5には内管6が挟み込まれている。つまり、マット5が、内管6によってケース4側と触媒担体3側とに分割されている。
マット5は、電気絶縁材によって形成されている。マット5を形成する材料としては、アルミナを主成分とするセラミックファイバーを例示することができる。マット5は、触媒担体3の外周面及び内管6の外周面に巻きつけられている。マット5が、触媒担体3とケース4との間に挟み込まれていることで、触媒担体3に通電したときに、ケース4へ電気が流れることが抑制される。
内管6は、電気絶縁材によって形成されている。内管6を形成する材料としては、アルミナを例示することができる。内管6は、中心軸Aを中心とした管状に形成されている。図1に示すように、内管6は、中心軸A方向の長さがマット5より長い。そのため、内管6の上流側及び下流側の端部は、マット5の上流側及び下流側の端面から突出している。
図1(b)は、ケース4内に形成される電極室9の構成を説明するための図である。図1(b)は、ケース4の上方から見たときの電極室9の構成を示している。図1(a)に示すように、ケース4及び内管6には、電極7を通すために、貫通孔4d,6aが開けられている。また、図1(a)及び(b)に示すように、マット5には、電極7を通すための空間が形成されている。このような、ケース4の内壁面と触媒担体3の外周面との間に位置し、マット5によってその側壁面が形成された空間によって、本実施例に係る電極室9が形成されている。
ケース4に開けられている貫通孔4d(つまり、電極室9の上部)には、電極7を支持する支持部材8が設けられている。この支持部材8は電気絶縁材によって形成されており、ケース4と電極7との間に隙間なく設けられている。
また、本実施例においては、図1(a)及び(b)に示すように、触媒担体3の外周面における電極室9の壁面を形成する部分及びマット5における電極室9の側壁面を形成する部分が、閉塞部材10によって覆われている。閉塞部材10は、触媒担体3を形成する材料及びマット5を形成する材料よりも気密性が高く且つ電気を絶縁する高気密絶縁材によって形成されている。
閉塞部材10を形成する高気密絶縁材は耐熱性を有する必要がある。該高気密絶縁材としては、例えば、黒体コーティング剤や、ガラスコーティング剤等を例示することができる。また、触媒担体3の外周面における電極室9の壁面を形成する部分に、陶器等に用いる釉薬を塗布して焼成することで、閉塞部材10を形成させることもできる。
尚、本実施例においては、触媒担体3が本発明に係る発熱体に相当する。ただし、本発明に係る発熱体は触媒を担持する担体に限られるものではなく、例えば、発熱体は触媒の上流側に設置された構造体であってもよい。また、本実施例においては、ケース4が本発明に係るケースに相当し、マット5が本発明に係る絶縁部材に相当する。
[本実施例に係るEHCの構成の作用効果]
図1(a)において、矢印は、排気及び凝縮水の流れを表している。マット5及び触媒担体3には排気管2を流れる排気が浸入する。該排気が、触媒担体3の外周壁又はマット5を通過し、電極室9内に侵入すると、排気中の水分が凝縮することで電極室内に凝縮水が発生する場合がある。また、排気管2内において凝縮水が発生し、該凝縮水がマット5又は触媒担体3に浸入すると、それらを通過した凝縮水(又は凝縮水が蒸発することで生じた蒸気)が電極室9内に侵入する場合がある。電極室9内に凝縮水が浸入又は発生すると、該凝縮水又は該凝縮水が蒸発することで生じた蒸気によって、電極室9内における電極7とケース4との間の絶縁抵抗が大幅に低下する虞がある。
そこで、本実施例においては、気密性の高い閉塞部材10によって電極室9を閉塞する。これにより、マット5又は触媒担体3を通過した排気及び凝縮水が電極室9内に浸入するのを抑制することができる。そのため、凝縮水に起因する電極7とケース4との間の絶縁抵抗の低下を抑制することができる。
