JP6248952B2 - 排気浄化装置 - Google Patents

Description

本発明は、排気浄化装置に関する。

従来、内燃機関の排気通路に設置される排気浄化装置として、電気加熱式触媒（ＥＨＣ：Electrically Heated Catalyst）を用いたものが公知である。電気加熱式触媒は、内燃機関始動時において触媒を急速に加熱して活性化温度にすることにより、排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）等を除去するものである。一般的に電気加熱式触媒は、電流が流されることにより発熱する触媒担体と、触媒担体の外周面において触媒担体を挟むように対向して設置された一対の電極とを有する。触媒担体は、通常は円柱状であり、その内部において排気ガスの流れるハニカム状の複数の通路を有し、金属製のハウジングで覆われている。金属製のハウジングと触媒担体との間には、絶縁性材料からなる保持マットが配置されており、この保持マットは、ハウジング内で触媒担体を定位置に保持すると共に、触媒担体上に配置された電極に電流を流したときの、電極と金属製のハウジングとの間の放電及び短絡を防ぐ。

斯かる電気加熱式触媒を用いた排気浄化装置では、触媒担体上に配置された電極は、電力を供給するための導電体と接続されており、導電体は排気浄化装置の外部に配置された電源に通電可能に接続される。斯かる導電体のために、例えば、特許文献１に記載の装置では、電極の外周面上に配置された保持マットは切欠部を有する。外部電源から触媒担体上に配置された電極に電力を供給する導電体はこの切欠部を通って配置される。また、保持マットの切欠部の径方向外側に位置するハウジングの部分には、ハウジングの外部から電極が設けられたハウジング内に導電体を侵入させるための電気接続室が設けられている。電気接続室は、ハウジングの内面と、触媒担体上に配置された電極の外周面と、切欠部を有する保持マットと、によって画成される空間であり、放電及び短絡を防ぐために金属製のハウジングの内面と導電体との間に所定距離を確保するように構成されている。さらに、電気接続室の空間は、導電体の接続作業の容易化のために確保された空間でもある。

特許５２６３４５６号公報 特開２０１２−１０７５９７号公報

上述したように、特許文献１に記載された装置においては、触媒担体上に配置された電極の外周面上に配置された保持マットが切欠部を有するため、触媒担体のうち保持マットで覆われた部分と保持マットの切欠部が周囲に配置された部分とでは、触媒担体から外部への放熱性が異なる。具体的には、保持マットで覆われた触媒担体の部分はその温度が低下しにくいのに対して、保持マットの切欠部が周囲に配置された部分ではその温度が低下しやすい。この結果、触媒担体のこれら部分間には温度差が生じ、これにより熱応力が大きくなってしまうおそれがある。そこで、かかる課題に鑑みて、本発明の目的は、電気加熱式触媒における触媒担体の熱応力が大きくなるのを抑制することを可能とする排気浄化装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、第１の発明によれば、内燃機関の排気通路に配置された排気浄化装置であって、排気通路を内部に画成するハウジングと、ハウジング内に配置された電気加熱式触媒と、ハウジング内に配置されると共に電気加熱式触媒の排気流れ方向上流側又は下流側に配置された絶縁体と、電気加熱式触媒及び絶縁体の外周面とハウジングとの間に配置されて電気加熱式触媒及び絶縁体を保持する保持マットと、電気加熱式触媒に電力を供給する導電体と、を具備し、ハウジングの内面と絶縁体の外周面と保持マットとによって電気接続室が画成され、導電体は、ハウジングの外側から電気接続室を画成するハウジングの部分を貫通してハウジングの内側へと延びると共に、絶縁体の表面上又は絶縁体の内部を通って電気加熱式触媒へと電流を流すことができるように接続され、電気加熱式触媒が、導電体を介して電流が流されることによって加熱される、排気浄化装置が提供される。

