电加热式催化剂

摘要

本发明提供电加热式催化剂。抑制电朝电加热式催化剂(1)的壳体(5)流动。具备：通过被通电而发热的发热体(3)；收纳发热体(3)的壳体；设置在发热体(3)与壳体(5)之间的内管(4)；设置在发热体(3)与内管(4)之间以及内管(4)与壳体(5)之间，并对电进行绝缘的衬垫(6)；以及与发热体(3)连结，并朝发热体(3)供电的电极(7)，内管(4)相比衬垫(6)朝排气的流动方向的上游侧以及下游侧突出，与比电极(7)靠下游侧的发热体(3)与内管(42)之间的距离相比，比电极(7)靠上游侧的发热体(3)与内管(41)之间的距离短。

权利要求

1.一种电加热式催化剂，其中，

所述电加热式催化剂具备：

发热体，通过对该发热体通电，该发热体发热；

壳体，该壳体收纳所述发热体；

内管，该内管设置在所述发热体与所述壳体之间；

衬垫，该衬垫设置在所述发热体与所述内管之间以及所述内管与所述壳体之间，并对电进行绝缘；以及电极，该电极与所述发热体连结，并朝该发热体供电，所述内管相比所述衬垫朝排气的流动方向的上游侧以及下游侧突出，所述发热体与所述内管之间的距离在所述电极的上游侧相比在所述电极的下游侧的该距离短。

2.一种电加热式催化剂，其中，

所述电加热式催化剂具备：

发热体，通过对该发热体通电，该发热体发热；

壳体，该壳体收纳所述发热体；

内管，该内管设置在所述发热体与所述壳体之间；

衬垫，该衬垫设置在所述发热体与所述内管之间以及所述内管与所述壳体之间，并对电进行绝缘；以及电极，该电极与所述发热体连结，并朝该发热体供电，所述内管相比所述衬垫朝排气的流动方向的上游侧以及下游侧突出，所述电极的上游侧的所述内管的板厚厚于所述电极的下游侧的所述内管的板厚。

3.根据权利要求1或2所述的电加热式催化剂，其中，相比所述衬垫朝排气的流动方向的上游侧突出的部位处的所述内管的外径小于设置有所述衬垫的部位处的所述内管的外径。

4.根据权利要求1或2所述的电加热式催化剂，其中，在所述内管的相比所述衬垫朝排气的流动方向的上游侧突出的部位处，所述内管的一部分的板厚薄于相比该一部分靠上游侧以及下游侧的其他部分的板厚。

5.根据权利要求1或2所述的电加热式催化剂，其中，在相比所述电极靠上游侧的所述内管与所述壳体之间的衬垫设置有热传导率低于所述衬垫的热传导率的部件。

说明书

电加热式催化剂

技术领域

[0001] 本发明涉及电加热式催化剂。

背景技术

[0002] 公知有在通过被通电而发热的催化剂的载体与收纳该催化剂的载体的壳体之间设置绝缘体的衬垫的技术(例如参照专利文献1)。根据该衬垫，能够抑制当对催化剂的载体通电时电朝壳体流动。但是，当排气中的颗粒状物质(PM)附着于衬垫时，存在电经由该PM朝壳体流动的顾虑。并且，存在内燃机刚刚启动后排气中的水在排气管壁面凝结的情况。当该水附着于衬垫时，存在电经由该水朝壳体流动的顾虑。

[0003] 另外，公知有在金属壳体内设置使该金属壳体相对于热绝缘的内管，并使该内管的下游侧的直径小于上游侧的直径，从而在内管的直径变小的部位支承蜂窝状主体的技术(例如参照专利文献2)。

[0004] 并且，公知有在壳体内设置内管，并在该内管的一部分设置凹凸的技术(例如参照专利文献3)。

[0005] 专利文献1：日本特开平05-269387号公报

[0006] 专利文献2：日本特许第3836134号公报

[0007] 专利文献3：日本特表2004-509278号公报

发明内容

[0008] 本发明就是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于抑制电朝电加热式催化剂的壳体流动。