マット5の上流側及び下流側の端面を気密性の高い閉塞部材で覆った場合も、マット5への排気及び凝縮水の浸入を抑制することができる。しかしながら、この場合、触媒担体3への排気及び凝縮水の浸入を抑制することは困難である。そのため、触媒担体3側から電極室9内に排気又は凝縮水が浸入する虞がある。また、マット5の上流側及び下流側の端面を閉塞部材で覆った場合、排気管2を流れる排気に閉塞部材が直接晒される。この場合に比べて、本実施例に係る閉塞部材10は排気に晒され難い。そのため、閉塞部材10の劣化を抑制することができる。
また、本実施例のように電極室9が電極7の周囲に形成されている場合、電極室9の壁面の面積は、マット5の上流側及び下流側の端面の面積よりも小さい。そのため、電極室9の壁面を覆った方が、マット5の上流側及び下流側の端面を覆った場合に比べて、使用する閉塞部材の量を少なくすることができる。
また、排気管2内で発生した凝縮水は、排気管2やケース4の内壁面を流れてマット5に到達する。そのため、該凝縮水は、マット5におけるケース4の収容部4aの内周面と内管6の外周面との間に浸入し易い。本実施例においては、この間に浸入した凝縮水が、内管6によって、該内管6よりも内側(中心軸Aの方向)に入り込むことが抑制される。その結果、マット5を挟んだケース4と触媒担体3とが凝縮水によって短絡することを抑制することができる。
さらに、本実施例においては、内管6の上流側及び下流側の端部がマット5の上流側及び下流側の端面から突出している。これにより、排気管2やケース4の内壁面を流れてマット5の上流側又は下流側の端面に付着した凝縮水が、内管6よりも内側に入り込むことが抑制される。そのため、マット5を挟んだケース4と触媒担体3とが凝縮水によって短絡することをより高い確率で抑制することができる。
[変形例]
図2は、本実施例の変形例に係るEHCの概略構成を示す図である。図2は、ケース4の上方から見たときの電極室9の構成を示している。図2に示すように、本変形例においては、ケース4内において、マット5が上流側部分5aと下流側部分5bとに分割されている。この場合、マット5の上流側部分5aと下流側部分5bとの間における触媒担体3の外周面全周にわたって電極室9が形成される。
そして、本変形例においても、電極室9の壁面が閉塞部材10によって覆われている。つまり、閉塞部材10は、触媒担体3の外周面における電極室9の底面を形成する部分と、電極室9の側面を形成するマット5の上流側部分5aの下流側の端面及びマット5の下流側部分5bの上流側の端面とを覆っている。これによれば、マット5が上流側部分5aと下流側部分5bとに分割されている場合であっても、図1に示す構成の場合と同様、電極室9を閉塞することができる。そのため、マット5又は触媒担体3を通過した排気及び凝縮水が電極室9内に浸入するのを抑制することができる。
<実施例2>
[EHCの概略構成]
図3は、本実施例に係るEHCの概略構成を示す図である。図3に示すように、本実施例においては、電極室9の壁面に加えて、触媒担体3の全外周面及びマット5の上流側及び下流側の端面が閉塞部材11によって覆われている。該閉塞部材11は、実施例1に係る閉塞部材10と同様、触媒担体3を形成する材料及びマット5を形成する材料よりも気密性が高く且つ電気を絶縁する高気密絶縁材によって形成されている。これ以外の構成は実施例1に係るEHCの構成と同様である。
尚、本実施例においては、閉塞部材11における電極室9の壁面を覆う部分が、本発明に係る第一閉塞部材に相当する。また、閉塞部材11における、触媒担体3の外周面のマット5との接触部分を覆う部分と、マット5の上流側及び下流側の端面を覆う部分とが、本発明に係る第二閉塞部材に相当する。
[本実施例に係るEHCの構成の作用効果]
