触媒コンバータ装置
【課題】排気中に含まれるカーボンに起因する触媒担体への通電効率の低下を抑制可能な触媒コンバータ装置を得る。
【解決手段】ケース筒体２８の内部において、保持部材２６を介して触媒担体１４が保持される。保持部材２６は、金属等の熱伝導率の高い部材で構成されており、触媒担体１４の熱を効率的にケース筒体２８に伝えることで、ケース筒体２８に付着したカーボンの燃焼を促進できる。
【解決手段】ケース筒体２８の内部において、保持部材２６を介して触媒担体１４が保持される。保持部材２６は、金属等の熱伝導率の高い部材で構成されており、触媒担体１４の熱を効率的にケース筒体２８に伝えることで、ケース筒体２８に付着したカーボンの燃焼を促進できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気管に設けられる触媒コンバータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関で生じた排気を浄化するために排気管に設けられる触媒コンバータ装置では、たとえば特許文献１に記載されているように、触媒を担持する基材に発熱体を用い、通電により基材を発熱させるようにしたものがある。このように基材（触媒担体）を通電により加熱することで、排気の温度が低い状態であっても、早期に触媒担体を昇温させることができる。
【０００３】
ところで、排気中にはカーボンが含まれる。カーボンが、触媒担体や、この触媒担体が収容される筒体に付着すると、筒体（金属製シェル）と触媒担体との間の電気抵抗がカーボンによって低下してしまい、触媒担体への通電効率（加熱効率）が低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭４９−１２４４１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、排気中に含まれるカーボンに起因する触媒担体への通電効率の低下を抑制可能な触媒コンバータ装置を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明では、内燃機関から排出される排気を浄化するための触媒を担持し、通電によって加熱される触媒担体と、筒状に形成されて内部に前記触媒担体が収容されると共に排気管に取り付けられる筒体と、前記触媒担体の外周面に設けられ触媒担体に通電するための一対の電極と、前記筒体と前記触媒担体との間に配置され弾性により触媒担体を筒体内に保持する保持部材と、前記触媒担体から前記筒体へ伝熱させるための伝熱部材と、を有する。
【０００７】
この触媒コンバータ装置では、触媒担体が電極を通じて通電され加熱昇温されると、担持された触媒による浄化効果をより早期に発揮させることができる。また、触媒担体は保持部材及び筒体を介して排気管に取り付けられており、保持部材は弾性を有しているので、触媒担体と筒体との相対的な位置変動が吸収される。
【０００８】
排気中には、内燃機関の燃焼で生じたカーボンが含まれることがあり、このカーボンが触媒担体や筒体に付着すると、カーボンにも電流が流れるため、触媒担体への通電効率が低下することがある。本発明では、触媒担体から筒体へ伝熱させるための伝熱部材を有している。したがって、このような伝熱部材がない構成と比較して、触媒担体の熱（電極からの通電による発熱に限定されず、排気から触媒担体に作用した熱や、触媒担体における触媒の反応熱を含む）を効率的に筒体に伝え、筒体の内周面に付着したカーボンを効果的に燃焼させることができる。カーボンを燃焼させて除去することで、触媒担体への通電効率の低下を抑制できる。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記保持部材が金属製とされている。
【００１０】
保持部材を金属製とすることで、たとえば樹脂製のものと比較して熱伝導率が高いので、保持部材が伝熱部材を兼ねる構成を実現できる。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、前記保持部材が前記伝熱部材を兼ねている。
【００１２】
保持部材が伝熱部材を兼ねているので、これらを別体とした構成と比較して、部品点数が少なくなる。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記筒体が、前記触媒担体との間に前記保持部材が配置される大径部と、前記大径部よりも小径とされ前記触媒担体との間に前記伝熱部材が配置される小径部と、を有する。
【００１４】
このように、筒体に大径部と小径部とを設け、大径部と触媒担体との間に保持部材を配置することで、保持部材の厚みを確保できるので、保持部材の弾性を高く発揮させて触媒担体を筒体内に保持できる。また、小径部と触媒担体との間に伝熱部材を配置することで、伝熱部材の厚みを薄くし、触媒担体から筒体への効率的な伝熱が可能になる。
【００１５】
請求項５に記載の発明では、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発明において、前記伝熱部材の一部が、前記排気の流れ方向上流側に露出している。
【００１６】
したがって、伝熱部材の露出部分にカーボンが付着しやすくなるが、伝熱部材も触媒担体からの熱によって昇温されるので、付着したカーボンを効率的に燃焼させて除去できる。
【００１７】
請求項６に記載の発明では、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の発明において、前記筒体を前記触媒担体に対し電気的に絶縁する絶縁部材、を有する。
【００１８】
絶縁部材により、触媒担体から筒体への電流が抑制されるので、触媒担体への通電効率がより高くなる。絶縁部材は、たとえば、伝熱部材が備えていてもよいし、これらとは別体で、たとえば、触媒担体と伝熱部材との間、あるいは伝熱部材と筒体との間に配置されていてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は上記構成としたので、排気中に含まれるカーボンに起因する触媒担体への通電効率の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態の触媒コンバータ装置を排気管への取付状態において中心線を含む断面で示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態の触媒コンバータ装置を排気管への取付状態において部分的に拡大して示す断面図であり、（Ａ）はカーボンが付着した状態、（Ｂ）はカーボンが部分的に燃焼されて除去された状態を示す。