[0009] 为了达成上述课题，本发明的电加热式催化剂具备：

[0010] 发热体，通过对该发热体通电，该发热体发热；

[0011] 壳体，该壳体收纳上述发热体；

[0012] 内管，该内管设置在上述发热体与上述壳体之间；

[0013] 衬垫，该衬垫设置在上述发热体与上述内管之间以及上述内管与上述壳体之间，并对电进行绝缘；以及

[0014] 电极，该电极与上述发热体连结，并朝该发热体供电，

[0015] 上述内管相比上述衬垫朝排气的流动方向的上游侧以及下游侧突出，[0016] 上述发热体与上述内管之间的距离在上述电极的上游侧相比在上述电极的下游侧的该距离短。

[0017] 发热体可以是催化剂的载体，也可以设置在相比催化剂靠上游侧的位置。进而，通过对加热体通电，该发热体发热，因此内管使催化剂的温度上升。内管将衬垫分割成壳体侧和发热体侧。并且，内管由衬垫支承，因此，该内管不会与发热体以及壳体接触。

[0018] 此处，由于在内燃机的排气中含有水分，因此存在水在壳体等处凝结的情况。该水在壳体的内表面流动并附着于衬垫，然后被衬垫吸收。此处，通过内管相比衬垫朝排气的流动方向的上游侧以及下游侧突出，在壳体的内表面流动的水难以流动至相比内管靠发热体侧的位置。因此，能够抑制在发热体的上游侧端部以及下游侧端部处发热体与壳体短路的情况。并且，由于在相比衬垫突出的部位温度易于上升，因此即便排气中的颗粒状物质附着于该处也易于使该颗粒状物质氧化。由此，能够抑制因附着于衬垫的上游侧端部以及下游侧端部的颗粒状物质而导致的短路。

[0019] 然而，当排气的温度低时，存在颗粒状物质堆积在内管的相比衬垫突出的部位的情况。氧浓度越高，则越能够在较低的温度使该颗粒状物质氧化。因此，如果在理论空燃比附近进行稳态运转，则因氧浓度低且排气温度低，颗粒状物质难以被氧化。另一方面，即便在排气温度低时，当以稀空燃比进行运转时、或者在减速中进行停止朝内燃机供给燃料的停止供油时，排气中的氧浓度变高，因此能够使颗粒状物质氧化。但是，当使内燃机以稀空燃比运转时，存在排气中的有害物质增加的忧虑，因此难以使氧浓度大幅度增加。并且，当在减速时进行停止供油的情况下，虽然能够大幅度提高氧浓度，但排气的温度变低，因此内管的温度降低，难以使颗粒状物质氧化。

[0020] 与此相对，发热体与内管之间的距离在电极的上游侧相比在电极的下游侧的该距离短。通过缩短发热体与内管之间的距离，内管容易从发热体承受热。因此，能够在从内燃机的启动到加速时实现内管的温度上升，并且在减速时能够抑制内管的温度降低。这样，能够抑制相比电极靠上游侧的内管的温度降低，因此，当排气中的氧浓度高的减速时，能够使附着于内管的颗粒状物质氧化。因而，能够抑制电在内管的表面流动。

[0021] 但是，发热体与内管之间的距离越短则衬垫越薄，因此相对于衬垫的厚度的偏差的面压力的变化变大。即，内管与发热体之间的压力的调节变得更加困难。当欲减少衬垫的厚度的偏差时，产生使制造时的衬垫的厚度管理更严格的需要，因此成本上升。并且，对于内管的内径、发热体的外径，同样需要使管理更加严格，因此成本上升。与此相对，通过仅在相比电极靠上游侧的部位缩短发热体与内管之间的距离，而在相比电极靠下游侧的部位使发热体与内管之间的距离较长，能够抑制成本上升。

[0022] 此处，对于内管，与相比减低靠下游侧的部位相比，上游侧在减速时的温度降低的程度大。即，对于内管的上游侧的部位，由于在减速时流通有温度低的排气，因此温度易于降低。另一方面，对于内管的下游侧的部位，即便流入发热体的排气的温度低，也能够从发热体承受热。由于该发热体的热容量大，因此即便通过有温度低的排气，其温度也难以降低。因此，在相比电极靠下游侧的部位，内管的温度难以降低。因而，在相比电极靠下游侧的部位，即便内管与发热体之间的距离长也能够维持高温度。