図3において、矢印は、排気及び凝縮水の流れを表している。本実施例によれば、マット5及び触媒担体3からの電極室9内への排気及び凝縮水の浸入を抑制することができ、且つ、マット5への排気及び凝縮水の浸入も抑制することができる。従って、排気及び凝縮水の電極室9内への浸入をより高い確率で抑制することが可能となる。
[変形例]
図4は、本実施例の変形例に係るEHCの概略構成を示す図である。EHC1より上流側の排気管2内で発生した凝縮水は、EHC1のケース4内の下方部分に流れ込み易い。ここで、図3に示すようにマット5の上流側の端面が閉塞部材11によって覆われている場合、マット5内に凝縮水が浸入し難い。そのため、ケース4内の下方部分におけるマット5の上流側の端面付近に凝縮水が溜まり易い。この部分に凝縮水が溜まると、振動等によって一度に多くの凝縮水が触媒担体3の下方部分に流れ込む場合がある。一度に多くの凝縮水が触媒担体3に流れ込むと、触媒担体3が局部的に冷却されることによって該触媒担体3が破損する等の問題が生じる虞がある。
そこで、本変形例においては、図4に示すように、閉塞部材11によって、触媒担体3の外周面のうち電極室9より上流側であり且つケース4内の下方に位置する部分と、マット5の上流側の端面のうちケース4内の下方に位置する部分とを、覆わないようにする。つまり、本変形例おいて、閉塞部材11は、電極室9の壁面と、触媒担体3の外周面におけるマット5との接触部分のうち電極室9より上流側であり且つケース4内の下方に位置する部分を除いた部分と、マット5の上流側の端面のうちケース4内の下方に位置する部分を除いた部分と、マット5の下流側の端面とを覆う。
これによれば、EHC1より上流側の排気管2内で発生し、ケース4内の下方部分に流れ込んだ凝縮水が、マット5の上流側の端面の下方部分からマット5内に浸入し易くなる。そのため、マット5によって凝縮水を吸収し保持することが可能となる。従って、ケース4内の下方部分におけるマット5の上流側の端面付近に凝縮水が溜まることが抑制される。その結果、一度に多くの凝縮水が触媒担体3に流れ込むことを抑制することが可能となる。
また、本変形例においても、電極室9の壁面は閉塞部材11によって覆われているため、マット5に吸収された凝縮水が電極室9内に浸入することは抑制される。
尚、本変形例においては、ケース4内における電極室9より上流側の下方に位置する部分に、マット5とは異なる凝縮水吸収部材を設けてもよい。
<実施例3>
[EHCの概略構成]
図5は、本実施例に係るEHCの概略構成を示す図である。図5に示すように、本実施例においては、電極室9内に閉塞部材12が充填されている。該閉塞部材12は、実施例1に係る閉塞部材10と同様、触媒担体3を形成する材料及びマット5を形成する材料よりも気密性が高く且つ電気を絶縁する高気密絶縁材によって形成されている。これ以外の構成は実施例1に係るEHCの構成と同様である。
[本実施例に係るEHCの構成の作用効果]
図5において、矢印は、排気及び凝縮水の流れを表している。本実施例においても、気密性の高い閉塞部材12によって電極室9が閉塞されている。これにより、マット5又は触媒担体3を通過した排気及び凝縮水が電極室9内に浸入するのを抑制することができる。そのため、凝縮水に起因する電極7とケース4との間の絶縁抵抗の低下を抑制することができる。また、本実施例においても、閉塞部材12は排気に晒され難いため、閉塞部材12の劣化を抑制することができる。
また、実施例1の場合のように、電極室9の壁面を閉塞部材によって覆うことで電極室9を閉塞する場合、該壁面に閉塞部材を高精度で塗布する必要がある。これに対し、本実施例によれば、電極室9内に閉塞部材12を充填することで電極室9を閉塞することができる。従って、より容易に電極室9を閉塞することができる。
<実施例4>
[EHCの概略構成]