第１の発明によれば、電気加熱式触媒における触媒担体の熱応力が大きくなるのを抑制することを可能とする排気浄化装置を提供することができる。

本発明の第一実施形態に係る排気浄化装置の概略的な斜視図である。 図１の排気浄化装置の軸線方向に沿った部分断面図である。 電気加熱式触媒の外周面上に電気接続室を設けた排気浄化装置の軸線方向に沿った部分断面図である。 本発明の第二実施形態に係る排気浄化装置の軸線方向に沿った部分断面図である。 図５（Ａ）は図３の電気接続室の拡大図であり、図５（Ｂ）は、図４の電気接続室の拡大図である。 図４で示した第二実施形態の変形例における導電体の配線態様を示す電気接続室周辺の拡大図である。 本発明の第三実施形態に係る排気浄化装置の軸線方向に沿った断面図である。 図７で示した第三実施形態の第一変形例に係る排気浄化装置を示す断面図である。 図７で示した第三実施形態の第二変形例に係るスペーサの平面図である。 スペーサの径方向の厚さを一定にした場合のスペーサを、下流側から見た平面図である。 図７で示した第三実施形態の第三変形例に係るスペーサの平面図である。 本発明の第四実施形態に係る排気浄化装置の軸線方向に沿った部分断面図である。 本発明に係る排気浄化装置の製造工程を示す図であり、ハウジング内に電気加熱式触媒を挿入する工程を示す図である。 図１３に示す工程の後、さらにハウジング内に絶縁体を挿入する工程を示す図である。 図１４の排気浄化装置を矢印Ａの方向に見た概略的な矢視図である。 図１４で示す工程の後、さらに中継導電体を、導電体に溶接する工程を示す図である。 図１６で示す工程の後、さらに碍子を配置し、導電体を中継導電体と接続し、蓋を配置する工程を示す図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。全図面に亘り、対応する構成要素には共通の参照符号を付す。

まず、図１及び図２を参照して、本発明の第１実施形態に係る排気浄化装置１について説明する。図１は本発明に係る排気浄化装置１の概略的な斜視図である。図２は、図１の排気浄化装置１の軸線方向に沿った部分断面図である。

図１及び図２に示されるように、排気浄化装置１は、内燃機関の排気通路に設けられた金属製のハウジング２と、ハウジング２内に配置された円柱状の電気加熱式触媒３及び絶縁体４と、を有する。絶縁体４は、図１及び図２に示される内燃機関（図示せず）からの排気ガスの流れ方向において、電気加熱式触媒３に対して下流側に配置される。

電気加熱式触媒３は、電流が流されることにより発熱する触媒担体３２と、触媒担体３２の外周面において触媒担体３２を挟むように対向して設置された一対の電極３３及び３４と、を有する。触媒担体３２は、その内部において排気ガスの流れるハニカム状の複数の通路（セル）７を有する。触媒担体３２の材料としてはＳｉＣ等を使用することができるが、電流を流すと発熱する耐熱性のある材料であればＳｉＣ以外の材料を用いてもよい。触媒担体３２は、炭化水素、一酸化炭素、窒素酸化物といった有害物質を除去する三元触媒として機能するように触媒等を担持する。

絶縁体４は、コージェライト、アルミナといった昇温性に優れた絶縁性材質から成り、電気加熱式触媒３と同様に、その内部において排気ガスの流れるハニカム状の複数の通路７を有する。絶縁体４は、ＤＰＦ（ディーゼル微粒子捕集フィルター）として構成されてもよく、或いは三元触媒や酸化触媒等として構成されてもよい。絶縁体４を電気加熱式触媒３の下流側に配置すると、電気加熱式触媒３と絶縁体４との間で排気ガスが一時的に滞留し、この排気ガスの熱が電気加熱式触媒３に伝わり、電気加熱式触媒３の加熱を補助するという効果を有する。

