[发明专利]蜂窝结构主体和电热催化剂装置

说明书

技术领域

本发明涉及安装至废气净化系统从而净化从内燃机发出的废气的蜂窝结构主体，并且涉及装备有蜂窝结构主体的电热催化剂(EHC)装置。

背景技术

一般而言，催化剂装置安装至废气净化系统的废气管，从汽车的内燃机发出的废气流过该废气管进行净化。催化剂装置能够净化废气。一般而言，催化剂装置使用在其中承载催化剂例如铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)等等的催化剂的蜂窝结构主体。

附带地，需要在大约400℃下加热催化剂装置中承载的催化剂从而适当地激活催化剂。为了实现这一点，现有一种传统技术，即具有蜂窝结构主体的电热催化剂(EHC)装置，其中蜂窝结构主体装备有一对正电极和负电极。正电极和负电极形成于蜂窝结构主体的外圆周表面上。当电功率供给正电极和负电极时，电流在蜂窝结构主体中流动，并且热能会生成在蜂窝结构主体中。

例如，编号为2010-106735的日本专利公开特许公报中公开了一种具有圆柱形状的蜂窝结构主体，其外圆周表面上形成了一对正电极和负电极。当蜂窝结构主体具有圆柱形状(即时，其垂直于蜂窝结构主体的轴向方向的横截面具有圆形)时，形成电极对的正电极和负电极之间的距离会依照一部分电极而变化，即不是恒定的。这种电极结构导致的问题是在与电流流过正电极与负电极之间的端部上的短距离(例如，在正电极与负电极之间的外部处的距离)相比，电流难以流过电极对之间的长距离(例如，在正电极与负电极之间的中心部分处的距离)。这会由于导致蜂窝结构主体内部不平衡的温度分布而导致蜂窝结构主体内部的不均匀的温度分布。

为了解决上述传统问题，在编号为H04-67588的日本专利公开特许公报中公开了一种传统技术。该传统的技术提供了一种圆柱形状的蜂窝结构主体，它具有加热器部分和狭缝部分。狭缝部分形成于蜂窝结构主体中并且调节蜂窝结构主体中的电阻。

另外，还有公开在编号为H04-280086的日本专利公开特许公报中的其它传统技术，它提供了一种装备有蜂窝单片加热器的蜂窝结构主体。特别地，垂直于蜂窝结构主体的轴向方向的蜂窝结构主体的横截面具有正方形形状或跑道形状从而在电极对之间具有相同的距离。

然而，具有在编号为H04-67588的日本专利公开特许公报中公开的电极的蜂窝结构主体由于具有狭缝部分从而调节电阻而具有长的电路。一旦供给电功率，此种结构就导致难以增高蜂窝结构主体的温度的困难。

另外，这种传统的蜂窝结构主体因为在蜂窝结构主体中具有狭缝部分而具有降低整体强度和净化废气能力的可能性。

因为具有编号为H04-280086的日本专利公开特许公报中公开的蜂窝单片加热器的蜂窝结构主体具有正方形形状或跑道形状，所以存在很难将它安装到汽车的废气管中的可能性。即，该传统蜂窝结构主体的结构在将它安装至用于汽车内燃机的废气净化系统中的废气管时具有缺点。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种蜂窝结构主体和装备有该蜂窝结构主体的电热催化剂(EHC)装置，它能够很容易地安装至废气净化系统中的废气管，并且易于使温度均匀地增大至期望的温度。

为了实现上述目的，本示例性实施例提供了一种具有蜂窝主体和一对电极的蜂窝结构主体。蜂窝主体具有单元格形成部分和圆柱形中空形状的外壳部分。外壳部分罩盖单元格形成部分。电极对形成于外壳部分的外圆周表面(即，外周向表面)，这样电极对的电极就沿蜂窝主体的直径方向彼此面对。即，电极穿过蜂窝主体彼此面对。在蜂窝结构主体中，每个电极均具有一个基准电极部分和一个或多个外部电极部分。基准电极部分沿蜂窝主体的圆周方向形成在电极的中心部分。外部电极部分形成在基准电极部分的两端处。电极端子形成在每个电极的基准电极部分上。一个电极的基准电极部分沿蜂窝主体的径向彼此面对另一个电极的基准电极部分。一个电极的外部电极部分沿蜂窝主体的径向一一对应地面对另一个电极的外部电极部分。基准电极部分的电阻率小于蜂窝结构主体的每个电极中的每个外部电极部分的电阻率。

在具有上述改进结构的蜂窝结构主体的蜂窝主体中，蜂窝主体中的单元格形成部分由外壳部分罩盖。垂直于蜂窝主体的轴向方向的蜂窝主体的横截面为圆形。因此，沿蜂窝主体的径向一起面对的电极之间的距离在电极的位置处会变化。特别地，远离每个电极的中心部分的位置增大得越多，电极对的电极之间的距离减小得越多。这意味着电极上远离电极的中心部分的位置增大得越多，电流就越容易通过蜂窝主体的内部在电极之间流动。