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WO2019176406A1 - 電気加熱式触媒 - Google Patents

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WO2019176406A1
WO2019176406A1 PCT/JP2019/004764 JP2019004764W WO2019176406A1 WO 2019176406 A1 WO2019176406 A1 WO 2019176406A1 JP 2019004764 W JP2019004764 W JP 2019004764W WO 2019176406 A1 WO2019176406 A1 WO 2019176406A1
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WO
WIPO (PCT)
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insulating layer
outer peripheral
honeycomb structure
electrically heated
exhaust pipe
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2019/004764
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
康弘 松村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
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Priority to DE112019001357.2T priority patent/DE112019001357T5/de
Publication of WO2019176406A1 publication Critical patent/WO2019176406A1/ja
Priority to US17/019,850 priority patent/US11193410B2/en
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    • F01N2240/16—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being an electric heater, i.e. a resistance heater
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • This disclosure relates to an electrically heated catalyst.
  • an electrically heated catalyst that can activate a catalyst by energizing a honeycomb structure carrying a catalyst having an exhaust gas purifying action to generate heat. Since the electrically heated catalyst is disposed in an exhaust pipe of a vehicle or the like and is connected to a power supply circuit to constitute a high voltage electric circuit, it is necessary to ensure insulation between the electrically heated catalyst and the exhaust pipe. However, the insulation between the electrically heated catalyst and the exhaust pipe is reduced by particulate matter (Particulate Matter: PM), which is unique to the exhaust environment, such as condensed water and carbon fine particles, so that the power circuit is connected via the honeycomb structure. Overcurrent may flow. For example, in the configuration disclosed in Patent Document 1, an insulating layer is provided on the inner wall of the exhaust pipe to prevent the deterioration of the insulating property.
  • PM particulate Matter
  • This disclosure intends to provide an electrically heated catalyst that can prevent a decrease in insulation of a honeycomb structure and a decrease in engine output.
  • One aspect of the present disclosure is an electrically heated catalyst having a honeycomb structure configured to generate heat when energized while having a catalytic action, and to be disposed in an exhaust pipe through which exhaust gas flows.
  • the honeycomb structure has a lattice portion that partitions and forms a plurality of cells, and an outer peripheral portion that covers an outer periphery of the lattice portion, The surface of the lattice part and the surface of the outer peripheral part are in an electrically heated catalyst configured to maintain insulation with the exhaust pipe.
  • the electric heating catalyst is configured such that the surface of the lattice part and the surface of the outer peripheral part are maintained insulative with the exhaust pipe.
  • the shape of the exhaust pipe in which the electrically heated catalyst is disposed can be made simple. As a result, it is possible to prevent a decrease in engine output due to an increase in pressure loss.
  • an electrically heated catalyst that can prevent a decrease in insulation of a honeycomb structure and a decrease in engine output.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a configuration of a vehicle including an electrically heated catalyst according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram showing the arrangement of the electrically heated catalyst in Embodiment 1.
  • FIGS. 3A to 3E are other conceptual diagrams showing the arrangement of the electrically heated catalyst in the first embodiment.
  • Fig. 4 (a) is a perspective view of the honeycomb structure in Embodiment 1
  • Fig. 4 (b) is an enlarged view of a lattice portion.
  • FIG. 5 is a conceptual cross-sectional view of the electrically heated catalyst in Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a configuration of a vehicle including an electrically heated catalyst according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram showing the arrangement of the electrically heated catalyst in Embodiment 1.
  • FIGS. 3A to 3E are other conceptual diagrams showing the arrangement of the electrically heated catalyst in the first embodiment.
  • Fig. 4 (a) is
  • FIG. 6 is a conceptual cross-sectional view of an electrically heated catalyst in Embodiment 2.
  • 7A is a sectional view taken along the line VIIa-VIIa in FIG. 6, and
  • FIG. 7B is a sectional view taken along the line VIIb-VIIb in FIG.
  • FIG. 8 is a conceptual cross-sectional view of an electrically heated catalyst in Embodiment 3.
  • FIG. 9 is a conceptual cross-sectional view of an electrically heated catalyst in Embodiment 4.
  • 10A is a sectional view taken along the line Xa-Xa in FIG. 9, and FIG. 10B is a sectional view taken along the line Xb-Xb in FIG.
  • FIG. 11 is a conceptual cross-sectional view of an electrically heated catalyst in Modification 1.
  • FIG. 12 is a conceptual cross-sectional view of an electrically heated catalyst in Modification 2.
  • FIG. 13 is a conceptual cross-sectional view of an electrically heated catalyst in Modification 3.
  • FIG. 14 is an enlarged view of a lattice portion of the honeycomb structure according to the fourth modification.
  • the electrically heated catalyst 1 of the present embodiment has a honeycomb structure 10 and is configured to be disposed in an exhaust pipe 2 through which exhaust gas flows.
  • the honeycomb structure 10 has a catalytic action and is configured to generate heat when energized.