ハウジング２の内周面には、絶縁コート１９が施されている。さらにハウジング２の内周面側には、円筒状の保持マット９が配置されている。保持マット９は、その外周面において、絶縁コート１９が施されたハウジング２の内周面と接すると共に、その内周面において電気加熱式触媒３及び絶縁体４の外周面と接し、電気加熱式触媒３及び絶縁体４をハウジング２内で保持する。保持マット９は、アルミナ及びシリカを主成分とするセラミックファイバー等の絶縁性材料から成るものであり、触媒担体３２上に配置された電極３３及び３４に電流が流されるときに、電極と金属製のハウジング２との間の放電及び短絡を防ぐ役割を担う。また、保持マット９は、排気ガスが電極及び導電体に触れるのを防ぐ役割も担う。

電気加熱式触媒３の電極３３は導電体８と接続されている。導電体８は、電極３３から、電気加熱式触媒３の外周面と保持マット９との間を下流方向に且つ絶縁体４の外周面と保持マット９との間を下流方向に延び、電気接続室６に達する。電気接続室６は、径方向外側に部分的に突出したハウジング２の内面１２と、切欠部１０が設けられた保持マット９と、絶縁体４の外周面１４と、で画成される空間である。切欠部１０は、保持マット９の内周面から外周面へと貫通する孔である。電気接続室６は、金属製のハウジング２の内面１２と導電体８との間に所定距離ｄ１及びｄ２を確保することによって、導電体８に電流が流されたときの、ハウジング２の内面１２と導電体８との間の放電及び短絡を防ぐために設けられる。さらに、電気接続室６は、導電体８及び１５の接続作業を容易にするために確保された空間でもある（図１６及び図１７参照）。

保持マット９の内周面に沿って切欠部１０に達した導電体８は、そこから電気接続室６内を絶縁体４の径方向外側へと延びる。電気接続室６内を径方向外側へと延びた導電体８は、ハウジング２の外部から電気接続室６内へと通された導電体１５と電気接続室６内で接続される。導電体１５は、排気浄化装置１の外部に配置された外部電源（図示せず）と接続される。

外部電源により電力が供給されると、導電体１５、導電体８、電極３３を介して電気加熱式触媒３の触媒担体３２に電流が流されて加熱される。これにより、触媒担体３２が急速に加熱されて触媒の活性化温度に達し、これにより電気加熱式触媒３によって排気ガス中の炭化水素、一酸化炭素及び窒素酸化物等を除去することが可能となる。

なお、もう一方の電極３４及びこの電極３４に接続された導電体（図示せず）については詳細に説明していないが、上記と同様に構成することが可能である。したがって、電極３４及び電極３４に接続された導電体は、電気接続室６に対して絶縁体４を挟んでハウジング外周面上の対向する位置にもう一つの電気接続室を設けて導電体８と同様に外部電源に接続されてもよい。或いは、導電体８に対して絶縁性を確保するような構成で導電体８と共に電気接続室６を通って外部電源に接続されてもよい。

図３は、本発明とは異なり、絶縁体４の外周面上ではなく電気加熱式触媒３の電極３３の外周面上に電気接続室６を設けた場合の排気浄化装置の軸線方向に沿った部分断面図である。図２に示した本発明の第一実施形態と図３の例とを比較すると、図２に示した例では、電気接続室６が絶縁体４の外周面上に設けられるため、保持マット９の切欠部１０も絶縁体４の外周面上に設けられる。これに対し、図３に示した例では、電気接続室６ａが電気加熱式触媒３の外周面上に設けられるため、保持マット９の切欠部１０ａも電気加熱式触媒３の外周面上に設けられる。

このため、図３に示した例では、電気加熱式触媒３の触媒担体３２のうち、保持マット９で覆われた部分はその温度が低下しにくいのに対して、保持マット９の切欠部１０ａが周囲に配置された部分では温度が低下しやすい。この結果、触媒担体３２のこれら部分間には温度差が生じ、これにより熱応力が大きくなるおそれがある。さらに、触媒担体３２のうち保持マット９の切欠部１０ａが周囲に配置された部分は、ハウジング２及び保持マット９によってその外周面で保持されていない。このため、この部分には触媒担体３２内部を通る排気ガスの圧力によって触媒担体３２の外周壁に働く応力が局所的に集中してしまうおそれがある。