図6は、本実施例に係るEHCの概略構成を示す図である。図6に示すように、本実施例においては、電極室9内に閉塞部材13が充填されており、且つ、触媒担体3の全外周面及びマット5の上流側及び下流側の端面が閉塞部材13によって覆われている。該閉塞部材13は、実施例1に係る閉塞部材10と同様、触媒担体3を形成する材料及びマット5を形成する材料よりも気密性が高く且つ電気を絶縁する高気密絶縁材によって形成されている。これ以外の構成は実施例3に係るEHCの構成と同様である。
尚、本実施例においては、閉塞部材13における電極室9内に充填されている部分が、本発明に係る第一閉塞部材に相当する。また、閉塞部材13における、触媒担体3の外周面のマット5との接触部分を覆う部分と、マット5の上流側及び下流側の端面を覆う部分とが、本発明に係る第二閉塞部材に相当する。
[本実施例に係るEHCの構成の作用効果]
図6において、矢印は、排気及び凝縮水の流れを表している。本実施例によれば、実施例2と同様、マット5及び触媒担体3からの電極室9内への排気及び凝縮水の浸入を抑制することができ、且つ、マット5への排気及び凝縮水の浸入も抑制することができる。従って、排気及び凝縮水の電極室9内への浸入をより高い確率で抑制することが可能となる。
[変形例]
図7は、本実施例の変形例に係るEHCの概略構成を示す図である。図6に示すEHCの構成の場合も、図3に示すEHCの構成の場合と同様、マット5の上流側の端面が閉塞部材によって覆われている。そのため、ケース4内の下方部分におけるマット5の上流側の端面付近に凝縮水が溜まり易い。
そこで、本変形例においては、図7に示すように、閉塞部材13によって、触媒担体3の外周面のうち電極室9より上流側であり且つケース4内の下方に位置する部分と、マット5の上流側の端面のうちケース4内の下方に位置する部分とを、覆わないようにする。つまり、本変形例おいて、閉塞部材14は、電極室9内に充填されると共に、触媒担体3の外周面におけるマット5との接触部分のうち電極室9より上流側であり且つケース4内の下方に位置する部分を除いた部分と、マット5の上流側の端面のうちケース4内の下方に位置する部分を除いた部分と、マット5の下流側の端面とを覆う。
これによれば、実施例2の変形例の場合と同様、EHC1より上流側の排気管2内で発生し、ケース4内の下方部分に流れ込んだ凝縮水が、マット5の上流側の端面の下方部分からマット5内に浸入し易くなる。そのため、マット5によって凝縮水を吸収し保持することが可能となる。従って、ケース4内の下方部分におけるマット5の上流側の端面付近に凝縮水が溜まることが抑制される。その結果、一度に多くの凝縮水が触媒担体3に流れ込むことを抑制することが可能となる。
また、本変形例においても、電極室9内には閉塞部材14が充填されているため、マット5に吸収された凝縮水が電極室9内に浸入することは抑制される。
尚、本変形例においても、ケース4内における電極室9より上流側の下方部分に、マット5とは異なる凝縮水吸収部材を設けてもよい。
<実施例5>
[EHCの概略構成]
図8は、本実施例に係るEHCの概略構成を示す図である。図8に示すように、本実施例においては、触媒担体3の全外周面及びマット5の上流側及び下流側の端面が閉塞部材14によって覆われている。該閉塞部材14は、実施例1に係る閉塞部材10と同様、触媒担体3を形成する材料及びマット5を形成する材料よりも気密性が高く且つ電気を絶縁する高気密絶縁材によって形成されている。これ以外の構成は実施例1に係るEHCの構成と同様である。
[本実施例に係るEHCの構成の作用効果]
図8において、矢印は、排気及び凝縮水の流れを表している。本実施例によれば、触媒担体3からの電極室9内への排気及び凝縮水の浸入を抑制することができる。また、マット5への排気及び凝縮水の浸入を抑制することができる。従って、排気及び凝縮水の電極室9内への浸入を抑制することができる。
1・・・電気加熱式触媒(EHC)
3・・・触媒担体
4・・・ケース
5・・・マット
6・・・内管
7・・・電極
9・・・電極室
10、11、12、13、14・・閉塞部材