  • the honeycomb structure 10 includes a lattice portion 11 that partitions and forms a plurality of cells 13, and an outer peripheral portion 12 that covers an outer periphery 11 a of the lattice portion 11. And the surface of the grating
  • the electrically heated catalyst 1 of the present embodiment will be described in detail.
  • the electrically heated catalyst 1 is mounted on an exhaust pipe 2 provided in the vehicle 100.
  • the vehicle 100 is provided with an EHC power supply circuit 6 for applying a current to the electrically heated catalyst 1.
  • the vehicle 100 also includes an engine 110, an ECU 120, a hybrid transmission 130, an inverter 140, and a high voltage battery 150.
  • the hybrid transmission 130 includes a generator 131, a motor 132, and a power split mechanism 133.
  • the electrically heated catalyst 1 is provided as a rear catalyst (Rear ⁇ ⁇ Catalyst: Rr Cat.) In a horizontal portion of the exhaust pipe 2 as shown in FIG.
  • the electrically heated catalyst 1 includes a honeycomb structure 10, an exhaust gas filter 3, an exhaust gas temperature sensor 4, and an exhaust gas sensor 5 that have an exhaust gas purification action.
  • the exhaust gas filter 3 is configured to collect PM, and is provided downstream of the honeycomb structure 10.
  • the electric heating catalyst 1 may be configured not to include the exhaust gas filter 3 as shown in FIG. 3B instead of the configuration shown in FIG. Further, as shown in FIG. 3C, the exhaust gas filter 3 may be provided upstream of the honeycomb structure 10. Moreover, as shown in FIG.3 (d), the electric heating type catalyst 1 may be provided downstream rather than the form shown to Fig.3 (a). Further, as shown in FIG. 3 (e), the honeycomb structure 10 is divided into an upstream side and a downstream side, and only the upstream honeycomb structure 10 is connected to the EHC power supply circuit so as to be heated. May be.
  • the honeycomb structure 10 carries a 3-way catalyst or NO X reduction catalyst has an exhaust gas purifying effect.
  • the outer peripheral portion 12 of the honeycomb structure 10 has a cylindrical shape in accordance with the shape of the exhaust pipe 2, and the lattice portion 11 is provided inside thereof.
  • a large number of cells 13 are formed by the lattice portion 11.
  • the cell 13 is formed to extend along the exhaust gas flow direction F (see FIG. 5) in the exhaust pipe 2, and forms an exhaust gas flow path in the honeycomb structure 10.
  • the electrically heated catalyst 1 includes EHC connection portions 14 and 15 for electrically connecting the honeycomb structure 10 and the EHC power supply circuit 6 (see FIG. 1).
  • An insulating mat 7 is interposed between the electrically heated catalyst 1 and the exhaust pipe 2.
  • an insulating layer 20 is formed on at least a part of the surface of the lattice portion 11 and the surface of the outer peripheral portion 12.
  • the insulating layer 20 is formed over the entire surface of the lattice portion 11 and the outer peripheral portion 12, and is also formed on the surfaces of the EHC connection portions 14 and 15. .
  • the film thickness of the insulating layer 20 is not particularly limited, and can be set within a range in which the insulating property of the honeycomb structure 10 is maintained.
  • the insulating layer 20 is made of an oxide film formed by oxidizing the surface of the lattice portion 11 and the surface of the outer peripheral portion 12.
  • the insulating layer 20 may be formed of an insulating coating layer provided on the surface of the lattice portion 11 and the surface of the outer peripheral portion 12. Thus, the insulating layer 20 can be easily formed.
  • the electrically heated catalyst 1 of the present embodiment when a large amount of condensed water is generated in the exhaust pipe 2, water accumulates at the bottom of the exhaust pipe 2 in the gravity direction Y, as shown in FIG. Some of the water L may be applied to the honeycomb structure 10 of the electrically heated catalyst 1. Even when a substance having conductivity is dissolved in the water L, the insulation between the honeycomb structure 10 and the exhaust pipe 2 can be maintained by the insulating layer 20, so that an overcurrent is generated in the EHC power supply circuit 6 (see FIG. 1). Can be prevented from flowing. Although not shown, the insulation of the honeycomb structure 10 can be maintained even when a large amount of PM is deposited on the honeycomb structure 10. In this case as well, overcurrent can be prevented from flowing through the EHC power supply circuit 6 (see FIG. 1).
  • the shape of the exhaust pipe 2 in which the electric heating catalyst 1 is disposed can be made simple. it can. As a result, in the vehicle 100 on which the electric heating catalyst 1 is mounted, it is possible to prevent a decrease in engine output due to an increase in pressure loss.
  • an insulating layer 20 for maintaining insulation from the exhaust pipe 2 is provided on at least a part of the surface of the lattice part 11 and at least a part of the surface of the outer peripheral part 12.
  • the present embodiment can provide the electrically heated catalyst 1 that can prevent a decrease in insulation of the honeycomb structure 10 and a decrease in engine output.