一方、図２に示した例の絶縁体４についても、同様の理由から熱応力等が大きくなってしまうおそれがある。しかしながら、絶縁体４は通電加熱されておらず、よって図２に示された絶縁体４において熱応力等が大きくなったとしても、排気浄化装置１の触媒の浄化効率にはさほど影響を与えない。

したがって、本発明に係る排気浄化装置の１つの特徴は、保持マット９のうち絶縁体４の外周面上に配置された部分に、導電体８を通すための切欠部１０を設けることにある。これにより、電気加熱式触媒３の外周面上に配置された保持マット９に切欠部１０を設ける必要がなくなるため、電気加熱式触媒３の触媒担体３２において熱応力等が大きくなることが抑制される。

次に、図４、図５Ａ及び図５Ｂを参照して、本発明の第二実施形態について説明する。図４は、第二実施形態に係る排気浄化装置１１を示す軸線方向に沿った部分断面図である。第二実施形態に係る排気浄化装置１１の構成は以下に説明する部分を除いて基本的に第一実施形態に係る排気浄化装置１の構成と同様である。本実施形態においては、絶縁体４ａは、その外周面からハニカム状の複数の通路７（図１参照）のうちの１つの通路まで延びる貫通孔１６を具備する。また、本実施形態では、導電体８が、絶縁体の外周面に沿って上流側へと延びるのではなく、貫通孔１６を通って通路１７内に侵入すると共に、その通路１７内を通って上流方向へと延びる。そして、導電体８は、絶縁体４ａの上流側端面において通路１７から出て電気加熱式触媒３の電極３３へと接続される。以下、図５Ａ及び図５Ｂを用いて詳細に説明する。

図５Ａは、本発明とは異なる図３の電気接続室６ａを拡大したものであり、図５Ｂは、図４の電気接続室６を拡大したものである。図５Ａに示した例及び図５Ｂに示した第二実施形態共に、外部電源（図示せず）に接続された導電体１５が、ハウジング２に設置された碍子１８を介して電気接続室６、６ａ内へと延び、電気接続室６、６ａ内で導電体８と接続されるという点では共通している。ここで、図５Ａに示した例では、導電体８が触媒担体３２の外周面上で電気加熱式触媒３の電極３３に接続されている。これに対して、図５Ｂに示した例では、導電体８は絶縁体４ａの貫通孔１６を通って通路１７に達し、その通路１７を通って上流方向へと延びる。

ところで、図５Ａに示した例では、電気接続室６ａは、電流を流したときに電極３３、導電体８及び１５と、金属製のハウジング２と、の間の放電及び短絡を防ぐために、導電体８とハウジング２との間は所定距離ｄ１〜ｄ３だけ離間させる必要がある。

特に、図５Ａに示した例では、触媒担体３２の外周面上に電極３３が配置されているため、この電極３３とハウジング２の内面との間の放電及び短絡を防ぐための措置が必要となる。このため、図５Ａに示した例では、絶縁コート１９ａを電気接続室６ａ内のハウジング２の内面に部分的に施しており、これにより電極３３とハウジング２の内面との間の放電及び短絡を防ぐための所定距離ｄ３が確保される。

これに対して、図５Ｂに示した第二実施形態の排気浄化装置においては、導電体８は絶縁体４ａの外周面上ではなく絶縁体４ａ内の通路１７を通って延びる。このため、放電及び短絡を防ぐために絶縁体４ａの外周面とハウジング２の内面との間に所定距離ｄ３を確保する必要がない。したがって、絶縁コート１９を電気接続室６内のハウジング２の内面に施す必要がない。また、これによって図５Ｂに示すように、碍子１８を絶縁体４ａに近づけて配置することができる。これにより、図５Ｂのハウジング２の上面は、図５Ａのハウジング２の上面よりも図中に「Ｓ」で示される距離だけ下方へと下げることができ、電気接続室６全体の容積を小さくすることが可能となる。

