[发明专利]蜂窝结构体、废气净化装置以及排气系统

说明书

本发明提供蜂窝结构体及废气净化装置，该蜂窝结构体能够同时实现抑制压力损失增加和蜂窝结构体的良好加热效率。一种蜂窝结构体，其是柱状的蜂窝结构体，该柱状的蜂窝结构体具有：多孔质的隔壁及位于最外周的外周壁，该隔壁区划形成从流体的流入侧的端面即流入端面延伸至流体的流出侧的端面即流出端面的多个隔室，该隔室形成流体的流路，其中，多个隔室具有：多个第一隔室及多个第二隔室，该第二隔室的截面积小于第一隔室的截面积，多个第二隔室各自的内部由包含磁性体的材料填充，多个第二隔室配置成：分别与多个第一隔室的至少1个相邻。

技术领域

本发明涉及蜂窝结构体、废气净化装置以及排气系统。特别涉及能够同时实现抑制压力损失增加和蜂窝结构体的良好加热效率的蜂窝结构体、废气净化装置以及排气系统。

背景技术

通常，作为不完全燃烧的结果，在汽车的废气中包含一氧化碳、烃、氮氧化物等有害成分及碳等微粒。从降低对人体健康的危害的观点出发，要求提高降低汽车废气中的有害气体成分及微粒。目前，对从作为汽车动力源主流的汽油发动机排出的有害气体成分及微粒也要求降低至无限接近于0的排出。另外，对柴油发动机的废气微粒也有同样的需求。

为了应对像这样的需求，需要使在达到催化活性温度之前没有利用催化剂进行净化就被排出的排放物尽量减少，已知例如利用了电加热技术的对策。

作为像这样的技术，专利文献1中提出了如下方法，即，使电流流通于导电性的蜂窝结构体本身，利用其焦耳热，对蜂窝结构体本身进行加热。然而，专利文献1所公开的技术中，由于向蜂窝结构体通电，所以，存在如下问题，即，如果废气在排气管内生成冷凝水，则会发生电气短路。另外，还存在因碳微粒的堆积而导致电气短路的问题。

针对此，专利文献2中，作为即便在产生冷凝水的环境中也能够使用且即便在碳微粒堆积的条件下也能够使用的加热技术，提出了如下方法，即，选择非导电性蜂窝隔室若干，向所选择的隔室内插入金属丝，利用构成为围绕蜂窝结构体的外周面的线圈，进行感应加热，而无需使电流流通于蜂窝结构体自身。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第5261256号公报

专利文献2：美国专利申请公开第2017/0022868号说明书

发明内容

然而，本发明的发明人进行了研究，结果得知：如果将专利文献2所公开的技术应用于催化剂载体蜂窝或蜂窝结构过滤器，则供金属丝插入的隔室的数量越多，加热效率越高，但是，能够用作气体流路的隔室的数量减少，使得流体流路面积减少，由此引起压力损失大幅增加。另一方面，供金属丝插入的隔室的数量越少，压力损失越小，但是加热效率降低。另外，从这样的观点出发，关于专利文献2的蜂窝隔室的结构，观察图4及图5的例示，可以认为是：在考虑到了上述问题的基础之上，在每5个隔室或每7个隔室插入1个金属丝，从而设计成已考虑了抑制压力损失增加与加热效率之间的平衡的构成。

如上所述，近年来，要求从汽油发动机、柴油发动机排出的有害气体成分及微粒的排出处于无限接近于0的水平。为了应对像这样的需求，需要使催化剂载体蜂窝、蜂窝结构过滤器的加热效率能够进一步提高，另外，需要同时进一步抑制压力损失增加。然而，专利文献2所公开的技术中，催化剂的加热效率提高和压力损失的增加抑制存在此消彼长的关系，为了应对近年来的针对除去废气中的有害气体成分及微粒的高水平需求，要求具有将两者同时进行改善的技术。

本发明的课题在于，提供能够同时实现抑制压力损失增加和蜂窝结构体的良好加热效率的蜂窝结构体及废气净化装置。

本发明的发明人进行了潜心研究，结果发现，相对于蜂窝结构体的成为流体流路的第一隔室而言，设置出使截面积变小的第二隔室，再将第二隔室的内部用包含磁性体的材料进行填充，并与多个第一隔室的至少1个相邻地配置第二隔室，由此能够解决上述课题。即，本发明如下确定。