  • the electrically heated catalyst 1 is provided as a UF / C (underfloor converter) in the horizontal portion of the exhaust pipe 2 (see FIG. 2), but instead of this, in the present embodiment, as shown in FIG.
  • the electrically heated catalyst 1 is provided as a front catalyst (Front Catalyst: Fr Cat., See FIG. 2) at an inclined portion so as to be positioned below the gravity direction Y toward the downstream in the exhaust pipe 2.
  • the insulating layer 20 was formed in the whole region of the grating
  • FIG. 1 shows that shows that the electrically heated catalyst 1 in the horizontal portion of the exhaust pipe 2 (see FIG. 2), but instead of this, in the present embodiment, as shown in FIG.
  • the electrically heated catalyst 1 is provided as a front catalyst (Front Catalyst: Fr Cat., See FIG. 2) at an inclined portion so as to be positioned below the gravity direction Y toward the downstream in the exhaust pipe 2.
  • the insulating layer 20 was formed in the whole region
  • the cross section is formed in a region from the outer peripheral portion 12 through the center 10c of the honeycomb structure 10 to a center line 10d parallel to the flow direction F to a predetermined length h1, h2.
  • the insulating layer 20 has a predetermined height h1 from the outer peripheral portion 12 toward the center 10c of the honeycomb structure 10 as shown in FIG. 7A.
  • the insulating layer 20 extends from the outer peripheral portion 12 to the center 10c of the honeycomb structure 10 as shown in FIG. 7B. It is formed in a region up to a predetermined height h2.
  • the heights h1 and h2 can be, for example, a quarter or more of the radius r of the cross section and less than the radius r in the cross section perpendicular to the flow direction F of the honeycomb structure 10.
  • the insulating layer 20 is formed at the upstream end 101 and the downstream end 102 of the honeycomb structure 10 in the flow direction F. And the height h2 from the outer peripheral part 12 of the insulating layer 20 in the downstream end part 102 is higher than the height h1 from the outer peripheral part 12 of the insulating layer 20 in the upstream end part 101.
  • the exhaust pipe 2 has a lower temperature on the downstream side, and condensate is likely to be generated. Therefore, by disposing the electrically heated catalyst 1 in the exhaust pipe 2 so that the insulating layer 20 at the upstream end 101 and the downstream end 102 is located at the lowermost part 12a, the insulating layer 20 becomes a honeycomb structure.
  • the downstream side of 10 is provided from the lowermost part 12a to a higher position than the upstream side. Thereby, since the insulating layer 20 is formed in the portion where the water L is easily applied in the exhaust pipe 2, the insulating property can be further maintained.
  • the insulating layer 20 has a predetermined height h1, h2 from the outer peripheral portion 12 toward the center 10c of the honeycomb structure 10 in the cross section orthogonal to the exhaust gas flow direction F in the exhaust pipe 2. It is formed in the area.
  • the honeycomb structure 10 since the honeycomb structure 10 does not have the insulating layer 20 formed in the central region including the center 10c, the honeycomb structure 10 can easily pass the exhaust gas, thereby preventing an increase in pressure loss and a decrease in engine output. Can be prevented.
  • the insulating layer 20 is formed in the entire region of the upstream end portion 101 of the honeycomb structure 10.
  • the insulation between the honeycomb structure 10 and the exhaust pipe 2 is maintained. Will be.
  • the region where the insulating layer 20 is formed in the honeycomb structure 10 can be relatively small, an increase in pressure loss can be prevented and a decrease in engine output can be prevented.
  • the insulating layer 20 is formed in the regions of the predetermined heights h1 and h2 from the outer peripheral portion 12 toward the center 10c. Instead of this, in the present embodiment, as shown in FIGS. In a state where the electrically heated catalyst 1 is installed in the exhaust pipe 2, the insulating layer 20 is formed in a region from the lowermost part 12 a of the outer peripheral part 12 to a predetermined height h 1 and h 2 toward the center line 10 d.
  • the region where the insulating layer 20 is formed can be further reduced, an increase in pressure loss can be suppressed and a decrease in engine output can be prevented. Furthermore, since the electrically heated catalyst 1 is disposed at a portion where the downstream side of the exhaust pipe 2 is inclined downward, water L is particularly likely to be applied to the lower region of the downstream end portion 102 of the honeycomb structure 10. . And since the insulating layer 20 is largely formed in the part which the said water L is especially easy to apply, the improvement of insulation can be expected.
  • an insulating layer 20 may be further provided in the present embodiment over the entire region of the upstream end portion 101 of the honeycomb structure 10 as shown in the third embodiment. According to the first modification, the same effect as that of the fourth embodiment can be obtained, and the insulating property of the electrically heated catalyst 1 can be maintained even if a large amount of PM is deposited on the upstream end 101.
  • the insulating layer is formed in the state where the electrically heated catalyst 1 is installed in the exhaust pipe 2.
  • 20 is formed in a region up to a predetermined height h1 from the lowermost part 12a of the outer peripheral part 12 toward the center line 10d passing through the center 10c, and at the upstream end 101 and the downstream end 102 of the honeycomb structure 10, The height of the insulating layer 20 may be the same.