次に、図６を参照して、本発明の第二実施形態の変形例について説明する。図６は、本変形例における導電体の配線態様を示す電気接続室６周辺の拡大図である。本変形例に係る排気浄化装置の構成は、以下に説明する部分を除いて基本的に図４で説明した第二実施形態に係る排気浄化装置の構成と同様である。

本変形では、絶縁体４ｂに、通路１７と絶縁体４ｂの外周面との間に延びる分岐貫通孔２０が形成される。この分岐貫通孔２０は、絶縁体４ｂの外周面のうち電気接続室６に対面する部分とは異なる部分に形成される。本変形例では、導電体８は、図４で示した例と同様に、貫通孔１６を介して電気接続室６から通路１７へと延びる。加えて、本変形例では、絶縁体４ｂ内の通路１７へと達した導電体８は、通路１７を上流方向へと延びる途中で分岐貫通孔２０へと案内される。分岐貫通孔２０へと案内された導電体８は、絶縁体４ｂの外周面に達し、そこから絶縁体４ｂの外周面に沿って上流方向に延び、電気加熱式触媒３の電極３３へと接続される。この実施形態においても、電気接続室６の底面は絶縁体４ｂの外周面であるため、図５Ｂに示した場合と同様の理由から、電気接続室６全体の容積を小さくすることが可能となる。

次に、図７及び図８を参照して本発明の第三実施形態について説明する。図７は、第三実施形態に係る排気浄化装置２１の、図４と同様な断面図である。第三実施形態に係る排気浄化装置２１の構成は、以下に説明する部分を除いて基本的に第二実施形態に係る排気浄化装置の構成と同様である。第三実施形態に係る排気浄化装置２１では、電気加熱式触媒３と絶縁体４ａとの間にリング状のスペーサ５が配置される。スペーサ５は、その上流側において電気加熱式触媒３に、その下流側において絶縁体４ａに接するように配置される。また、スペーサ５は、その径方向の厚さが一周に亘ってほぼ一定となるように形成される。スペーサ５の内部には、電気加熱式触媒３や絶縁体４ａの軸線に対して傾斜して配置された導電体通路２２が形成される。本実施形態では、絶縁体４ａの上流側端面において通路１７から上流側に出た導電体８は、スペーサ５の導電体通路２２を通って電気加熱式触媒３の外周面上まで延び、電気加熱式触媒３の電極３３に接続される。加えて、本実施形態では、導電体８が通る絶縁体４ａの通路１７は、その下流側において封止プラグ２３によって封止される。

本実施形態に係る排気浄化装置２１によれば、導電体８がスペーサ５の導電体通路２２内を通るように配置されることによって、導電体８は、電気加熱式触媒３と絶縁体４ａとの間において排気ガスと接触することが防止される。このため、排気ガスによる導電体８の腐食を抑制することが可能となる。さらに、本実施形態では、通路１７の下流側端部に封止プラグ２３が設置されるため、排気ガスが絶縁体４ａの下流側から通路１７へと侵入するのを防ぐことも可能となる。このため、通路１７内を通る導電体８も排気ガスに曝されることが防止され、これにより導電体８の腐食を抑制することができる。また、本実施形態では、スペーサ５は、その径方向の厚さが一周に亘ってほぼ一定となるように形成されているため、後述する第二変形例に比べて容易に製造されることができる。