【図３】本発明の第２実施形態の触媒コンバータ装置を排気管への取付状態において中心線を含む断面で示す断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態の触媒コンバータ装置を排気管への取付状態において中心線を含む断面で示す断面図である。
【図５】本発明の第４実施形態の触媒コンバータ装置を排気管への取付状態において中心線を含む断面で示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１には、本発明の第１実施形態の触媒コンバータ装置１２が排気管１０への装着状態で示されている。
【００２２】
図１に示すように、触媒コンバータ装置１２は、導電性及び剛性を有する材料（導電性セラミック、導電性樹脂や金属等を適用可能であるが、本実施形態では特に導電性セラミックとしている）によって形成された触媒担体１４を有している。触媒担体１４は、ハニカム状または波状等とした薄板を渦巻状あるは同心円状等に構成することで材料の表面積が増大された円柱状あるいは円筒状に形成されており、表面には触媒（白金、パラジウム、ロジウム等）が付着された状態で担持されている。触媒は、排気管１０内を流れる排気（流れ方向を矢印Ｆ１で示す）中の有害物質を浄化する作用を有している。なお、触媒担体１４の表面積を増大させる構造は、上記したハニカム状や波状に限定されるものではない。
【００２３】
触媒担体１４には２枚の電極１６Ａ、１６Ｂが触媒担体１４に対し対称の位置（図１では上下）に貼着されている。本実施形態では、電極１６Ａ、１６Ｂの長さを触媒担体１４の長さと一致させている。そして、電極１６Ａ、１６Ｂの上流側端部１６Ｕが、触媒担体１４の上流側端面１４Ａと軸方向で同一位置になっている。同様に、電極１６Ａ、１６Ｂの下流側端部１６Ｌが、触媒担体１４の下流側端面１４Ｂと軸方向で同一位置になっている。
【００２４】
電極１６Ａ、１６Ｂにはそれぞれ、金属等の導電性を有する材料で構成された導線部材２０Ａ、２０Ｂを介して端子１８Ａ、１８Ｂが接続されている。端子１８Ａ、１８Ｂはいずれも、中心の電極棒２２の周囲を絶縁層２４が覆う構造とされている。電極棒２２の外側端部（導線部材２０Ａ、２０Ｂと反対側の端部）は、触媒担体１４への給電用のケーブルが接続される接続部２２Ｃとされている。
【００２５】
絶縁層２４は電気絶縁性を有する材料によって円筒状に形成されている。絶縁層２４は、電極棒２２の外周面を全周にわたって覆うことで、電極棒２２から、ケース筒体２８のカバー部３６への電気の流れが阻止されている。
【００２６】
導線部材２０Ａ、２０Ｂは、たとえばジグザグ状に、あるいは螺旋状に形成されて可撓性を有するようになっており、後述するようにケース筒体２８と触媒担体１４とが相対移動した場合に、この相対移動を吸収することが可能とされている。そして、端子１８Ａ、１８Ｂから導線部材２０Ａ、２０Ｂ及び電極１６Ａ、１６Ｂを通じて触媒担体１４に通電することで、触媒担体１４を加熱できる。この加熱により、触媒担体１４に担持された触媒を昇温させることで、触媒の浄化作用をエンジン始動直後等であっても早期に発揮させることができるようになっている。
【００２７】
触媒担体１４の外周には、金属性の材料（たとえばワイヤメッシュ等）によって略円筒状に形成された保持部材２６が配置されている。さらに、保持部材２６の外周には、ステンレス等の金属で略円筒状に成形されたケース筒体２８が配置されている。換言すれば、略円筒状のケース筒体２８の内部に、触媒担体１４が収容されると共に、ケース筒体２８と触媒担体１４との間に配置された保持部材２６により、触媒担体１４がケース筒体２８の内部に、同心（中心線ＣＬ）で保持されている。
【００２８】
保持部材２６は所定の弾性も有している。ケース筒体２８と導電性セラミック製の触媒担体１４とでは線膨張係数が異なっているため、排気管１０内を通過する排気の熱や触媒担体１４への通電加熱による膨張量が異なることとなるが、この膨張量の違いが、保持部材２６の弾性により吸収される。さらに、排気管１０を通じた振動の入力に対しても、保持部材２６が緩衝作用を発揮しつつケース筒体２８と触媒担体１４との位置ズレを吸収する。
【００２９】
また、保持部材２６は、金属製の材料で構成されているので、他の材料（たとえばセラミックや樹脂等）と比較して、熱伝導率が高い。このため、触媒担体１４の熱を、効率的にケース筒体２８に伝えることが可能になっている。なお、第１実施形態及び後述する第２実施形態では、保持部材２６が、本発明に係る伝熱部材を兼ねている構成である。
【００３０】
本実施形態では、保持部材２６は、軸方向に２分割されており、上流側保持部材２６Ｐと下流側保持部材２６Ｑとが構成されている。そして、上流側保持部材２６Ｐと下流側保持部材２６Ｑの間に、導線部材２０Ａ、２０Ｂ及び端子１８Ａ、１８Ｂの一部を収容する電極収容部３０が形成されている。保持部材２６と導線部材２０Ａ、２０Ｂ及び端子１８Ａ、１８Ｂとは非接触となっている。
【００３１】
また、図１から分かるように、保持部材２６を全体で見たとき、触媒担体１４と保持部材２６とは軸方向で概ね同じ長さに形成されており、触媒担体１４の上流側端面１４Ａと保持部材２６の上流側端面２６Ａとは略面一になっている。同様に、触媒担体１４の下流側端面１４Ｂと保持部材２６の下流側端面２６Ｂとは略面一になっている。そして、このように伝熱部材でもある保持部材２６の一部（上流側端面２６Ａ）が、上流側に露出している。また、保持部材の他の部分（下流側端面２６Ｂ）が、下流側に露出している。
【００３２】
なお、保持部材２６を上記のように２分割することなく、その上流側端面２６Ａから下流側端面２６Ｂまで連続する略円筒状に形成してもよい。この場合には、電極収容部３０を、電極１６Ａ、１６Ｂのそれぞれに対応する位置に、保持部材２６を厚み方向に貫通する孔部として構成することができる。
【００３３】
ケース筒体２８は、略円筒状に成形されており、流れ方向上流側において、下流へ向かって径が漸増された上流側テーパー部２８Ａと、流れ方向中間部分において上流側テーパー部２８Ａから連続し、排気管１０よりも大径の中間部２８Ｂ、及び長手方向下流側において、中間部２８Ｂから連続すると共に下流へ向かって径が漸減された下流側テーパー部２８Ｃを有している。
【００３４】
排気管１０の前側パイプ１０Ａの下流側端部は上流側テーパー部２８Ａの上流側端部に、排気管１０の後側パイプ１０Ｂの上流側端部が下流側テーパー部２８Ｃの下流側端部にそれぞれ接続されており、排気の流路断面積が、このケース筒体２８の部分（特に中間部２８Ｂ）では局所的に拡大されていることになる。
【００３５】
中間部２８Ｂには、端子１８Ａ、１８Ｂを収容可能な略筒状のカバー部３６が設けられている。このカバー部３６の内部に端子１８Ａ、１８Ｂが挿通された状態で、カバー部３６の開口部分が蓋板３８で閉塞されている。
