[发明专利]电加热式催化装置

说明书

技术领域

本发明涉及电加热式催化装置。

背景技术

已知有在因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，能够抑制电向壳体流动。然而，在内燃机刚刚起动不久之后等时，存在排气中的水凝结于排气管壁面的情况。成为液态的水被排气挤压而向下游侧流动，进而到达催化剂。若该液态的水浸入衬垫内进而到达电极，则存在因电极和壳体之间的绝缘电阻降低而使得电从电极向壳体流动的担忧。

专利文献1：日本特开平05-269387号公报

发明内容

本发明是鉴于上述问题点完成的，其目的在于抑制电向电加热式催化装置的壳体流动。

为了解决上述课题，基于本发明的电加热式催化装置具备：

因通电而发热的发热体；

收纳上述发热体的壳体；

衬垫，该衬垫设置于上述发热体和上述壳体之间并且为电绝缘；以及

内管，该内管设置于上述壳体的内侧且是上述发热体的外侧的位置，将上述衬垫分割成上述壳体一侧衬垫和上述发热体一侧衬垫并且该内管由上述衬垫支承，

上述内管从上述衬垫突出，

在上述衬垫存在的部位，上述内管和上述壳体之间的距离被设定为支承上述内管所需要的距离，而在上述内管从上述衬垫突出的部位，上述内管和上述壳体之间的距离被设定为避免在上述内管和上述壳体之间产生放电所需要的距离。

发热体可以作为催化剂的载体，也可以设置在比催化剂更靠上游侧的位置。由于因对发热体通电而使得该发热体发热，所以能够使催化剂的温度升高。由于内管将衬垫分割成壳体一侧的衬垫和发热体一侧衬垫，所以衬垫所存在的部位位于内管的内侧和外侧。并且，由于内管由衬垫支承，所以该内管不与发热体以及壳体接触。

然而，由于内燃机的排气中含有水分，因此存在水凝结于壳体等处的情况。该水在壳体的内表面流动而附着于衬垫，然后被衬垫吸收。此处，由于内管从衬垫突出，从而使得在壳体的内表面上流过来的水难以向比内管更靠发热体侧的位置流动，因此能够抑制在发热体的前端及后端处发热体和壳体之间短路的情况。并且，由于在比衬垫更突出的部位温度易于升高，因此即使附着有排气中的粒子状物质，该粒子状物质也立刻被氧化除去。由此，能够抑制因附着于衬垫的前端或后端的粒子状物质引起的短路。

此处，虽然被衬垫吸收的水在该衬垫内移动，但是从壳体侧朝发热体侧的水的移动被内管隔断。于是，能够抑制因水导致的短路。并且，由于被衬垫吸收的水因排气的热量以及发热体的热量而蒸发，因此随着时间的流逝会被除去。进而，通过减薄衬垫能够使被该衬垫吸收的水的量减少。由此，能够促进水的蒸发。但是，若使衬垫变得过薄，则难以支承衬垫。因此，将衬垫的厚度设定成用于支承内管的必要最低限度的厚度。由此，确定衬垫所存在的部位的内管和壳体之间的距离。另一方面，若根据支承内管所需要的衬垫的厚度来决定内管和壳体之间的距离，则存在在内管从衬垫突出的部位在内管和壳体之间产生放电的担忧。对此，在内管从衬垫突出的部位确保避免在内管和壳体之间产生放电的必要最低限度的距离。即，在衬垫所存在的部位、和内管从衬垫突出的部位，改变内管和壳体之间的距离。这样，能够抑制放电并支承内管。

并且，在本发明中，在与上述衬垫接触的部位，上述内管也可以在上述内管与上述衬垫接触的部位具有连通上述壳体侧和上述发热体侧的连通部。由于连通部在上述内管与衬垫接触的部位连通壳体侧和发热体侧，因此在连通部的壳体侧和发热体侧均存在衬垫。因此，若大量的水被衬垫吸收，则水通过连通部从壳体侧的衬垫向发热体侧的衬垫移动。由此，由于能够抑制水到达电极，因此能够抑制电极和壳体之间的绝缘电阻降低。并且，由于通过连通部的水更易于接受排气的热量以及发热体的热量，因此更易于蒸发。并且，由于若使水被发热体吸收，则通过排气的流动促进水的蒸发，因此能够更迅速地除去水。

在本发明中，能够使上述内管处于上述衬垫所存在的部位的厚度大于上述内管从上述衬垫突出来的部分的厚度。若以该方式改变内管的厚度，则能够在具备衬垫的部位和内管从衬垫突出来的部分改变内管和壳体之间的距离。

并且，在本发明中，能够使上述壳体处于上述衬垫所存在的部位的厚度大于上述壳体处于上述内管从上述衬垫突出的部位的厚度。若以该方式改变壳体的厚度，则能够在具备衬垫的部位和内管从衬垫突出来的部位改变内管和壳体之间的距离。