次に、図８を参照して、第三実施形態の第一変形例に係る排気浄化装置２１ａについて説明する。図８は、図７で説明した第三実施形態の第一変形例に係る排気浄化装置２１ａを示す、図７と同様な断面図である。本変形例に係る排気浄化装置２１ａでは、図８に示すように、電気加熱式触媒３ａと絶縁体４ａとの間に、図７で示したスペーサ５とは異なる構成を有するスペーサ５ａが配置される。具体的には、本変形例のスペーサ５ａは、その内周面に傾斜部２５を有している。傾斜部２５は、スペーサ５ａをハウジング２内に配置した状態で、スペーサ５ａの内周の径が、下流側から上流側へと大きくなるような形状とされる。

ところで、本第三実施形態においては、スペーサ５を配置することによって、電気加熱式触媒３の通路２４は、その一方の端部が塞がれてしまうため、この通路２４には排気ガスが流れなくなってしまう。このため、この通路２４周りでは電気加熱式触媒３は排気ガスを浄化することができない。これに対して、本変形例のスペーサ５ａによれば、スペーサ５ａによって電気加熱式触媒３ａの通路２４の下流側端部が塞がれないため、スペーサ５ａの配置位置上流側に位置する通路２４内も排気ガスが流れることができるようになり、よってこれら通路２４によっても排気ガスを浄化することができるようになる。

次に、図９を参照して、第三実施形態の第二変形例について説明する。図９は、本変形例に係るスペーサ５ｂの平面図である。本変形例に係るリング状のスペーサ５ｂは、導電体８が配置される絶縁体４の１つの通路１７に対応する部分のみ径方向内側に突出した遮断部２６を有し、この遮断部２６により１つの通路１７を塞ぐような構成となっている。一方、遮断部２６が設けられていない部分ではリング状のスペーサ５ｂは絶縁体４の通路の前方に位置しないように延びており、よって、リング状のスペーサ５ｂは導電体８が配置されていない絶縁体４の通路を塞がないように構成される。

ここで、上記第三実施形態及び第一変形例のようにスペーサの径方向の厚さを一周に亘って一定にした場合を考える。図１０は、スペーサ５の厚さを一定にした場合におけるスペーサ５を、下流側から見た平面図である。図１０においては、スペーサ５を設置した状態における電気加熱式触媒３又は絶縁体４ａの外周面に相当する位置を破線で示し、スペーサ５の配置によって通路が遮断される電気加熱式触媒３又は絶縁体４ａの遮断部２６ａを斜線で示す。この図において導電体通路２２は省略されている。図１０からわかるように、スペーサ５の厚さを一定にすると、遮断部２６の占める面積が大きくなるため、排気ガスが流れる触媒担体３２又は絶縁体４ａの通路の数が減少してしまう。これにより電気加熱式触媒３や絶縁体４ａの浄化効率を低下させてしまう。これに対して、第二変形例によれば、遮断部２６が塞ぐ通路の数を少なくすることができるため、排気ガスの浄化を行う触媒担体又は絶縁体４ａの通路の数の減少を抑制することができ、それにより触媒の浄化効率を向上させることが可能となる。

次に図１１を参照して、第三実施形態の第三変形例について説明する。図１１は、本変形例に係るスペーサ５ｃの平面図である。本変形例では、電極３３と電気接続室６との間で導電体８が複数配置され、これら複数の導電体８は互いに隣接する複数の通路１７を通って延びるように配置される。本変形例に係るリング状のスペーサ５ｃは、複数の導電体８が配置される絶縁体４の複数の通路１７に対応する部分において径方向内側に突出した遮断部２６ｂを有する。図１１に示した例では、遮断部２６ｂは、スペーサ５ｃの円周に沿った円弧とこの円周の２点間で延びる弦部とによって画成される。この遮断部２６ｂにより絶縁体４の断面上において隣接する複数の通路１７を塞ぐような構成となっている。一方、遮断部２６ｂが設けられていない部分ではリング状のスペーサ５ｃは絶縁体４の通路の前方に位置しないように延びており、よって、リング状のスペーサ５ｃは複数の導電体８が配置されていない絶縁体４の通路を塞がないように構成される。したがって、本変形例に係るスペーサ５ｃを配置する場合においても、図９で説明した第二変形例に係るスペーサ５ｂの場合と同様に、遮断部２６ｂが塞ぐ通路の数を少なくすることができるため、排気ガスの浄化を行う触媒担体又は絶縁体４ａの通路の数の減少を抑制することができ、それにより触媒の浄化効率を向上させることが可能となる。