  • an insulating layer 20 may be further provided in the entire region of the upstream end portion 101 of the honeycomb structure 10 in the configuration of the modification 2 shown in FIG. Modifications 1 to 3 have the same effects as those of the first embodiment.
  • the honeycomb structure 10 includes a first material forming portion 17 made of the first material and a second material having lower conductivity than the first material.
  • the insulating layer 20 may be formed by the second material forming unit 18. According to the modification 4, since the insulating layer 20 can be formed in the step of forming the honeycomb structure 10, it is not necessary to separately provide the step of forming the insulating layer 20.
  • the modified embodiment 4 also has the same operational effects as those of the first to fourth embodiments.
  • a first material and a second material having lower conductivity than the first material are prepared, and as shown in FIG. Molding is performed in a state in which the second material forming portion 18 made of the second material is filled inside the lattice-shaped first material forming portion 17 made of the first material.
  • the extraction portion 19 having a shape slightly smaller than the outer shape of the second material formation portion 18 partitioned by the lattice inside the lattice-shaped first material formation portion 17 is formed.
  • a corresponding portion is extracted from the second material forming unit 18.
  • the cells 13 are formed, and the honeycomb structure 10 is manufactured.
  • honeycomb structure 10 in the modified embodiment 4 may be replaced with the honeycomb structured body 10 in the first to fourth embodiments and the modified embodiments 1 to 3.

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Abstract

電気加熱式触媒（１）は、ハニカム構造体（１０）を有し、排ガスが流通する排気管（２）に配設されるように構成されている。ハニカム構造体（１０）は、触媒作用を有するとともに通電されて発熱するように構成されている。ハニカム構造体（１０）は、複数のセル（１３）を区画形成する格子部（１１）と、該格子部（１１）の外周（１１ａ）を覆う外周部（１２）とを有する。そして、格子部（１１）の表面（１１ｂ）及び外周部（１２）の表面は、排気管（２）との絶縁性が維持されるように構成されている。

Description

電気加熱式触媒 関連出願の相互参照
　本出願は２０１８年３月１５日に出願された日本出願番号２０１８－４８４８０号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
　本開示は、電気加熱式触媒に関する。
　従来、排ガス浄化作用を有する触媒が担持されたハニカム構造体を通電して発熱させることにより触媒を活性できる電気加熱式触媒（Electrically Heated Catalyst：ＥＨＣ）が知られている。電気加熱式触媒は、車両等の排気管に配設されるとともに電源回路に接続されて高電圧電気回路を構成するため、電気加熱式触媒と排気管との絶縁を確保することを要する。しかしながら、排気環境特有の凝縮水やカーボン微粒子等の粒子状物質（Particulate Matter：ＰＭ）により電気加熱式触媒と排気管と間の絶縁性が低下することにより、ハニカム構造体を介して電源回路に過電流が流れ込むおそれがある。例えば、特許文献１に開示の構成では、排気管の内壁に絶縁層を設けて、上記絶縁性の低下を防止している。
