[发明专利]电加热式催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及设置于内燃机的排气通路的电加热式催化剂。

背景技术

以往，作为设置于内燃机的排气通路的排气净化催化剂，开发利用通过通电而发热的发热体来加热催化剂的电加热式催化剂（Electrically Heated Catalyst：以下称作EHC）。

在EHC中，在因通电而发热的发热体与收纳该发热体的壳体之间设置有对电绝缘的绝缘部件。例如，在专利文献1中公开了如下技术：在EHC中，在因通电而发热的载体与收纳该载体的壳体之间设置绝缘体的衬垫。通过设置这样的绝缘部件，能够抑制发热体和壳体之间短路。

在专利文献2中，针对在内燃机的排气管设置有捕集排气中的颗粒的过滤器以及为了过滤器再生而对过滤器进行加热的加热器的结构，公开了与用于适当进行过滤器以及加热器的温度管理的温度传感器的设置位置相关的技术。在该专利文献2中记载了如果将温度传感器的温度检测部设置于加热器的附近，则即使加热器断开，温度传感器的温度检测值也难以下降的情况。

专利文献1：日本特开平05－269387号公报

专利文献2：日本特开2004－100637号公报

在EHC中的发热体的壳体内形成有用于供与发热体连接的电极通过的空间亦即电极室。绝缘部件以及发热体构成该电极室的壁面。

在排气管流动的排气侵入绝缘部件、发热体。通过绝缘部件或者发热体的外周壁后的排气浸入如上述那样形成的电极室内。在排气中含有水分。因此，如果排气侵入到电极室内，则存在因排气中的水分凝结而在电极室内产生凝结水的情况。

此外，即使在排气管，也存在因排气中的水分在排气管壁面凝结而产生凝结水的情况。如果在排气管内产生凝结水，则该凝结水被排气推动而在排气管的内壁面流动。并且，如果该凝结水到达EHC，则该凝结水浸入绝缘部件、发热体。如果凝结水浸入绝缘部件、发热体，则存在通过上述部件后的凝结水、或者在上述部件的内部因凝结水蒸发而产生的水蒸气浸入电极室内的情况。

电极室是在壳体内由发热体和绝缘部件等包围而成的空间。因此，在电极室内产生的或者浸入到电极室内的凝结水或者水蒸气容易滞留于该电极室内。并且，如果电极室的内壁面以及电极被凝结水覆盖，则存在电极和壳体短路的忧虑。如果电极和壳体短路，则难以通过通电使发热体充分升温。结果，存在导致EHC的排气净化能力的降低的忧虑。

发明内容

本发明时鉴于上述问题而完成的，其目的在于抑制EHC中的电极和壳体的短路。

在本发明所涉及的EHC中，电极通过形成于壳体的贯通孔以及在壳体的内壁面和发热体的外周面之间形成的电极室而与发热体连接。并且，由电绝缘材料形成且在形成于壳体的贯通孔中支承电极的支承部件，沿着电极延伸至电极室内。

更详细来说，本发明所涉及的EHC是设置于内燃机的排气通路的电加热式催化剂，其中，

上述电加热式催化剂具备：

发热体，该发热体通过通电而发热，通过该发热体的发热对催化剂进行加热；

壳体，该壳体收纳上述发热体；

绝缘部件，该绝缘部件设置于上述发热体和上述壳体之间，上述绝缘部件支承上述发热体，并且对电绝缘；

电极，该电极穿过贯通孔以及电极室与上述发热体连接，并对上述发热体供电，上述贯通孔形成于上述壳体，上述电极室是位于上述壳体的内壁面和上述发热体的外周面之间的空间且其侧壁面由上述绝缘部件形成；以及

支承部件，该支承部件由电绝缘材料形成，通过在形成于上述壳体的贯通孔中无间隙地设置于上述壳体和上述电极之间来支承上述电极，且形成为沿着上述电极朝上述电极室内突出至能够接受上述发热体的辐射热以及散热的热量的位置。

在本发明中，支承电极的支承部件在电极室内曝露于排气中。因此，存在支承部件被凝结水覆盖的可能性。但是，支承部件延伸至能够接受发热体的辐射热以及散热的热量的位置。因此，覆盖支承部件的位于发热体的附近的部分的凝结水容易蒸发。如果覆盖该部分的凝结水蒸发的话，则能够确保用于电极和壳体之间的绝缘的沿面距离。因而，根据本发明，能够抑制电极室中的电极和壳体因凝结水而发生短路。

在本发明所涉及的EHC中，也可以构成为，壳体的、形成电极室的壁面的部分且是形成贯通孔的部分，形成为比其他部分朝外侧突出的凸形状。由此，电极室朝向外侧进一步扩展。因此，能够进一步加长支承部件的沿着电极朝电极室内突出的部分。因而，能够进一步加长用于电极和壳体之间的绝缘的沿面距离。