本変形例に係るスペーサ５ｃが塞ぐ通路１７は、絶縁体４の断面上において隣接する複数の通路間の隔壁を取り除いて１つの大きな通路として構成されたものであってもよい。この場合、その１つの大きな通路を通る導線の形状は、隔壁を取り除く前の複数の通路をそれぞれ通る導線の形状よりも大きくすることができる。

次に、図１２を参照して本発明の第四実施形態について説明する。図１２は、第四実施形態に係る排気浄化装置３１の、図２と同様な部分断面図である。第四実施形態に係る排気浄化装置３１の構成は、以下に説明する部分を除いて基本的に図４で示した第二実施形態に係る排気浄化装置１１の構成と同様である。

本実施形態においては、絶縁体４ｃが電気加熱式触媒３５よりも上流側に配置される。また、本実施形態においても、電気接続室６は、絶縁体４ｃの外周面上に設けられているため、絶縁体４ｃの外周面上に配置された保持マット９は、電気接続室６に導電体８を通すための切欠部１０を有する。これに対し、電気加熱式触媒３５の電極３７の外周面上には電気接続室６が設けられていないため、電気加熱式触媒３５の外周面上に配置された保持マット９は、切欠部１０を有しない。これにより、図２で示された第一実施形態において説明したのと同様に、電気加熱式触媒３５の触媒担体３６において熱応力が大きくなるのを抑制することが可能となる。

さらに、本実施形態に係る排気浄化装置３１は、図４及び図５Ｂで説明した第二実施形態に係る排気浄化装置１１と同様、電気接続室６の底面が絶縁体４ｃの外周面であるため、第二実施形態に係る排気浄化装置１１の場合と同様の理由から、電気接続室６の全体の容積を小さくすることが可能となる。

また、図７に示す第三実施形態に係る排気浄化装置２１の場合と同様に、スペーサ５ｄ及び封止プラグ２３を配置することにより、導電体８が排気ガスと接触するのを防ぎ、排気ガスによる導電体８の腐食を抑制することが可能となる。

本実施形態に係る排気浄化装置３１において、導電体８は、図４で示した第二実施形態に係る排気浄化装置１１の場合と同様に、絶縁体４ｃの貫通孔１６を通して絶縁体４ｃの内部の通路１７に達し、そこから電気加熱式触媒３５の電極３７へと延びるように構成されている。しかしながら、本実施形態に係る導電体８は、図１及び図２で示した第一実施形態に係る排気浄化装置１の場合と同様に、絶縁体４ｃの外周面に沿って電気加熱式触媒３５の電極３７へと延びるように構成されてもよい。

さらに本実施形態に係る排気浄化装置３１において、スペーサ５ｄは、図７及び図９に示した第三実施形態に係る排気浄化装置２１のスペーサ５と類似したスペーサとして示されているが、図８、１０及び１１に示した第三実施形態の変形例に係るスペーサ５ａ、５ｂ及び５ｃを用いることも可能である。

次に、図１３から図１７を用いて、上述した排気浄化装置の製造工程について説明する。以下では、図４で示した第二実施形態に係る排気浄化装置１１を例にとって、製造工程について説明する。排気浄化装置１１の製造にあたっては、まず、ハウジング２の内面にあらかじめ絶縁コート１９を施し、且つ、保持マット９を配置する。この状態で、図１３に示すように、導電体８ａが接続された電極３３を触媒担体３２の外周面上に有する電気加熱式触媒３を、ハウジング２内へと矢印の方向に挿入する。