Claims (7)

  1. 通電により発熱し、発熱することで触媒を加熱する発熱体と、
    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設けられ、前記発熱体を支持すると共に電気を絶縁する絶縁部材と、
    前記ケースの内壁面と前記発熱体の外周面との間に位置する空間であって前記絶縁部材によってその側壁面が形成された電極室を通って前記発熱体に接続され、前記発熱体に電気を供給する電極と、
    前記発熱体及び前記絶縁部材よりも気密性が高く且つ電気を絶縁する高気密絶縁材よって形成され、前記発熱体の外周面における前記電極室の壁面を形成する部分及び前記絶縁部材における前記電極室の側壁面を形成する部分を覆う閉塞部材と、
    を備える電気加熱式触媒。
  2. 通電により発熱し、発熱することで触媒を加熱する発熱体と、
    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設けられ、前記発熱体を支持すると共に電気を絶縁する絶縁部材と、
    前記ケースの内壁面と前記発熱体の外周面との間に位置する空間であって前記絶縁部材によってその側壁面が形成された電極室を通って前記発熱体に接続され、前記発熱体に電気を供給する電極と、
    前記発熱体及び前記絶縁部材よりも気密性が高く且つ電気を絶縁する高気密絶縁材よって形成され、前記電極室に充填された閉塞部材と、
    を備える電気加熱式触媒。
  3. 通電により発熱し、発熱することで触媒を加熱する発熱体と、
    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設けられ、前記発熱体を支持すると共に電気を絶縁する絶縁部材と、
    前記ケースの内壁面と前記発熱体の外周面との間に位置する空間であって前記絶縁部材によってその側壁面が形成された電極室を通って前記発熱体に接続され、前記発熱体に電気を供給する電極と、
    前記発熱体及び前記絶縁部材よりも気密性が高く且つ電気を絶縁する高気密絶縁材よって形成され、前記発熱体の外周面と前記絶縁部材の上流側及び下流側の端面とを覆う閉塞部材と、
    を備える電気加熱式触媒。
  4. 前記閉塞部材を第一閉塞部材とし、
    前記発熱体及び前記絶縁部材よりも気密性が高く且つ電気を絶縁する高気密絶縁材よって形成され、前記発熱体の外周面における前記絶縁部材との接触部分と、前記絶縁部材の上流側及び下流側の端面とを覆う第二閉塞部材をさらに備える請求項1又は2に記載の電気加熱式触媒。
  5. 前記ケースと前記発熱体との間であり且つ前記電極室より上流側であって前記ケース内の下方に位置する部分に設けられ、凝縮水を保持する凝縮水保持部材をさらに備えた請求項4に記載の電気加熱式触媒。
  6. 前記発熱体の外周面における前記絶縁部材との接触部分のうち前記電極室より上流側であり且つ前記ケース内の下方に位置する部分を除いた部分と、前記絶縁部材の上流側の端面のうち前記ケース内の下方に位置する部分を除いた部分と、前記絶縁部材の下流側の端面とが、前記第二閉塞部材によって覆われている請求項4に記載の電気加熱式触媒。
  7. 前記ケースと前記発熱体との間に設けられ、前記絶縁部材をケース側と発熱体側とに分割しつつ前記絶縁部材により支持される内管をさらに備える請求項1から6のいずれか一項に記載の電気加熱式触媒。
JP2012530451A 2010-08-23 2010-08-23 電気加熱式触媒 Expired - Fee Related JP5263456B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2010/064198 WO2012025982A1 (ja) 2010-08-23 2010-08-23 電気加熱式触媒