特開２０１６－８４７７７号公報
　特許文献１に開示の構成では、排気管内に大量の凝縮水が生じた場合や大量のＰＭが堆積した場合を考慮して、絶縁層を排気管の内壁の広範囲に設ける必要がある。その結果、コストの上昇や製造難易度の上昇を招く。また、導電性を有する物質が溶け込んだ水によりハニカム構造体が被水した場合には、ハニカム構造体における電気抵抗が極端に低下することにより電源回路に過電流が流れるおそれもある。また、排気管の形状を変更することにより、凝縮水等の滞留を抑制して凝縮水等がハニカム構造体に接触しないようにすることも考えられる。しかしながら、この場合は排気管を従来よりも複雑な形状にする必要があるため、排ガスの流通効率の低下による圧力損失の増加を招き、エンジン出力の低下を引き起こすおそれがある。
　本開示は、ハニカム構造体の絶縁性の低下を防止するとともに、エンジン出力の低下を防止することができる電気加熱式触媒を提供しようとするものである。
　本開示の一態様は、触媒作用を有するとともに通電されて発熱するように構成されたハニカム構造体を有し、排ガスが流通する排気管に配設されるように構成された電気加熱式触媒であって、
　上記ハニカム構造体は、複数のセルを区画形成する格子部と、該格子部の外周を覆う外周部とを有し、
　上記格子部の表面及び上記外周部の表面は、上記排気管との絶縁性が維持されるように構成されている、電気加熱式触媒にある。
　上記電気加熱式触媒においては、上記格子部の表面及び上記外周部の表面が上記排気管との絶縁性が維持されるように構成されている。これにより、排気管内に大量の凝縮水が生じたり、大量のＰＭが堆積したりした場合でも、ハニカム構造体の絶縁性を維持できるため、絶縁層を排気管の内壁に設ける場合に比べて、コストの上昇や製造難易度の上昇が抑制される。また、導電性を有する物質が溶け込んだ水によりハニカム構造体が被水した場合でも絶縁性を維持できるため、電源回路に過電流が流れることを防止できる。さらに、ハニカム構造体への被水防止のために排気管の形状を変更する必要がないため、当該電気加熱式触媒を配設する排気管の形状をシンプルな形状とすることができる。その結果、圧力損失の増加に基づくエンジン出力の低下を防止できる。
　以上のごとく、本開示によれば、ハニカム構造体の絶縁性の低下を防止するとともに、エンジン出力の低下を防止することができる電気加熱式触媒を提供することができる。
　なお、請求の範囲に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本開示の技術的範囲を限定するものではない。
　本開示についての上記目的及びその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図１は、実施形態１における電気加熱式触媒を備えた車両の構成を表す概念図であり、 図２は、実施形態１における電気加熱式触媒の配置を表した概念図であり、 図３（ａ）～（ｅ）は、いずれも実施形態１における電気加熱式触媒の配置を表した他の概念図であり、 図４（ａ）は、実施形態１におけるハニカム構造体の斜視図であり、図４（ｂ）は、格子部拡大図であり、 図５は、実施形態１における電気加熱式触媒の断面概念図であり、 図６は、実施形態２における電気加熱式触媒の断面概念図であり、 図７（ａ）は、図６におけるVIIa-VIIa線位置断面図であり、図７（ｂ）は、図６におけるVIIb-VIIb線位置断面図であり、 図８は、実施形態３における電気加熱式触媒の断面概念図であり、 図９は、実施形態４における、電気加熱式触媒の断面概念図であり、 図１０（ａ）は、図９におけるXa-Xa線位置断面図であり、図１０（ｂ）は、図９におけるXb-Xb線位置断面図であり、 図１１は、変形形態１における、電気加熱式触媒の断面概念図であり、 図１２は、変形形態２における、電気加熱式触媒の断面概念図であり、 図１３は、変形形態３における、電気加熱式触媒の断面概念図であり、 図１４は、変形形態４における、ハニカム構造体の格子部拡大図である。
（実施形態１）
　上記電気加熱式触媒の実施形態について、図１～図５を用いて説明する。
　本実施形態の電気加熱式触媒１は、ハニカム構造体１０を有し、排ガスが流通する排気管２に配設されるように構成されている。
　ハニカム構造体１０は、触媒作用を有するとともに通電されて発熱するように構成されている。また、ハニカム構造体１０は、複数のセル１３を区画形成する格子部１１と、該格子部１１の外周１１ａを覆う外周部１２とを有する。そして、格子部１１の表面及び外周部１２の表面は、排気管２との絶縁性が維持されるように構成されている。
　以下、本実施形態の電気加熱式触媒１について、詳述する。
　図１に示すように、電気加熱式触媒１は、車両１００に備えられた排気管２に搭載されている。さらに、車両１００には電気加熱式触媒１に電流を印加するＥＨＣ電源回路６が設けられている。また、車両１００にはエンジン１１０、ＥＣＵ１２０、ハイブリッド用トランスミッション１３０、インバータ１４０、高圧バッテリ１５０を備える。ハイブリッド用トランスミッション１３０は、発電機１３１、モータ１３２、動力分割機構１３３を備える。
　本実施形態では、電気加熱式触媒１は、図２に示すように、リア触媒（Rear Catalyst：Rr Cat.）として、排気管２の水平な部分に設けられている。そして、本実施形態では、電気加熱式触媒１は、図３（ａ）に示すように、排ガス浄化作用を奏するハニカム構造体１０、排ガスフィルタ３、排気温度センサ４、排気センサ５を備えている。排ガスフィルタ３はＰＭを捕集するように構成されており、ハニカム構造体１０の下流に設けられている。