次に、図１４に示すように、導電体８ａを通路１７に通しながら絶縁体４ａをハウジング２内に挿入する。なお、図１及び図２で示した第一実施形態に係る排気浄化装置１を製造する場合には、導電体８ａ（上述した導電体８の一部を構成）が絶縁体４ａの外周面に沿って配置されるように絶縁体４ａをハウジング２内に挿入する。また、図６で説明した第二実施形態の変形例に係る排気浄化装置を製造する場合には、図６で示す絶縁体４ｂの分岐貫通孔２０を介して導電体８ａを通路１７へと通しながら絶縁体４ｂをハウジング２内へと挿入する。また、図７で説明した第三実施形態に係る排気浄化装置２１を製造する場合には、絶縁体４ａよりも先に、スペーサ５の導電体通路２２に導電体８を通しながらスペーサ５をハウジング２内へと挿入し、その後、上述したような方法で絶縁体４ａを挿入する。また、図７で説明した封止プラグ２３を配置する場合は、図１４で絶縁体４ａをハウジング２内へと挿入する前又は挿入した後に封止プラグ２３を通路１７へと挿入する。

図１５は、図１４の排気浄化装置を矢印Ａの方向に見た概略的な矢視図である。図１５に示される視認状態で、導電体８ａは、絶縁体４ａに貫通された貫通孔１６を通して視認することができる。そこで、貫通孔１６を通して導電体８ａを視認しながら、図１６に示すように、中継導電体８ｂ（上述した導電体８の一部を構成）を、導電体８ａに溶接する。

次に、図１７に示すように、導電体１５を備えた碍子１８をハウジング２の突出した部分の壁面に配置する。その後、ハウジング２の突出した部分内において導電体１５を中継導電体８ｂと接続し、蓋２８をハウジング２の突出した部分の上部に配置して電気接続室６を形成する。これによって、排気浄化装置の製造が完了する。なお、電極３３に対して触媒担体３２の外周面において触媒担体３２を挟むように対向して設置された電極３４（図１参照）及びその電極３４に接続された導電体（図示せず）については詳細に説明しなかったが、上記と同様な工程によって製造することが可能である。

なお、本発明において、絶縁体４、４ａ、４ｂ及び４ｃは、コージェライト、アルミナといった昇温性に優れた絶縁性材質から成るものとして説明したが、絶縁性を有するものであれば本発明の目的は達成可能であり、昇温性に優れた材料でなくてもよい。

１ 排気浄化装置
２ ハウジング
３ 電気加熱式触媒
４ 絶縁体
５ スペーサ
６ 電気接続室
８ 導電体
９ 保持マット
１０ 切欠部
３２ 触媒担体
３３ 電極
３４ 電極

Claims (1)

1. 内燃機関の排気通路に配置された排気浄化装置であって、
   前記排気通路を内部に画成するハウジングと、
   前記ハウジング内に配置された電気加熱式触媒と、
   前記ハウジング内に配置されると共に前記電気加熱式触媒の排気流れ方向上流側又は下流側に配置された絶縁体と、
   前記電気加熱式触媒及び前記絶縁体の外周面と前記ハウジングとの間に配置されて前記電気加熱式触媒及び前記絶縁体を保持する保持マットと、
   前記電気加熱式触媒に電力を供給する導電体と、を具備し、
   前記ハウジングの内面と前記絶縁体の外周面と前記保持マットとによって電気接続室が画成され、
   前記導電体は、前記ハウジングの外側から前記電気接続室を画成する前記ハウジングの部分を貫通して前記ハウジングの内側へと延びると共に、前記絶縁体の表面上又は前記絶縁体の内部を通って前記電気加熱式触媒へと電流を流すことができるように接続され、
   前記電気加熱式触媒が、前記導電体を介して電流を流されることによって加熱される、排気浄化装置。

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