【００３６】
ケース筒体２８は、少なくとも触媒担体１４及び保持部材２６に対し絶縁性を有する構造とされている。したがって、触媒担体１４の電流が、不用意にケース筒体２８に流れて、触媒担体１４への通電効率が低下しないようになっている。なお、ケース筒体２８の絶縁構造としては、たとえば、ケース筒体２８全体を、絶縁性を有する材料で構成する構造が挙げられる。この構成では、ケース筒体２８が、本発明に係る絶縁部材にもなっている。
【００３７】
また、ケース筒体２８の本体部分を金属製とし、その内周面に絶縁性膜を設ける（たとえば絶縁性の樹脂薄膜を貼着あるいは塗布する）等により、触媒担体１４及び保持部材２６に対する絶縁性を確保する構造でもよい。この構成では、内周面の絶縁性膜が、本発明に係る絶縁部材を構成している。後述するように、触媒担体１４から作用した熱を利用してケース筒体２８の内周面に付着したカーボンの燃焼を促進する観点からは、ケース筒体２８の本体部分を金属製として、熱伝導性が高い構造としておくことが好ましい。
【００３８】
次に、本実施形態の触媒コンバータ装置１２の作用を説明する。
【００３９】
図１に示すように、触媒コンバータ装置１２は、そのケース筒体２８が排気管１０の途中に、排気管１０と同心になるように取り付けられ、触媒担体１４の内部を排気が通過する。このとき、触媒担体１４に担持された触媒により、排気中の有害物質が浄化される。
【００４０】
本実施形態の触媒コンバータ装置１２では、端子１８Ａ、１８Ｂ、導線部材２０Ａ、２０Ｂ及び電極１６Ａ、１６Ｂによって触媒担体１４に通電し、触媒担体１４を加熱することで、触媒担体１４に担持された触媒を昇温させ、浄化作用をより高く発揮させることができる。たとえば、エンジンの始動直後等、排気の温度が低い場合には、あらかじめ触媒担体１４への通電加熱を行うことで、エンジン始動初期における触媒の浄化性能を確保できる。なお、排気の温度が充分に高い場合は、触媒担体１４が排気からの熱で昇温されるので、触媒担体１４に通電する必要はない。
【００４１】
エンジンからの排気にはカーボンが含まれていることがある。図２（Ｂ）に示すように、このカーボンＣＢが触媒担体１４の上流側端面１４Ａ（あるいは下流側端面１４Ｂ）から保持部材２６の上流側端面２６Ａ及びケース筒体２８の内周面にかけて付着し、ケース筒体２８の内周面において、全周にわたって繋がる（環状に連続してしまう）と、触媒担体１４に流れるべき電流がカーボンＣＢにも流れるため、触媒担体１４の通電効率が低下することがある。さらに、触媒担体１４に担持された触媒の加熱効率も低下する懸念がある。
【００４２】
ここで、本実施形態の触媒コンバータ装置１２では、保持部材２６が金属製の材料で構成されており、金属以外の材料で構成されたものと比較して、熱伝導率が高くなっている。したがって、触媒担体１４の熱が、保持部材２６を介して、ケース筒体２８に効率的に伝わり、ケース筒体２８の温度を効率的に上昇させることができる。
【００４３】
これにより、図２（Ａ）に示すように、ケース筒体２８の内周面に付着したカーボンＣＢを燃料させて除去することができる。なお、図２（Ａ）では図示の便宜上、ケース筒体２８の内周面に付着したカーボンＣＢのみが燃料により除去された状態を示しているが、（燃焼されたカーボンを符号ＣＢ’で示す）実際には、触媒担体１４や、電極１６Ａ、１６Ｂ、保持部材２６に付着したカーボンＣＢも、これらの温度に応じて燃料され除去される。特に、保持部材２６も触媒担体１４からの熱が作用することにより昇温されるので、上流側端面２６Ａに付着したカーボンＣＢを効果的に燃焼させて除去することができる。そして、このようにカーボンＣＢが除去されることで、触媒担体１４への通電効率の低下を抑制できる。
【００４４】
なお、図２（Ａ）及び（Ｂ）では、触媒担体１４の上流側端面１４Ａの近傍のみを示しているが、触媒担体１４の下流側端面１４Ｂの近傍においても、触媒担体１４を通過してカーボンが付着することがある。本実施形態では、触媒担体１４の下流側端面１４Ｂの近傍においても、ケース筒体２８の内周面や、保持部材２６の下流側端面２６Ｂに付着したカーボンを効果的に燃焼させて除去することが可能である。
【００４５】
このように、本実施形態の触媒コンバータ装置１２では、保持部材２６を金属製として熱伝導率を高くすることで、触媒担体１４の熱を効率的にケース筒体２８に伝えて、カーボンＣＢを燃焼させることができる。なお、この場合の触媒担体１４の熱としては、電極１６Ａ、１６Ｂからの通電による発熱の他に、排気から作用する熱や、触媒担体１４に担持された触媒の反応熱等が含まれる。
【００４６】
なお、上記実施形態において、触媒担体１４を流れるべき電流が金属製の保持部材２６を流れないように、保持部材２６を絶縁構造とすることが好ましい。たとえば、保持部材２６を構成するワイヤーメッシュに絶縁性のコーティングを施して、熱伝導率は高く確保しつつ、触媒担体１４から保持部材２６への漏電は抑制する構造としてもよい。この構成では、絶縁性コーティングが、本発明に係る絶縁部材を構成している。
【００４７】
また、保持部材２６を、触媒担体１４の周方向では複数に分割することで、一方の電極１６Ａから保持部材２６を介して他方の電極１６Ｂに電流が流れることを抑制してもよい。さらに、電極１６Ａ、１６Ｂを、保持部材２６には接触しない程度に短くしてもよい。加えて、以下の第２実施形態の触媒コンバータ装置５２の構造としてもよい。
【００４８】
図３には、本発明の第２実施形態の触媒コンバータ装置５２が示されている。第２実施形態の触媒コンバータ装置５２は、第１実施形態の触媒コンバータ装置１２を略同一の構成とされているが、電極１６Ａ、１６Ｂと保持部材２６との間に、絶縁部材５４が配置されている点が、第１実施形態の触媒コンバータ装置１２と異なっている。
【００４９】
したがって、第２実施形態の触媒コンバータ装置５２においても、触媒担体１４を流れるべき電流が金属製の保持部材２６を流れないようになり、触媒担体１４への通電効率がより高くなる。
【００５０】
なお、第２実施形態の触媒コンバータ装置５２において、絶縁部材５４の具体的構成は特に限定されず、たとえば、薄膜状の絶縁材料を電極１６Ａ、１６Ｂあるいは保持部材２６の所定位置に貼着した構造や、特定条件下でゲル状あるいはペースト状となる絶縁材料を電極１６Ａ、１６Ｂあるいは保持部材２６の所定位置に塗布し硬化させた構造を挙げることができる。さらには、たとえば、ガラスコーティング層を薄層化してコーティングした構成や、アルミナ等も適用可能である。
【００５１】
図４には、本発明の第３実施形態の触媒コンバータ装置６２が示されている。第３実施形態の触媒コンバータ装置６２において、第１実施形態の触媒コンバータ装置１２と同一の構成要素、部材等については同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００５２】
第３実施形態の触媒コンバータ装置６２では、第１実施形態の保持部材２６に代えて、保持部材６４と伝熱部材６６が用いられている。２つの伝熱部材６６はそれぞれ略円筒状に形成されており、触媒担体１４の上流側端面１４Ａあるいは下流側端面１４Ｂと面一になる位置で、触媒担体１４の外周面とケース筒体２８の内周面に接触するように配置されている。伝熱部材６６の一部（上流側端面６６Ａ）が上流側に露出し、他の部分（下流側端面６６Ｂ）が下流側に露出している。
【００５３】
２つの保持部材６４はそれぞれ、伝熱部材６６よりも軸方向で中央寄りの位置（導線部材２０Ａ、２０Ｂに近い位置）で、触媒担体１４の外周面とケース筒体２８の内周面に接触するように配置されている。
【００５４】
保持部材６４は、略円筒状に形成されているが、第１実施形態の保持部材２６と異なり、絶縁性の材料で構成されている。そして、ケース筒体２８の内部において、所定位置で触媒担体１４を保持している。また、所定の弾性により、ケース筒体２８と触媒担体１４との膨張量の違いや、位置ズレを吸収する。
【００５５】
これに対し、伝熱部材６６は、金属等の熱伝導率の高い材料で構成されている。たとえば、第１実施形態の保持部材２６と同様に、ワイヤーメッシュ等を適用可能である。但し、第３実施形態では、ケース筒体２８内の所定位置に触媒担体１４を保持する作用は、保持部材６４が担っている。第３実施形態の伝熱部材としては、ケース筒体２８内の所定位置に触媒担体１４を保持する作用を奏する必要はなく、むしろ、保持部材６４の弾性によって触媒担体１４を所定位置に保持する作用を阻害しないように、弾性を低く設定されている（やわらかくされている）。このように、第３実施形態に係る伝熱部材６６は弾性を発揮して触媒担体１４を保持する必要がないので、より熱伝導率の高い材料や構造とすることが可能である。
【００５６】
このように、第３実施形態の触媒コンバータ装置６２では、触媒担体１４をケース筒体２８の内部の所定位置に保持する作用と、触媒担体１４の熱を効率的にケース筒体２８に伝える作用とを、保持部材６４と伝熱部材６６とで分担して担っている。したがって、保持部材６４としては、触媒担体１４をケース筒体２８の内部の所定位置に保持する作用に優れたものを用い、伝熱部材６６としては、触媒担体１４の熱をケース筒体２８に伝える作用に優れたものを用いることが可能となる。
【００５７】
図５には、本発明の第４実施形態の触媒コンバータ装置７２が示されている。第４実施形態の触媒コンバータ装置７２では、第３実施形態の触媒コンバータ装置６２と同様の保持部材６４及び伝熱部材６６を有しているが、ケース筒体２８の形状が第３実施形態と異なっている。
【００５８】
すなわち、第４実施形態に係るケース筒体２８は、中間部２８Ｂにおいて、大径部２８Ｌと小径部２８Ｓとが構成されている。大径部２８Ｌは、保持部材６４が配設される位置に設けられ、小径部２８Ｓは、伝熱部材６６が配設される位置に設けられている。
【００５９】
図４と図５とを比較すれば分かるように、大径部２８Ｌは、第３実施形態のケース筒体２８の中間部２８Ｂよりも大径とされている。また、小径部２８Ｓは、中間部２８Ｂよりも小径とされている。
【００６０】
したがって、第４実施形態の触媒コンバータ装置７２では、第３実施形態の触媒コンバータ装置６２と比較して、保持部材６４は厚くなっている。これにより、保持部材６４の弾性をより効果的に発揮させて、触媒担体１４をケース筒体２８の内部に確実に保持することが可能になる。
【００６１】
また、第４実施形態の触媒コンバータ装置７２では、第３実施形態の触媒コンバータ装置６２と比較して、伝熱部材６６は薄くなっている。これにより、触媒担体１４からケース筒体２８への伝熱性を高め、より効果的にケース筒体２８を昇温させることが可能になる。そして、ケース筒体２８の内周面に付着したカーボンＣＢの燃焼をさらに促進することが可能である。
【００６２】
なお、第３実施形態の触媒コンバータ装置６２及び第４実施形態の触媒コンバータ装置７２において、第２実施形態の触媒コンバータ装置５２と同様に、電極１６Ａ、１６Ｂと伝熱部材６６との間に絶縁部材５４を配置してもよい。また、絶縁部材５４に代えて（あるいは併用して）伝熱部材６６を絶縁構造としてもよい。
【００６３】
本発明の保持部材としては、必ずしも金属製とされている必要はなく、熱伝導率の高い樹脂やセラミック等（熱伝導率の具体的数値の例として、０．５Ｗ／（ｍ・ｋ）以上）であれば、触媒担体の１４の熱を効果的にケース筒体２８に伝えてカーボンを燃焼させることが可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１０ 排気管
１２ 触媒コンバータ装置
１４ 触媒担体
１４Ａ 上流側端面
１４Ｂ 下流側端面
１６Ａ、１６Ｂ 電極
１８Ａ、１８Ｂ 端子
２０Ａ、２０Ｂ 導線部材
２６ 保持部材（伝熱部材）
２８ ケース筒体
２８Ｌ 大径部
２８Ｓ 小径部
５２ 触媒コンバータ装置
５４ 絶縁部材
６２ 触媒コンバータ装置
６４ 保持部材
６６ 伝熱部材
７２ 触媒コンバータ装置
ＣＢ カーボン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気管に設けられる触媒コンバータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関で生じた排気を浄化するために排気管に設けられる触媒コンバータ装置では、たとえば特許文献１に記載されているように、触媒を担持する基材に発熱体を用い、通電により基材を発熱させるようにしたものがある。このように基材（触媒担体）を通電により加熱することで、排気の温度が低い状態であっても、早期に触媒担体を昇温させることができる。
【０００３】
ところで、排気中にはカーボンが含まれる。カーボンが、触媒担体や、この触媒担体が収容される筒体に付着すると、筒体（金属製シェル）と触媒担体との間の電気抵抗がカーボンによって低下してしまい、触媒担体への通電効率（加熱効率）が低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭４９−１２４４１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、排気中に含まれるカーボンに起因する触媒担体への通電効率の低下を抑制可能な触媒コンバータ装置を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明では、内燃機関から排出される排気を浄化するための触媒を担持し、通電によって加熱される触媒担体と、筒状に形成されて内部に前記触媒担体が収容されると共に排気管に取り付けられる筒体と、前記触媒担体の外周面に設けられ触媒担体に通電するための一対の電極と、前記筒体と前記触媒担体との間に配置され弾性により触媒担体を筒体内に保持する保持部材と、前記触媒担体から前記筒体へ伝熱させるための伝熱部材と、を有する。
【０００７】
この触媒コンバータ装置では、触媒担体が電極を通じて通電され加熱昇温されると、担持された触媒による浄化効果をより早期に発揮させることができる。また、触媒担体は保持部材及び筒体を介して排気管に取り付けられており、保持部材は弾性を有しているので、触媒担体と筒体との相対的な位置変動が吸収される。
【０００８】
排気中には、内燃機関の燃焼で生じたカーボンが含まれることがあり、このカーボンが触媒担体や筒体に付着すると、カーボンにも電流が流れるため、触媒担体への通電効率が低下することがある。本発明では、触媒担体から筒体へ伝熱させるための伝熱部材を有している。したがって、このような伝熱部材がない構成と比較して、触媒担体の熱（電極からの通電による発熱に限定されず、排気から触媒担体に作用した熱や、触媒担体における触媒の反応熱を含む）を効率的に筒体に伝え、筒体の内周面に付着したカーボンを効果的に燃焼させることができる。カーボンを燃焼させて除去することで、触媒担体への通電効率の低下を抑制できる。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記保持部材が金属製とされている。
【００１０】
保持部材を金属製とすることで、たとえば樹脂製のものと比較して熱伝導率が高いので、保持部材が伝熱部材を兼ねる構成を実現できる。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、前記保持部材が前記伝熱部材を兼ねている。
【００１２】
保持部材が伝熱部材を兼ねているので、これらを別体とした構成と比較して、部品点数が少なくなる。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記筒体が、前記触媒担体との間に前記保持部材が配置される大径部と、前記大径部よりも小径とされ前記触媒担体との間に前記伝熱部材が配置される小径部と、を有する。
【００１４】
このように、筒体に大径部と小径部とを設け、大径部と触媒担体との間に保持部材を配置することで、保持部材の厚みを確保できるので、保持部材の弾性を高く発揮させて触媒担体を筒体内に保持できる。また、小径部と触媒担体との間に伝熱部材を配置することで、伝熱部材の厚みを薄くし、触媒担体から筒体への効率的な伝熱が可能になる。
【００１５】
請求項５に記載の発明では、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発明において、前記伝熱部材の一部が、前記排気の流れ方向上流側に露出している。
【００１６】
したがって、伝熱部材の露出部分にカーボンが付着しやすくなるが、伝熱部材も触媒担体からの熱によって昇温されるので、付着したカーボンを効率的に燃焼させて除去できる。
【００１７】
請求項６に記載の発明では、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の発明において、前記筒体を前記触媒担体に対し電気的に絶縁する絶縁部材、を有する。
【００１８】
絶縁部材により、触媒担体から筒体への電流が抑制されるので、触媒担体への通電効率がより高くなる。絶縁部材は、たとえば、伝熱部材が備えていてもよいし、これらとは別体で、たとえば、触媒担体と伝熱部材との間、あるいは伝熱部材と筒体との間に配置されていてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は上記構成としたので、排気中に含まれるカーボンに起因する触媒担体への通電効率の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態の触媒コンバータ装置を排気管への取付状態において中心線を含む断面で示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態の触媒コンバータ装置を排気管への取付状態において部分的に拡大して示す断面図であり、（Ａ）はカーボンが付着した状態、（Ｂ）はカーボンが部分的に燃焼されて除去された状態を示す。
【図３】本発明の第２実施形態の触媒コンバータ装置を排気管への取付状態において中心線を含む断面で示す断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態の触媒コンバータ装置を排気管への取付状態において中心線を含む断面で示す断面図である。
【図５】本発明の第４実施形態の触媒コンバータ装置を排気管への取付状態において中心線を含む断面で示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１には、本発明の第１実施形態の触媒コンバータ装置１２が排気管１０への装着状態で示されている。
【００２２】
図１に示すように、触媒コンバータ装置１２は、導電性及び剛性を有する材料（導電性セラミック、導電性樹脂や金属等を適用可能であるが、本実施形態では特に導電性セラミックとしている）によって形成された触媒担体１４を有している。触媒担体１４は、ハニカム状または波状等とした薄板を渦巻状あるは同心円状等に構成することで材料の表面積が増大された円柱状あるいは円筒状に形成されており、表面には触媒（白金、パラジウム、ロジウム等）が付着された状態で担持されている。触媒は、排気管１０内を流れる排気（流れ方向を矢印Ｆ１で示す）中の有害物質を浄化する作用を有している。なお、触媒担体１４の表面積を増大させる構造は、上記したハニカム状や波状に限定されるものではない。
【００２３】
触媒担体１４には２枚の電極１６Ａ、１６Ｂが触媒担体１４に対し対称の位置（図１では上下）に貼着されている。本実施形態では、電極１６Ａ、１６Ｂの長さを触媒担体１４の長さと一致させている。そして、電極１６Ａ、１６Ｂの上流側端部１６Ｕが、触媒担体１４の上流側端面１４Ａと軸方向で同一位置になっている。同様に、電極１６Ａ、１６Ｂの下流側端部１６Ｌが、触媒担体１４の下流側端面１４Ｂと軸方向で同一位置になっている。
【００２４】
電極１６Ａ、１６Ｂにはそれぞれ、金属等の導電性を有する材料で構成された導線部材２０Ａ、２０Ｂを介して端子１８Ａ、１８Ｂが接続されている。端子１８Ａ、１８Ｂはいずれも、中心の電極棒２２の周囲を絶縁層２４が覆う構造とされている。電極棒２２の外側端部（導線部材２０Ａ、２０Ｂと反対側の端部）は、触媒担体１４への給電用のケーブルが接続される接続部２２Ｃとされている。
【００２５】
絶縁層２４は電気絶縁性を有する材料によって円筒状に形成されている。絶縁層２４は、電極棒２２の外周面を全周にわたって覆うことで、電極棒２２から、ケース筒体２８のカバー部３６への電気の流れが阻止されている。
【００２６】
導線部材２０Ａ、２０Ｂは、たとえばジグザグ状に、あるいは螺旋状に形成されて可撓性を有するようになっており、後述するようにケース筒体２８と触媒担体１４とが相対移動した場合に、この相対移動を吸収することが可能とされている。そして、端子１８Ａ、１８Ｂから導線部材２０Ａ、２０Ｂ及び電極１６Ａ、１６Ｂを通じて触媒担体１４に通電することで、触媒担体１４を加熱できる。この加熱により、触媒担体１４に担持された触媒を昇温させることで、触媒の浄化作用をエンジン始動直後等であっても早期に発揮させることができるようになっている。
【００２７】
触媒担体１４の外周には、金属性の材料（たとえばワイヤメッシュ等）によって略円筒状に形成された保持部材２６が配置されている。さらに、保持部材２６の外周には、ステンレス等の金属で略円筒状に成形されたケース筒体２８が配置されている。換言すれば、略円筒状のケース筒体２８の内部に、触媒担体１４が収容されると共に、ケース筒体２８と触媒担体１４との間に配置された保持部材２６により、触媒担体１４がケース筒体２８の内部に、同心（中心線ＣＬ）で保持されている。
【００２８】
保持部材２６は所定の弾性も有している。ケース筒体２８と導電性セラミック製の触媒担体１４とでは線膨張係数が異なっているため、排気管１０内を通過する排気の熱や触媒担体１４への通電加熱による膨張量が異なることとなるが、この膨張量の違いが、保持部材２６の弾性により吸収される。さらに、排気管１０を通じた振動の入力に対しても、保持部材２６が緩衝作用を発揮しつつケース筒体２８と触媒担体１４との位置ズレを吸収する。
【００２９】
また、保持部材２６は、金属製の材料で構成されているので、他の材料（たとえばセラミックや樹脂等）と比較して、熱伝導率が高い。このため、触媒担体１４の熱を、効率的にケース筒体２８に伝えることが可能になっている。なお、第１実施形態及び後述する第２実施形態では、保持部材２６が、本発明に係る伝熱部材を兼ねている構成である。
【００３０】
本実施形態では、保持部材２６は、軸方向に２分割されており、上流側保持部材２６Ｐと下流側保持部材２６Ｑとが構成されている。そして、上流側保持部材２６Ｐと下流側保持部材２６Ｑの間に、導線部材２０Ａ、２０Ｂ及び端子１８Ａ、１８Ｂの一部を収容する電極収容部３０が形成されている。保持部材２６と導線部材２０Ａ、２０Ｂ及び端子１８Ａ、１８Ｂとは非接触となっている。
【００３１】
また、図１から分かるように、保持部材２６を全体で見たとき、触媒担体１４と保持部材２６とは軸方向で概ね同じ長さに形成されており、触媒担体１４の上流側端面１４Ａと保持部材２６の上流側端面２６Ａとは略面一になっている。同様に、触媒担体１４の下流側端面１４Ｂと保持部材２６の下流側端面２６Ｂとは略面一になっている。そして、このように伝熱部材でもある保持部材２６の一部（上流側端面２６Ａ）が、上流側に露出している。また、保持部材の他の部分（下流側端面２６Ｂ）が、下流側に露出している。
【００３２】
なお、保持部材２６を上記のように２分割することなく、その上流側端面２６Ａから下流側端面２６Ｂまで連続する略円筒状に形成してもよい。この場合には、電極収容部３０を、電極１６Ａ、１６Ｂのそれぞれに対応する位置に、保持部材２６を厚み方向に貫通する孔部として構成することができる。
【００３３】
ケース筒体２８は、略円筒状に成形されており、流れ方向上流側において、下流へ向かって径が漸増された上流側テーパー部２８Ａと、流れ方向中間部分において上流側テーパー部２８Ａから連続し、排気管１０よりも大径の中間部２８Ｂ、及び長手方向下流側において、中間部２８Ｂから連続すると共に下流へ向かって径が漸減された下流側テーパー部２８Ｃを有している。
【００３４】
排気管１０の前側パイプ１０Ａの下流側端部は上流側テーパー部２８Ａの上流側端部に、排気管１０の後側パイプ１０Ｂの上流側端部が下流側テーパー部２８Ｃの下流側端部にそれぞれ接続されており、排気の流路断面積が、このケース筒体２８の部分（特に中間部２８Ｂ）では局所的に拡大されていることになる。
【００３５】
中間部２８Ｂには、端子１８Ａ、１８Ｂを収容可能な略筒状のカバー部３６が設けられている。このカバー部３６の内部に端子１８Ａ、１８Ｂが挿通された状態で、カバー部３６の開口部分が蓋板３８で閉塞されている。
【００３６】
ケース筒体２８は、少なくとも触媒担体１４及び保持部材２６に対し絶縁性を有する構造とされている。したがって、触媒担体１４の電流が、不用意にケース筒体２８に流れて、触媒担体１４への通電効率が低下しないようになっている。なお、ケース筒体２８の絶縁構造としては、たとえば、ケース筒体２８全体を、絶縁性を有する材料で構成する構造が挙げられる。この構成では、ケース筒体２８が、本発明に係る絶縁部材にもなっている。
【００３７】
また、ケース筒体２８の本体部分を金属製とし、その内周面に絶縁性膜を設ける（たとえば絶縁性の樹脂薄膜を貼着あるいは塗布する）等により、触媒担体１４及び保持部材２６に対する絶縁性を確保する構造でもよい。この構成では、内周面の絶縁性膜が、本発明に係る絶縁部材を構成している。後述するように、触媒担体１４から作用した熱を利用してケース筒体２８の内周面に付着したカーボンの燃焼を促進する観点からは、ケース筒体２８の本体部分を金属製として、熱伝導性が高い構造としておくことが好ましい。
【００３８】
次に、本実施形態の触媒コンバータ装置１２の作用を説明する。
【００３９】
図１に示すように、触媒コンバータ装置１２は、そのケース筒体２８が排気管１０の途中に、排気管１０と同心になるように取り付けられ、触媒担体１４の内部を排気が通過する。このとき、触媒担体１４に担持された触媒により、排気中の有害物質が浄化される。
【００４０】
本実施形態の触媒コンバータ装置１２では、端子１８Ａ、１８Ｂ、導線部材２０Ａ、２０Ｂ及び電極１６Ａ、１６Ｂによって触媒担体１４に通電し、触媒担体１４を加熱することで、触媒担体１４に担持された触媒を昇温させ、浄化作用をより高く発揮させることができる。たとえば、エンジンの始動直後等、排気の温度が低い場合には、あらかじめ触媒担体１４への通電加熱を行うことで、エンジン始動初期における触媒の浄化性能を確保できる。なお、排気の温度が充分に高い場合は、触媒担体１４が排気からの熱で昇温されるので、触媒担体１４に通電する必要はない。
【００４１】
エンジンからの排気にはカーボンが含まれていることがある。図２（Ｂ）に示すように、このカーボンＣＢが触媒担体１４の上流側端面１４Ａ（あるいは下流側端面１４Ｂ）から保持部材２６の上流側端面２６Ａ及びケース筒体２８の内周面にかけて付着し、ケース筒体２８の内周面において、全周にわたって繋がる（環状に連続してしまう）と、触媒担体１４に流れるべき電流がカーボンＣＢにも流れるため、触媒担体１４の通電効率が低下することがある。さらに、触媒担体１４に担持された触媒の加熱効率も低下する懸念がある。
【００４２】
ここで、本実施形態の触媒コンバータ装置１２では、保持部材２６が金属製の材料で構成されており、金属以外の材料で構成されたものと比較して、熱伝導率が高くなっている。したがって、触媒担体１４の熱が、保持部材２６を介して、ケース筒体２８に効率的に伝わり、ケース筒体２８の温度を効率的に上昇させることができる。
【００４３】
これにより、図２（Ａ）に示すように、ケース筒体２８の内周面に付着したカーボンＣＢを燃料させて除去することができる。なお、図２（Ａ）では図示の便宜上、ケース筒体２８の内周面に付着したカーボンＣＢのみが燃料により除去された状態を示しているが、（燃焼されたカーボンを符号ＣＢ’で示す）実際には、触媒担体１４や、電極１６Ａ、１６Ｂ、保持部材２６に付着したカーボンＣＢも、これらの温度に応じて燃料され除去される。特に、保持部材２６も触媒担体１４からの熱が作用することにより昇温されるので、上流側端面２６Ａに付着したカーボンＣＢを効果的に燃焼させて除去することができる。そして、このようにカーボンＣＢが除去されることで、触媒担体１４への通電効率の低下を抑制できる。
【００４４】
なお、図２（Ａ）及び（Ｂ）では、触媒担体１４の上流側端面１４Ａの近傍のみを示しているが、触媒担体１４の下流側端面１４Ｂの近傍においても、触媒担体１４を通過してカーボンが付着することがある。本実施形態では、触媒担体１４の下流側端面１４Ｂの近傍においても、ケース筒体２８の内周面や、保持部材２６の下流側端面２６Ｂに付着したカーボンを効果的に燃焼させて除去することが可能である。
【００４５】
このように、本実施形態の触媒コンバータ装置１２では、保持部材２６を金属製として熱伝導率を高くすることで、触媒担体１４の熱を効率的にケース筒体２８に伝えて、カーボンＣＢを燃焼させることができる。なお、この場合の触媒担体１４の熱としては、電極１６Ａ、１６Ｂからの通電による発熱の他に、排気から作用する熱や、触媒担体１４に担持された触媒の反応熱等が含まれる。
【００４６】
なお、上記実施形態において、触媒担体１４を流れるべき電流が金属製の保持部材２６を流れないように、保持部材２６を絶縁構造とすることが好ましい。たとえば、保持部材２６を構成するワイヤーメッシュに絶縁性のコーティングを施して、熱伝導率は高く確保しつつ、触媒担体１４から保持部材２６への漏電は抑制する構造としてもよい。この構成では、絶縁性コーティングが、本発明に係る絶縁部材を構成している。
【００４７】
また、保持部材２６を、触媒担体１４の周方向では複数に分割することで、一方の電極１６Ａから保持部材２６を介して他方の電極１６Ｂに電流が流れることを抑制してもよい。さらに、電極１６Ａ、１６Ｂを、保持部材２６には接触しない程度に短くしてもよい。加えて、以下の第２実施形態の触媒コンバータ装置５２の構造としてもよい。
【００４８】
図３には、本発明の第２実施形態の触媒コンバータ装置５２が示されている。第２実施形態の触媒コンバータ装置５２は、第１実施形態の触媒コンバータ装置１２を略同一の構成とされているが、電極１６Ａ、１６Ｂと保持部材２６との間に、絶縁部材５４が配置されている点が、第１実施形態の触媒コンバータ装置１２と異なっている。
【００４９】
したがって、第２実施形態の触媒コンバータ装置５２においても、触媒担体１４を流れるべき電流が金属製の保持部材２６を流れないようになり、触媒担体１４への通電効率がより高くなる。
【００５０】
なお、第２実施形態の触媒コンバータ装置５２において、絶縁部材５４の具体的構成は特に限定されず、たとえば、薄膜状の絶縁材料を電極１６Ａ、１６Ｂあるいは保持部材２６の所定位置に貼着した構造や、特定条件下でゲル状あるいはペースト状となる絶縁材料を電極１６Ａ、１６Ｂあるいは保持部材２６の所定位置に塗布し硬化させた構造を挙げることができる。さらには、たとえば、ガラスコーティング層を薄層化してコーティングした構成や、アルミナ等も適用可能である。
【００５１】
図４には、本発明の第３実施形態の触媒コンバータ装置６２が示されている。第３実施形態の触媒コンバータ装置６２において、第１実施形態の触媒コンバータ装置１２と同一の構成要素、部材等については同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００５２】
第３実施形態の触媒コンバータ装置６２では、第１実施形態の保持部材２６に代えて、保持部材６４と伝熱部材６６が用いられている。２つの伝熱部材６６はそれぞれ略円筒状に形成されており、触媒担体１４の上流側端面１４Ａあるいは下流側端面１４Ｂと面一になる位置で、触媒担体１４の外周面とケース筒体２８の内周面に接触するように配置されている。伝熱部材６６の一部（上流側端面６６Ａ）が上流側に露出し、他の部分（下流側端面６６Ｂ）が下流側に露出している。
【００５３】
２つの保持部材６４はそれぞれ、伝熱部材６６よりも軸方向で中央寄りの位置（導線部材２０Ａ、２０Ｂに近い位置）で、触媒担体１４の外周面とケース筒体２８の内周面に接触するように配置されている。
【００５４】
保持部材６４は、略円筒状に形成されているが、第１実施形態の保持部材２６と異なり、絶縁性の材料で構成されている。そして、ケース筒体２８の内部において、所定位置で触媒担体１４を保持している。また、所定の弾性により、ケース筒体２８と触媒担体１４との膨張量の違いや、位置ズレを吸収する。
【００５５】
これに対し、伝熱部材６６は、金属等の熱伝導率の高い材料で構成されている。たとえば、第１実施形態の保持部材２６と同様に、ワイヤーメッシュ等を適用可能である。但し、第３実施形態では、ケース筒体２８内の所定位置に触媒担体１４を保持する作用は、保持部材６４が担っている。第３実施形態の伝熱部材としては、ケース筒体２８内の所定位置に触媒担体１４を保持する作用を奏する必要はなく、むしろ、保持部材６４の弾性によって触媒担体１４を所定位置に保持する作用を阻害しないように、弾性を低く設定されている（やわらかくされている）。このように、第３実施形態に係る伝熱部材６６は弾性を発揮して触媒担体１４を保持する必要がないので、より熱伝導率の高い材料や構造とすることが可能である。
【００５６】
このように、第３実施形態の触媒コンバータ装置６２では、触媒担体１４をケース筒体２８の内部の所定位置に保持する作用と、触媒担体１４の熱を効率的にケース筒体２８に伝える作用とを、保持部材６４と伝熱部材６６とで分担して担っている。したがって、保持部材６４としては、触媒担体１４をケース筒体２８の内部の所定位置に保持する作用に優れたものを用い、伝熱部材６６としては、触媒担体１４の熱をケース筒体２８に伝える作用に優れたものを用いることが可能となる。
【００５７】
図５には、本発明の第４実施形態の触媒コンバータ装置７２が示されている。第４実施形態の触媒コンバータ装置７２では、第３実施形態の触媒コンバータ装置６２と同様の保持部材６４及び伝熱部材６６を有しているが、ケース筒体２８の形状が第３実施形態と異なっている。
【００５８】
すなわち、第４実施形態に係るケース筒体２８は、中間部２８Ｂにおいて、大径部２８Ｌと小径部２８Ｓとが構成されている。大径部２８Ｌは、保持部材６４が配設される位置に設けられ、小径部２８Ｓは、伝熱部材６６が配設される位置に設けられている。
【００５９】
図４と図５とを比較すれば分かるように、大径部２８Ｌは、第３実施形態のケース筒体２８の中間部２８Ｂよりも大径とされている。また、小径部２８Ｓは、中間部２８Ｂよりも小径とされている。
【００６０】
したがって、第４実施形態の触媒コンバータ装置７２では、第３実施形態の触媒コンバータ装置６２と比較して、保持部材６４は厚くなっている。これにより、保持部材６４の弾性をより効果的に発揮させて、触媒担体１４をケース筒体２８の内部に確実に保持することが可能になる。
【００６１】
また、第４実施形態の触媒コンバータ装置７２では、第３実施形態の触媒コンバータ装置６２と比較して、伝熱部材６６は薄くなっている。これにより、触媒担体１４からケース筒体２８への伝熱性を高め、より効果的にケース筒体２８を昇温させることが可能になる。そして、ケース筒体２８の内周面に付着したカーボンＣＢの燃焼をさらに促進することが可能である。
【００６２】
なお、第３実施形態の触媒コンバータ装置６２及び第４実施形態の触媒コンバータ装置７２において、第２実施形態の触媒コンバータ装置５２と同様に、電極１６Ａ、１６Ｂと伝熱部材６６との間に絶縁部材５４を配置してもよい。また、絶縁部材５４に代えて（あるいは併用して）伝熱部材６６を絶縁構造としてもよい。
【００６３】
本発明の保持部材としては、必ずしも金属製とされている必要はなく、熱伝導率の高い樹脂やセラミック等（熱伝導率の具体的数値の例として、０．５Ｗ／（ｍ・ｋ）以上）であれば、触媒担体の１４の熱を効果的にケース筒体２８に伝えてカーボンを燃焼させることが可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１０ 排気管
１２ 触媒コンバータ装置
１４ 触媒担体
１４Ａ 上流側端面
１４Ｂ 下流側端面
１６Ａ、１６Ｂ 電極
１８Ａ、１８Ｂ 端子
２０Ａ、２０Ｂ 導線部材
２６ 保持部材（伝熱部材）
２８ ケース筒体
２８Ｌ 大径部
２８Ｓ 小径部
５２ 触媒コンバータ装置
５４ 絶縁部材
６２ 触媒コンバータ装置
６４ 保持部材
６６ 伝熱部材
７２ 触媒コンバータ装置
ＣＢ カーボン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関から排出される排気を浄化するための触媒を担持し、通電によって加熱される触媒担体と、
筒状に形成されて内部に前記触媒担体が収容されると共に排気管に取り付けられる筒体と、
前記触媒担体の外周面に設けられ触媒担体に通電するための一対の電極と、
前記筒体と前記触媒担体との間に配置され弾性により触媒担体を筒体内に保持する保持部材と、
前記触媒担体から前記筒体へ伝熱させるための伝熱部材と、
を有する触媒コンバータ装置。
【請求項２】
前記保持部材が金属製とされている請求項１に記載の触媒コンバータ装置。
【請求項３】
前記保持部材が前記伝熱部材を兼ねている請求項２に記載の触媒コンバータ装置。
【請求項４】
前記筒体が、
前記触媒担体との間に前記保持部材が配置される大径部と、
前記大径部よりも小径とされ前記触媒担体との間に前記伝熱部材が配置される小径部と、
を有する請求項１又は請求項２に記載の触媒コンバータ装置。
【請求項５】
前記伝熱部材の一部が、前記排気の流れ方向上流側に露出している請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の触媒コンバータ装置。
【請求項６】
前記筒体を前記触媒担体に対し電気的に絶縁する絶縁部材、
を有する請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の触媒コンバータ装置。
【請求項１】
内燃機関から排出される排気を浄化するための触媒を担持し、通電によって加熱される触媒担体と、
筒状に形成されて内部に前記触媒担体が収容されると共に排気管に取り付けられる筒体と、
前記触媒担体の外周面に設けられ触媒担体に通電するための一対の電極と、
前記筒体と前記触媒担体との間に配置され弾性により触媒担体を筒体内に保持する保持部材と、
前記触媒担体から前記筒体へ伝熱させるための伝熱部材と、
を有する触媒コンバータ装置。
【請求項２】
前記保持部材が金属製とされている請求項１に記載の触媒コンバータ装置。
【請求項３】
前記保持部材が前記伝熱部材を兼ねている請求項２に記載の触媒コンバータ装置。
【請求項４】
前記筒体が、
前記触媒担体との間に前記保持部材が配置される大径部と、
前記大径部よりも小径とされ前記触媒担体との間に前記伝熱部材が配置される小径部と、
を有する請求項１又は請求項２に記載の触媒コンバータ装置。
【請求項５】
前記伝熱部材の一部が、前記排気の流れ方向上流側に露出している請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の触媒コンバータ装置。
【請求項６】
前記筒体を前記触媒担体に対し電気的に絶縁する絶縁部材、
を有する請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の触媒コンバータ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２１９７７６（Ｐ２０１２−２１９７７６Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８９１７４（Ｐ２０１１−８９１７４）
【出願日】平成２３年４月１３日（２０１１．４．１３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１３日（２０１１．４．１３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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