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP5263456B2 true JP5263456B2 (ja) 2013-08-14
JPWO2012025982A1 JPWO2012025982A1 (ja) 2013-10-28

Family

ID=45723012

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012530451A Expired - Fee Related JP5263456B2 (ja) 2010-08-23 2010-08-23 電気加熱式触媒

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9131535B2 (ja)
JP (1) JP5263456B2 (ja)
CN (1) CN103079679B (ja)
DE (1) DE112010005820B4 (ja)
WO (1) WO2012025982A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012093480A1 (ja) 2011-01-06 2012-07-12 イビデン株式会社 排ガス処理装置
JP5846163B2 (ja) * 2013-07-05 2016-01-20 トヨタ自動車株式会社 電気加熱式触媒の制御装置
KR101646380B1 (ko) 2014-11-20 2016-08-08 현대자동차주식회사 수분응축 방지장치
DE102018217438A1 (de) * 2018-10-11 2020-04-16 Continental Automotive Gmbh Vorrichtung zur Abgasbehandlung
FR3106368A1 (fr) * 2020-01-19 2021-07-23 Psa Automobiles Sa Pot catalytique de vehicule destine a reduire les emissions de polluants
DE102021128796A1 (de) * 2021-11-05 2023-05-11 Elringklinger Ag Elektrische Stromdurchführung

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0596423U (ja) * 1992-05-26 1993-12-27 カルソニック株式会社 メタル触媒コンバータ
JPH0596422U (ja) * 1992-05-26 1993-12-27 カルソニック株式会社 メタル触媒コンバータ
JPH062534A (ja) * 1992-06-19 1994-01-11 Mazda Motor Corp 排気ガス浄化装置
JPH0647625U (ja) * 1992-12-07 1994-06-28 カルソニック株式会社 電熱式触媒コンバータ
JPH07259543A (ja) * 1993-03-22 1995-10-09 Ngk Insulators Ltd ヒーターユニット

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0596421A (ja) * 1991-10-01 1993-04-20 Hitachi Seiko Ltd ワイヤ放電加工装置
JPH0596424A (ja) * 1991-10-01 1993-04-20 Shinjiyou Seisakusho:Yugen 短寸ドリルの製造方法
JPH0596422A (ja) 1991-10-01 1993-04-20 Fanuc Ltd 放電加工装置
JPH05269387A (ja) * 1992-03-26 1993-10-19 Nissan Motor Co Ltd 排気浄化用触媒コンバータ装置
KR100590960B1 (ko) * 2004-04-06 2006-06-19 현대자동차주식회사 자동차 배기가스 정화시스템
GB0507326D0 (en) * 2005-04-12 2005-05-18 Delphi Tech Inc Catalytic converter apparatus and method
CN101188490B (zh) 2006-09-25 2013-04-10 晶像股份有限公司 从串行数据流恢复时序信息的方法、系统及串行时钟数据恢复电路

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0596423U (ja) * 1992-05-26 1993-12-27 カルソニック株式会社 メタル触媒コンバータ
JPH0596422U (ja) * 1992-05-26 1993-12-27 カルソニック株式会社 メタル触媒コンバータ
JPH062534A (ja) * 1992-06-19 1994-01-11 Mazda Motor Corp 排気ガス浄化装置
JPH0647625U (ja) * 1992-12-07 1994-06-28 カルソニック株式会社 電熱式触媒コンバータ
JPH07259543A (ja) * 1993-03-22 1995-10-09 Ngk Insulators Ltd ヒーターユニット

Also Published As

Publication number Publication date
US9131535B2 (en) 2015-09-08
CN103079679A (zh) 2013-05-01
CN103079679B (zh) 2015-04-29
WO2012025982A1 (ja) 2012-03-01
US20130200060A1 (en) 2013-08-08
DE112010005820T5 (de) 2013-06-13
JPWO2012025982A1 (ja) 2013-10-28
DE112010005820B4 (de) 2022-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5590127B2 (ja) 電気加熱式触媒
JP5263456B2 (ja) 電気加熱式触媒
JP5408341B2 (ja) 電気加熱式触媒装置
JP2013185573A (ja) 電気加熱式触媒
JP5387777B2 (ja) 電気加熱式触媒
JP5626371B2 (ja) 電気加熱式触媒
JP5354032B2 (ja) 電気加熱式触媒
JP5617938B2 (ja) 電気加熱式触媒
JP5673683B2 (ja) 電気加熱式触媒
JP5397550B2 (ja) 電気加熱式触媒
JP5626375B2 (ja) 電気加熱式触媒
US8894942B2 (en) Electrically heated catalyst
JP5472468B2 (ja) 電気加熱式触媒

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130402

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130415

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5263456

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees