[发明专利]电加热式催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及设在内燃机的排气通路中的电加热式催化剂。

背景技术

以往，作为设在内燃机的排气通路中的排气净化催化剂，开发出由通过通电而发热的发热体对催化剂进行加热的电加热式催化剂（Electric Heating Catalyst：以下，称为EHC）。

另外，在EHC中已知在发热体的侧面（外周面）以互相相对的方式连接了一对电极的结构（例如，参照专利文献1）。在这样的结构中，电流在发热体中通过而在电极之间流动，由此发热体发热。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-269387号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在圆柱状（包含截面形状为椭圆的情况）的发热体的外周面以互相相对的方式设置有一对电极的情况下，形成有沿所述发热体的外周面延伸的表面电极。当对该电极通电时，电流在发热体中的位于表面电极之间的部分（以下，将该部分称为“电极间部分”）流动。因此，该电极间部升温。然而，在发热体存在从表面电极间向外侧偏离的部分（即没有设置表面电极的外周面的附近部分：以下，将该部分称为“电极间外部”）。即使对电极通电，电流也难以向该电极间外部流动，所以该电极间外部难以升温。因此，通电时的发热体的周向（与轴向垂直的宽度方向）上的温度分布变得不均匀。

当这样发热体的周向上的温度分布变得不均匀时，在低温部未充分发挥催化剂的排气净化能力，导致排气净化率下降。另外，如果发热体上的温度分布的不均增大，则热应力变大，由此也可能导致发热体破损。

在这里，通过增大表面电极在发热体的周向上的宽度（以下，将该方向的宽度简称为“表面电极的宽度”），能够在发热体中增大电极间部分所占的比例，减小电极间外部所占的比例。然而，如果增大表面电极的宽度，则发热体的外周面上的表面电极间的距离（以下，将该距离称为“表面电极间的外周距离”）变小。如果该表面电极间的外周距离小到某种程度以上，则在表面电极间流动的电流容易通过发热体的外周面集中地流动。其结果，该外周面的位于表面电极间的部分恐会过度升温。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于在EHC中通过更合适地使发热体发热以谋求排气净化率的提高和/或对发热体破损的抑制。

用于解决课题的技术方案

本发明，在EHC中，在表面电极间流动的电流，在发热体的轴向上的一部分主要经发热体的外周面流动，在另一部分主要经发热体的内部流动。

本发明涉及的电加热式催化剂，其中，具备：

发热体，其形成为圆柱状，通过通电而发热并通过发热来加热催化剂；和

一对电极，是向所述发热体供电的电极，具有沿所述发热体的外周面在该发热体的轴向以及周向上延伸的表面电极，该表面电极设置成夹着所述发热体而互相相对；

所述表面电极被形成为，使得在所述表面电极间流动的电流，在所述发热体的轴向上的一部分主要经过所述发热体的外周面流动，在另一部分主要经过所述发热体的内部流动。

根据本发明涉及的EHC，在通电时，能够在发热体的轴向上的一部分使电极间外部升温，在另一部分使电极间部分升温。也就是，如果从发热体的整个轴向来观察，能够使该发热体上的与轴向垂直的截面方向的整体升温。因此，能够使排气净化率提高，另外能够抑制发热体破损。

在本发明中，也可以将至少一方的表面电极形成为，在发热体的周向上的宽度在发热体的轴向上不同。在一部分表面电极间的外周距离越小到某种程度以上越使至少一方的表面电极的宽度变大，从而在该一部分能够使电流主要经发热体的外周面流动。

在本发明中，也可以将至少一方的表面电极形成为，在发热体的周向上的电阻值的分布在发热体的轴向上不同。如果表面电极间的距离相同，则越是电阻值小的部位，在表面电极间流动的电流越容易大量流动。因此，在至少一方的表面电极，通过在一部分将发热体的周向上的端部附近的电阻值减小到某种程度以上，在该一部分能够使电流主要经发热体的外周面流动。

发明的效果

根据本发明，在EHC中，能够更合适地使发热体发热。其结果，能够使排气净化率提高，另外能够抑制发热体破损。

附图说明

图1是表示实施例1涉及的电加热式催化剂（EHC）的概略结构的图。

图2是表示将实施例1涉及的EHC的催化剂载体的外周面展开了的样子的图。

图3是表示将实施例1的变形例涉及的EHC的催化剂载体的外周面展开了的样子的图。