　なお、電気加熱式触媒１は、図３（ａ）に示す形態に替えて、図３（ｂ）に示すように、排ガスフィルタ３を備えない構成であってもよい。また、図３（ｃ）に示すように、排ガスフィルタ３がハニカム構造体１０の上流に設けられていてもよい。また、図３（ｄ）に示すように、電気加熱式触媒１は、図３（ａ）に示す形態よりも下流に設けられていてもよい。また、図３（ｅ）に示すように、ハニカム構造体１０が上流側と下流側とに２分割されて上流側のハニカム構造体１０のみがＥＨＣ電源回路に接続されて加熱可能に構成されていてもよい。
　ハニカム構造体１０は３元触媒またはＮＯＸ還元触媒を担持しており、排ガス浄化作用を有する。図４に示すように、ハニカム構造体１０の外周部１２は排気管２の形状に合わせて円筒形状をなしており、その内側に格子部１１が設けられている。格子部１１により多数のセル１３が形成されている。セル１３は、排気管２における排ガスの流れ方向Ｆ（図５参照）に沿って伸びるように形成されて、ハニカム構造体１０における排ガス流路を形成している。図５に示すように、電気加熱式触媒１は、ハニカム構造体１０とＥＨＣ電源回路６（図１参照）と電気的に接続するためのＥＨＣ接続部１４、１５を備える。そして、電気加熱式触媒１と排気管２との間には絶縁性のマット７が介在している。
　図４に示すように、格子部１１の表面及び外周部１２の表面の少なくとも一部には、絶縁層２０が形成されている。本実施形態では、図５に示すように、絶縁層２０は、格子部１１の表面及び外周部１２の表面の全域に形成されており、ＥＨＣ接続部１４、１５の表面にも形成されている。絶縁層２０の膜厚は、特に限定されず、ハニカム構造体１０の絶縁性が維持される範囲内で設定できる。
　本実施形態では、絶縁層２０は、格子部１１の表面及び外周部１２の表面を酸化処理してなる酸化被膜からなる。なお、絶縁層２０は、格子部１１の表面及び外周部１２の表面に設けられた絶縁性を有するコーティング層からなることとしてもよい。これらにより、容易に絶縁層２０を形成できる。
　本実施形態の電気加熱式触媒１によれば、排気管２内に大量の凝縮水が生じた場合等には、重力方向Ｙにおける排気管２の底部に水がたまり、図４に示すように、その一部の水Ｌが電気加熱式触媒１のハニカム構造体１０にかかることがある。水Ｌに導電性を有する物質が溶け込んでいた場合でも、絶縁層２０によりハニカム構造体１０と排気管２との間の絶縁性を維持できるため、ＥＨＣ電源回路６（図１参照）に過電流が流れることを防止できる。また、図示しないが、ハニカム構造体１０に大量のＰＭが堆積した場合でも、ハニカム構造体１０の絶縁性を維持することができる。この場合も、同様にＥＨＣ電源回路６（図１参照）に過電流が流れることを防止できる。
　また、本実施形態では、絶縁層２０を排気管２の内壁に設ける場合に比べて、コストの上昇や製造難易度の上昇が抑制される。さらに、ハニカム構造体１０への被水防止のために排気管２の形状を変更する必要がないため、当該電気加熱式触媒１を配設する排気管２の形状をシンプルな形状とすることができる。その結果、当該電気加熱式触媒１が搭載された車両１００において、圧力損失の増加に基づくエンジン出力の低下を防止できる。
　また、本実施形態では、格子部１１の表面の少なくとも一部及び外周部１２の表面の少なくとも一部には、排気管２との絶縁性を維持するための絶縁層２０が設けられている。これにより、ハニカム構造体１０の絶縁性を容易に確保することができ、電気加熱式触媒１の構成が複雑となることを防止することができる。
　以上のように、本実施形態は、ハニカム構造体１０の絶縁性の低下を防止するとともに、エンジン出力の低下を防止することができる電気加熱式触媒１を提供することができる。
（実施形態２）
　実施形態１では電気加熱式触媒１はＵＦ／Ｃ（アンダーフロアコンバータ）として排気管２の水平な部分（図２参照）に設けたが、これに替えて、本実施形態では、図６に示すように、電気加熱式触媒１は、フロント触媒（Front Catalyst：Fr Cat.、図２参照）として、排気管２において下流に向かうほど重力方向Ｙの下方に位置するように傾斜した部分に設けられている。そして、実施形態１では絶縁層２０は格子部１１及び外周部１２の全域に形成されていたが、本実施形態では、これに替えて、図６に示すように、絶縁層２０は、排ガスの流れ方向Ｆに直交する断面において、外周部１２からハニカム構造体１０の中心１０ｃを通って流れ方向Ｆに平行な中心線１０ｄに向かって所定長さｈ１、ｈ２までの領域に形成されている。そして、図６に示すハニカム構造体１０の上流側端部１０１では、図７（ａ）に示すように、絶縁層２０は外周部１２からハニカム構造体１０の中心１０ｃに向かって所定高さｈ１までの領域に形成されており、図６に示すハニカム構造体１０下流側端部１０２では、図７（ｂ）に示すように、絶縁層２０は外周部１２からハニカム構造体１０の中心１０ｃに向かって所定高さｈ２までの領域に形成されている。本実施形態では、高さｈ１、ｈ２の大きさは、ハニカム構造体１０の流れ方向Ｆに直交する断面において、例えば当該断面の半径ｒの４分の１以上半径ｒ未満とすることができる。
　さらに、本実施形態では、図６に示すように、絶縁層２０は、流れ方向Ｆにおけるハニカム構造体１０の上流側端部１０１及び下流側端部１０２に形成されている。そして、下流側端部１０２における絶縁層２０の外周部１２からの高さｈ２は、上流側端部１０１における絶縁層２０の外周部１２からの高さｈ１よりも高くなっている。通常、排気管２は下流側ほど温度が低く凝縮水が発生しやすい。そのため、上流側端部１０１及び下流側端部１０２の絶縁層２０が最下部１２ａに位置するように、電気加熱式触媒１を排気管２に配設することにより、絶縁層２０がハニカム構造体１０の下流側が上流側に比べて最下部１２ａからより高い位置まで設けられることとなる。これにより、排気管２内において水Ｌがかかりやすい部分に絶縁層２０が形成されるため、絶縁性を一層維持することができる。
