[发明专利]蜂窝结构体的发热方法

说明书

技术领域

本发明涉及蜂窝结构体的发热方法。更具体地，涉及能够使发热时温度的不均匀较小，且以较少的耗电量而使蜂窝结构体良好地发热的蜂窝结构体的发热方法。

背景技术

以往，将使堇青石制的蜂窝结构体担载有催化剂的结构体用于处理汽车引擎所排出的尾气中的有害物质。另外，也已知有将由碳化硅质烧结体形成的蜂窝结构体用于净化尾气的事例(例如，参考专利文献1)。

在使用催化剂处理尾气中含有的有害物质的情况下，有必要使该催化剂升温至特定的温度。即，为了有效地体现催化剂的催化功能，需要使催化剂升温至催化剂活性化的温度以上。可是，在发动机起动时，由于催化剂的温度较低，存在尾气没有被充分净化的问题。

因此，研究一种在担载有催化剂的蜂窝结构体的上游侧设置金属制的加热器而使尾气升温的方法(例如，参考专利文献2)。

另外，公开有将由导电陶瓷构成的、两端部配设有电极的蜂窝结构体作为附有加热器的催化剂载体使用的事例(例如，参考专利文献3)。

另外，公开有一种蜂窝结构体(例如，参考专利文献4)，其具备：具有多孔质的隔壁和位于最外周的外周壁的筒状的蜂窝结构部、以及配设在蜂窝结构部的侧面的一对电极部。专利文献4中记载的蜂窝结构体的蜂窝结构部的电阻率为1～200Ωcm。通过对该蜂窝结构体的一对电极部间施加电压，对蜂窝结构部进行供电，能够使该蜂窝结构部发热。即，这样的蜂窝结构体能够在作为催化剂载体的同时，还能够通过施加电压作为加热器发挥功能。

如上所述，在利用蜂窝结构体所担载的催化剂处理尾气的情况下，需要使该催化剂升温至特定的温度。因此，在将在专利文献4中所记载的蜂窝结构体担载了催化剂的结构体用于处理尾气中的有害物质的情况下，使蜂窝结构部的温度升温至被担载的催化剂能够活性化的温度以上。以下，有时将“催化剂活性化温度”称为“催化剂活性温度”。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:第4136319号专利公报

专利文献2:第2931362号专利公报

专利文献3:特开平8-141408号公报

专利文献4:国际公开第2011/125817号

发明内容

发明要解决的课题

将催化剂担载于如专利文献4记载的蜂窝结构体后进行尾气处理的情况下，必须迅速使蜂窝结构部发热，以赶上汽车引擎的起动。特别是，在具有发动机以外的动力源的混合动力汽车中，发动机的起动和停止频繁进行，因此为配合发动机的起动，需要使蜂窝结构部迅速发热。又，通常的汽油发动机汽车等中，在发动机的起动和停止频繁进行的行车状态中，为配合发动机的起动，需要使蜂窝结构部迅速发热。

因此，以往，作为使专利文献4记载的蜂窝结构体的蜂窝结构部发热的方法，采用了以一定的时间对蜂窝结构部供应一定功率的方法。在这样的蜂窝结构体的发热方法中，对蜂窝结构部以一定时间供应相对较大的功率，使蜂窝结构部立即发热直到蜂窝结构部的发热部分中的最低温度为催化剂活性温度以上。以下，将这样使蜂窝结构体的发热方法称为“以往的蜂窝结构体的发热方法”。另外，以发热部分中的最低温度为基准使蜂窝结构部发热是为了使蜂窝结构部全体体现良好的净化能力(换言之，即催化作用)。

然而，上述以往的蜂窝结构体的发热方法中，存在使蜂窝结构部均一发热极其困难这样的问题。特别是，蜂窝结构部的电阻值在温度上升的同时下降，所以温度高的部分被进一步促进发热。因此，在以往的蜂窝结构体的发热方法中，存在蜂窝结构部的部分的温度差会随着温度上升而变大，在到达目标温度的时刻上的最高温度和最低温度的温度差扩展到很大的现象。

在净化尾气的情况下，催化剂在所要求的温度以上时，体现了足够的净化能力。例如，作为上述所要求的温度，可以例举催化剂活性温度。但是，在使蜂窝结构部发热的情况下，使蜂窝结构部发热过剩至超过催化剂活性温度，从耗电量的观点来看是不优选的。例如，当发热部分中的最低温度到达催化剂活性温度时，发热部分中的最高温度大幅度超过催化剂活性温度的话，则蜂窝结构部的发热浪费了电力。特别是在汽车等中，由于使用电池等 的电源进行着蜂窝结构部的发热，所以有效地使用有限的电力，使蜂窝结构部良好地发热这点很重要。

本发明是鉴于上述问题而提出的，提供一种能够使发热时的温度不均匀变小、且以较少的耗电量使蜂窝结构体良好地发热的蜂窝结构体的发热方法。

解决课题的手段

为解决上述课题，本发明提供以下的蜂窝结构体的发热方法。