[發明專利]蜂窩結構體的發熱方法

有效

• 申請號: 201380028389.4
• 申請日: 2013-03-29
• 公開（公告）號: CN104395576B
• 公開（公告）日: 2017-07-18
• 發明（設計）人: 佐久間健;齋木勝己
• 申請（專利權）人: 日本礙子株式會社
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20;B01J35/02;F01N9/00
• 代理公司: 上海市華誠律師事務所31210
• 代理人: 李曉

技術領域

本發明涉及蜂窩結構體的發熱方法。更具體地，涉及能夠使發熱時溫度的不均勻較小，且以較少的耗電量而使蜂窩結構體良好地發熱的蜂窩結構體的發熱方法。

背景技術

以往，將使堇青石制的蜂窩結構體擔載有催化劑的結構體用于處理汽車引擎所排出的尾氣中的有害物質。另外，也已知有將由碳化硅質燒結體形成的蜂窩結構體用于凈化尾氣的事例(例如，參考專利文獻1)。

在使用催化劑處理尾氣中含有的有害物質的情況下，有必要使該催化劑升溫至特定的溫度。即，為了有效地體現催化劑的催化功能，需要使催化劑升溫至催化劑活性化的溫度以上?？墒?，在發動機起動時，由于催化劑的溫度較低，存在尾氣沒有被充分凈化的問題。

因此，研究一種在擔載有催化劑的蜂窩結構體的上游側設置金屬制的加熱器而使尾氣升溫的方法(例如，參考專利文獻2)。

另外，公開有將由導電陶瓷構成的、兩端部配設有電極的蜂窩結構體作為附有加熱器的催化劑載體使用的事例(例如，參考專利文獻3)。

另外，公開有一種蜂窩結構體(例如，參考專利文獻4)，其具備：具有多孔質的隔壁和位于最外周的外周壁的筒狀的蜂窩結構部、以及配設在蜂窩結構部的側面的一對電極部。專利文獻4中記載的蜂窩結構體的蜂窩結構部的電阻率為1～200Ωcm。通過對該蜂窩結構體的一對電極部間施加電壓，對蜂窩結構部進行供電，能夠使該蜂窩結構部發熱。即，這樣的蜂窩結構體能夠在作為催化劑載體的同時，還能夠通過施加電壓作為加熱器發揮功能。

如上所述，在利用蜂窩結構體所擔載的催化劑處理尾氣的情況下，需要使該催化劑升溫至特定的溫度。因此，在將在專利文獻4中所記載的蜂窩結構體擔載了催化劑的結構體用于處理尾氣中的有害物質的情況下，使蜂窩結構部的溫度升溫至被擔載的催化劑能夠活性化的溫度以上。以下，有時將“催化劑活性化溫度”稱為“催化劑活性溫度”。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:第4136319號專利公報

專利文獻2:第2931362號專利公報

專利文獻3:特開平8-141408號公報

專利文獻4:國際公開第2011/125817號

發明內容

發明要解決的課題

將催化劑擔載于如專利文獻4記載的蜂窩結構體后進行尾氣處理的情況下，必須迅速使蜂窩結構部發熱，以趕上汽車引擎的起動。特別是，在具有發動機以外的動力源的混合動力汽車中，發動機的起動和停止頻繁進行，因此為配合發動機的起動，需要使蜂窩結構部迅速發熱。又，通常的汽油發動機汽車等中，在發動機的起動和停止頻繁進行的行車狀態中，為配合發動機的起動，需要使蜂窩結構部迅速發熱。

因此，以往，作為使專利文獻4記載的蜂窩結構體的蜂窩結構部發熱的方法，采用了以一定的時間對蜂窩結構部供應一定功率的方法。在這樣的蜂窩結構體的發熱方法中，對蜂窩結構部以一定時間供應相對較大的功率，使蜂窩結構部立即發熱直到蜂窩結構部的發熱部分中的最低溫度為催化劑活性溫度以上。以下，將這樣使蜂窩結構體的發熱方法稱為“以往的蜂窩結構體的發熱方法”。另外，以發熱部分中的最低溫度為基準使蜂窩結構部發熱是為了使蜂窩結構部全體體現良好的凈化能力(換言之，即催化作用)。

然而，上述以往的蜂窩結構體的發熱方法中，存在使蜂窩結構部均一發熱極其困難這樣的問題。特別是，蜂窩結構部的電阻值在溫度上升的同時下降，所以溫度高的部分被進一步促進發熱。因此，在以往的蜂窩結構體的發熱方法中，存在蜂窩結構部的部分的溫度差會隨著溫度上升而變大，在到達目標溫度的時刻上的最高溫度和最低溫度的溫度差擴展到很大的現象。

在凈化尾氣的情況下，催化劑在所要求的溫度以上時，體現了足夠的凈化能力。例如，作為上述所要求的溫度，可以例舉催化劑活性溫度。但是，在使蜂窩結構部發熱的情況下，使蜂窩結構部發熱過剩至超過催化劑活性溫度，從耗電量的觀點來看是不優選的。例如，當發熱部分中的最低溫度到達催化劑活性溫度時，發熱部分中的最高溫度大幅度超過催化劑活性溫度的話，則蜂窩結構部的發熱浪費了電力。特別是在汽車等中，由于使用電池等 的電源進行著蜂窩結構部的發熱，所以有效地使用有限的電力，使蜂窩結構部良好地發熱這點很重要。

本發明是鑒于上述問題而提出的，提供一種能夠使發熱時的溫度不均勻變小、且以較少的耗電量使蜂窩結構體良好地發熱的蜂窩結構體的發熱方法。

解決課題的手段

為解決上述課題，本發明提供以下的蜂窩結構體的發熱方法。