　さらに、本実施形態によれば、絶縁層２０が、排気管２における排ガスの流れ方向Ｆに直交する断面において、外周部１２からハニカム構造体１０の中心１０ｃに向かって所定高さｈ１、ｈ２までの領域に形成されている。これにより、ハニカム構造体１０は、中心１０ｃを含む中央領域に絶縁層２０が形成されていないため、ハニカム構造体１０は排ガスが通過させやすくなり、圧力損失の増加を防止してエンジン出力の低下を防止できる。
　なお、本実施形態において、上記実施形態１と同等の要素には同一の符号を付してその説明を省略することができる。そして、本実施形態においても上記実施形態１と同等の作用効果を奏する。
（実施形態３）
　本実施形態では、図８に示すように、絶縁層２０は、ハニカム構造体１０の上流側端部１０１の全域に形成されている。これにより、排気管２の上流から下流に向けて流れるＰＭがハニカム構造体１０の上流側端部１０１に大量に堆積しても、ハニカム構造体１０と排気管２との間の絶縁性が維持されることとなる。また、ハニカム構造体１０において絶縁層２０が形成された領域を比較的少なくできるため、圧力損失の増加を防止してエンジン出力の低下を防止できる。
（実施形態４）
　実施形態２では絶縁層２０は外周部１２から中心１０ｃに向かって所定高さｈ１、ｈ２の領域に形成したが、これに替えて、本実施形態では、図９、図１０に示すように、電気加熱式触媒１を排気管２に設置した状態において、絶縁層２０は外周部１２の最下部１２ａから中心線１０ｄに向かう所定高さｈ１、ｈ２までの領域に形成されている。
　本実施形態の電気加熱式触媒１によれば、絶縁層２０が形成された領域を一層小さくすることができるため、圧力損失の増加を抑制してエンジン出力の低下を防止できる。さらに、電気加熱式触媒１は、排気管２の下流側が下方に傾斜した部分に配置されているため、ハニカム構造体１０の下流側端部１０２の下方領域に水Ｌが特にかかりやすくなっている。そして、当該水Ｌが特にかかりやすい部分に絶縁層２０が大きく形成されるため、絶縁性の向上が期待できる。
　なお、変形形態１として、図１１に示すように、本実施形態に、実施形態３で示したようにハニカム構造体１０の上流側端部１０１の全域にさらに絶縁層２０を設けてもよい。当該変形形態１によれば、実施形態４と同等の作用効果を奏するとともに、上流側端部１０１にＰＭが大量に堆積しても電気加熱式触媒１の絶縁性を維持することができる。
　さらに、変形形態２として、図１２に示すように、電気加熱式触媒１を排気管２の水平な部分に設ける場合には、電気加熱式触媒１を排気管２に設置した状態において、絶縁層２０を外周部１２の最下部１２ａから中心１０ｃを通る中心線１０ｄに向かって所定高さｈ１までの領域に形成し、ハニカム構造体１０の上流側端部１０１と下流側端部１０２とにおいて、絶縁層２０の高さを同じとしてもよい。
　さらなる変形形態３として、図１３に示すように、図１２に示す変形形態２の構成にハニカム構造体１０の上流側端部１０１の全域にさらに絶縁層２０を設けてもよい。変形形態１～３においても本実施形態１と同様の作用効果を奏する。
　なお、変形形態４として、ハニカム構造体１０は、図１４（ｃ）に示すように、第１の材料からなる第１材料形成部１７と、第１の材料よりも導電性の低い第２の材料からなる第２材料形成部１８とを有し、絶縁層２０は、第２材料形成部１８により形成されていてもよい。変形形態４によれば、ハニカム構造体１０を形成する工程において、絶縁層２０を形成することができるため、絶縁層２０を形成する工程を別途設ける必要がない。なお、当該変形形態４においても上記実施形態１～４と同等の作用効果を奏する。
　当該変形形態４におけるハニカム構造体１０の作製方法は、まず、第１の材料と第１の材料よりも導電性の低い第２の材料とを用意し、図１４（ａ）に示すように、第１の材料による格子状の第１材料形成部１７の内側に、第２の材料による第２材料形成部１８が充填された状態に成形する。その後、図１４（ｂ）に示すように、格子状の第１材料形成部１７の内側に当該格子で区画された第２材料形成部１８の外形よりも一回り小さい形状を有する抜き出し部１９に相当する部分を第２材料形成部１８から抜き出す。これにより、図１４（ｃ）に示すようにセル１３を形成して、ハニカム構造体１０を作製する。
　本開示は上記各実施形態及び変形形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。例えば、変形形態４におけるハニカム構造体１０を、実施形態１～４及び変形形態１～３におけるハニカム構造体１０に置き換えた構成とすることもできる。
　本開示は、実施形態に準拠して記述されたが、本開示は当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形形態や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims (7)

  1. 　触媒作用を有するとともに通電されて発熱するように構成されたハニカム構造体（１０）を有し、排ガスが流通する排気管（２）に配設されるように構成された電気加熱式触媒（１）であって、
    　上記ハニカム構造体は、複数のセル（１３）を区画形成する格子部（１１）と、該格子部の外周を覆う外周部（１２）とを有し、
    　上記格子部の表面及び上記外周部の表面は、上記排気管との絶縁性が維持されるように構成されている、電気加熱式触媒。
  2. 　上記格子部の表面の少なくとも一部及び上記外周部の表面の少なくとも一部には、上記排気管との絶縁性を維持するための絶縁層（２０）が設けられている、請求項１に記載の電気加熱式触媒。
