[發明專利]通電加熱式催化裝置及其制造方法

有效

• 申請號: 201180076048.5
• 申請日: 2011-12-27
• 公開（公告）號: CN104023846A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 高垣忠史;木下靖朗;下田健二;西尾和晃
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: B01J35/02
• 分類號: B01J35/02;B01D53/86;B01J35/04;F01N3/20
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 段承恩;楊光軍

技術領域

本發明涉及通電加熱式催化裝置及其制造方法。

背景技術

近年來，作為凈化從汽車等的發動機排出的排氣氣體的排氣凈化裝置，通電加熱式催化裝置(EHC：Electrically?Heated?Catalyst)備受矚目。在EHC中，在像發動機剛發動后等那樣排氣氣體的溫度低、催化劑難以活化的條件下，通過通電加熱強行使催化劑活化，也能夠提高排氣氣體的凈化效率。

專利文獻1中公開的EHC具備：圓筒狀的載體，其擔載有鉑、鈀等催化劑并具有蜂巢構造；以及與該載體電連接且在該載體的外周面彼此相對配置的一對表面電極。在該EHC中，在一對表面電極間對載體通電加熱，使被擔載于載體的催化劑活化。由此，通過催化反應凈化在載體中通過的排氣氣體中的未燃燒HC(碳氫化合物)、CO(一氧化碳)、NOx(氮氧化物)等。

由于EHC設置在汽車等的排氣路徑上，因此，對上述表面電極的材料不僅要求導電度，還要求耐熱性、高溫下的耐氧化性以及排氣氣體氣氛中的耐腐食性等。因此，如專利文獻1中公開的那樣，使用Ni-Cr合金和/或MCrAlY合金(其中，M是Fe、Co、Ni中的至少一種)等金屬材料。表面電極通過噴鍍而形成在載體上。另一方面，作為上述載體的材料，使用SiC(碳化硅)等陶瓷材料。因此，在通電加熱時，由于構成表面電極的金屬材料與構成載體的陶瓷材料的線膨脹系數差而產生熱應力。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2011-106308號公報

發明內容

發明要解決的問題

發明人發現了以下問題。

EHC的表面電極沿圓筒狀載體的軸向延伸設置。另外，在表面電極的載體軸向中央部連接有金屬布線、供給電流。通過該電流在表面電極中沿載體軸向傳遞，從而在一對表面電極間對載體整體通電加熱。

若反復進行通電加熱，則由于上述熱應力，在表面電極上產生載體周向的裂縫，阻礙沿載體軸向的電流的傳遞，其結果，存在表面電極與金屬布線的連接部附近(載體的軸向中央部)被集中加熱這一問題。

本發明是鑒于上述內容完成的發明，目的在于提供一種即使在表面電極上產生了載體周向的裂縫、也保持沿載體軸向的電流的傳遞的通電加熱式催化裝置。

用于解決問題的技術方案

本發明的一種方式的通電加熱式催化裝置具備：

載體，其含有陶瓷且擔載有催化劑；

一對表面電極，其在所述載體的外周面彼此相對且沿所述載體的軸向延伸設置；以及

布線，其從外部向所述表面電極供給電力，

經由所述表面電極對所述載體通電加熱，

其中，

沿所述載體的軸向延伸設置的金屬制的形變部件埋設于所述表面電極。

能夠提供一種即使在表面電極上產生了載體周向的裂縫、也保持沿載體軸向的電流的傳遞的通電加熱式催化裝置。

優選，所述形變部件為網狀物、線、沖裁板中的任一部件。由此，可靠地保持沿載體軸向的電流的傳遞。

另外，優選，所述表面電極通過噴鍍而形成。

并且，優選，在所述載體與所述形變部件之間形成有空腔。由此，緩和熱應力。

另外，優選，所述形變部件具備：與所述表面電極接合的接合部；以及未與所述表面電極接合的非接合部。由此，緩和熱應力。

并且，為了適于800℃以上的使用環境，優選，形變部件含有不銹鋼系合金、Ni基系合金、Co基系合金中的任一合金。

優選，所述表面電極中連接有所述布線的連接區域位于所述載體的軸向的中央部。

優選，所述陶瓷含有SiC。

另外，優選，所述表面電極含有Ni-Cr合金或MCrAlY合金，該Ni-Cr合金中Cr含量為20～60質量％，該MCrAlY合金中M為Fe、Co、Ni中的至少一種。

本發明的一種方式的通電加熱式催化裝置的制造方法，該通電加熱式催化裝置是經由在含有陶瓷且擔載有催化劑的載體的表面所形成的表面電極對所述載體通電加熱的通電加熱式催化裝置，該通電加熱式催化裝置的制造方法具備：

在所述載體的外周面形成彼此相對且沿所述載體的軸向延伸設置的一對所述表面電極的工序；以及

連接從外部向所述表面電極供給電力的布線的工序，

在形成所述表面電極的工序中，

將沿所述載體的軸向延伸設置的金屬制的形變部件埋設于所述表面電極。

優選，將所述形變部件設為網狀物、線、沖裁板中的任一部件。