  3. 　上記絶縁層は、上記排気管における排ガスの流れ方向に直交する断面において、上記外周部から上記格子部の中心に向かう所定高さまでの領域に形成されている、請求項２に記載の電気加熱式触媒。
  4. 　上記絶縁層は、上記排気管に配設されたときに、上記外周部における重力方向の最下部（１２ａ）の位置から所定高さまでの領域に位置するように構成されている、請求項３に記載の電気加熱式触媒。
  5. 　上記絶縁層は、少なくとも上記流れ方向における上記ハニカム構造体の上流側端部（１０１）及び下流側端部（１０２）に形成されており、
    　上記下流側端部における上記絶縁層の上記外周部からの高さは、上記上流側端部における上記絶縁層の上記外周部からの高さよりも高い、請求項３又は４に記載の電気加熱式触媒。
  6. 　上記絶縁層は、上記格子部の表面及び上記外周部の表面を酸化処理してなる酸化被膜または、上記格子部の表面及び上記外周部の表面に設けられた絶縁性を有するコーティング層からなる、請求項２～５のいずれか一項に記載の電気加熱式触媒。
  7. 　上記ハニカム構造体は、第１の材料からなる第１材料形成部（１７）と上記第１の材料よりも導電性の低い第２の材料からなる第２材料形成部（１８）とを有し、
    　上記絶縁層は、該第２材料形成部により形成されている、請求項２～５のいずれか一項に記載の電気加熱式触媒。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002095975A (ja) * 2000-09-22 2002-04-02 Nippon Yakin Kogyo Co Ltd 絶縁層を有する自己発熱型メタルハニカム構造体
WO2011125177A1 (ja) * 2010-04-06 2011-10-13 トヨタ自動車株式会社 電気加熱式触媒装置
JP2012233443A (ja) * 2011-05-02 2012-11-29 Ngk Insulators Ltd 排ガス浄化システム

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5094074A (en) * 1990-02-23 1992-03-10 Nissan Motor Co., Ltd. Catalytic converter with metallic carrier and method for producing same
JP3035035B2 (ja) * 1991-11-21 2000-04-17 日本碍子株式会社 ヒーターユニット
US5393586A (en) * 1992-10-27 1995-02-28 Corning Incorporated Localized electrical heating of honeycomb structures
DE10026696A1 (de) * 2000-05-30 2001-12-20 Emitec Emissionstechnologie Partikelfalle
DE60320611T2 (de) * 2002-03-28 2009-06-10 Nichias Corp. Halterungsmaterial für einen katalytischen Umwandler und Verfahren zu seiner Herstellung
US7854904B2 (en) * 2003-06-10 2010-12-21 3M Innovative Properties Company Mounting mat for a catalytic converter
EP1495807A1 (en) * 2003-06-30 2005-01-12 3M Innovative Properties Company Mounting mat for mounting monolith in a pollution control device
KR20100076942A (ko) * 2007-08-31 2010-07-06 유니프랙스 아이 엘엘씨 기재 장착 시스템
CN102686843B (zh) * 2009-08-14 2015-04-01 尤尼弗瑞克斯I有限责任公司 多层基底支承体和排气处理装置
JP2012149605A (ja) * 2011-01-20 2012-08-09 Ibiden Co Ltd 保持シール材、及び、電気加熱式排ガス浄化装置
CN103443415B (zh) * 2011-03-10 2015-11-25 丰田自动车株式会社 内燃机的排气净化装置
CN103874834A (zh) * 2011-10-18 2014-06-18 丰田自动车株式会社 电加热式催化剂
CN103313773B (zh) * 2012-01-12 2016-01-13 丰田自动车株式会社 电加热式催化器
JP6370192B2 (ja) 2014-10-28 2018-08-08 イビデン株式会社 電気加熱式触媒コンバータ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002095975A (ja) * 2000-09-22 2002-04-02 Nippon Yakin Kogyo Co Ltd 絶縁層を有する自己発熱型メタルハニカム構造体
WO2011125177A1 (ja) * 2010-04-06 2011-10-13 トヨタ自動車株式会社 電気加熱式触媒装置
JP2012233443A (ja) * 2011-05-02 2012-11-29 Ngk Insulators Ltd 排ガス浄化システム

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