[0023] 并且，为了达成上述壳体，本发明的电加热式催化剂具备：

[0024] 发热体，通过对该发热体通电，该发热体发热；

[0025] 壳体，该壳体收纳上述发热体；

[0026] 内管，该内管设置在上述发热体与上述壳体之间；

[0027] 衬垫，该衬垫设置在上述发热体与上述内管之间以及上述内管与上述壳体之间，并对电进行绝缘；以及

[0028] 电极，该电极与上述发热体连结，并朝该发热体供电，

[0029] 上述内管相比上述衬垫朝排气的流动方向的上游侧以及下游侧突出，[0030] 上述电极的上游侧的上述内管的板厚厚于上述电极的下游侧的上述内管的板厚。

[0031] 内管的板厚越厚，则内管的热容量越大。即，通过增大相比电极靠上游侧的内管的热容量，即便在停止供油时等排气的温度降低，也能够抑制该内管的温度降低。由此，在排气中的氧浓度高的减速时，能够将内管的温度维持在高温，能够使附着于内管的颗粒状物质氧化。因而，能够抑制电在内管的表面流动的情况。

[0032] 并且，通过使内管变厚，衬垫变高，因此，虽然制造时的管理变得严格，但是，通过仅使相比电极靠上游侧的内管相对较厚，能够抑制成本上升。

[0033] 另外，在本发明中，也可以形成为：相比上述衬垫朝排气的流动方向的上游侧突出的部位处的上述内管的外径小于设置有上述衬垫的部位处的上述内管的外径。

[0034] 此处，当内管与壳体之间的距离短时，存在在内管与壳体之间引起放电的顾虑。相对于此，通过使内管的直径比较小，能够抑制在内管从衬垫突出的部位处、在内管与壳体之间引起放电的情况。因而，即便使内管的板厚变厚，也能够抑制内管与壳体之间的距离变短的情况。

[0035] 并且，在本发明中，也可以形成为：在上述内管的相比上述衬垫朝排气的流动方向的上游侧突出的部位处，上述内管的一部分的板厚薄于相比该一部分靠上游侧以及下游侧的其他部分的板厚。

[0036] 即，可以使内管的一部分薄壁化。此处，当在停止供油时等排气的温度变低时，内管的上游端的温度最容易降低。即，在内管的上游端，热容易被排气夺取。当内管的上游端的温度降低使，热从内管的下游侧移动。当该状态持续时，内管整体的温度降低。与此相对，通过使内管的一部分薄壁化，能够抑制热的移动。即，即便内管的上游端的温度降低，也能够抑制相比薄壁化的部位靠下游侧的温度降低的情况。并且，通过仅使内管的一部分薄壁化，能够抑制内管的热容量变小的情况。

[0037] 并且，在本发明中，也可以形成为：在相比上述电极靠上游侧的上述内管与上述壳体之间的衬垫设置有热传导率低于上述衬垫的热传导率的部件。

[0038] 这样，能够抑制内管的热经由相比该内管靠外侧的衬垫传递到壳体的情况。即，能够抑制内管的温度降低的情况。

[0039] 并且，热传导率低于衬垫的热传导率的部件也可以并不设置于电极侧而是设置在相比电极靠上游侧的衬垫的上游端侧。此处，虽然被衬垫吸收的水在该衬垫内移动，但水从壳体侧朝发热体侧的移动由内管遮挡。这样，能够抑制由水导致的短路。进而，由衬垫吸收的水借助排气的热、发热体的热而蒸发，因此在经过一段时间后被除去。

[0040] 但是，当被衬垫吸收的水到达电极室时，难以将水从该电极室内除去。进而，当在电极室内残留有水时，存在发生短路的顾虑。为了除去电极室内的水，提高该电极室的温度的做法是有效的，但是，当在电极室附近的衬垫内设置有热传导率低的部件时，难以使该电极室的温度上升。与此相对，通过在电极室的周围设置热传导率低于衬垫的热传导率的部件，能够将在发热体产生的热、排气的热更多地朝电极室内攻击，因此能够快速地使该电极室内的温度升高。由此，能够使电极室内的水蒸发而迅速地将其除去。

[0041] 根据本发明，能够抑制电朝电加热式催化剂的壳体流动的情况。

附图说明

[0042] 图1是示出实施例1所涉及的电加热式催化剂的概要结构的图。

[0043] 图2是示出实施例2所涉及的电加热式催化剂的概要结构的图。

[0044] 图3是示出实施例3所涉及的电加热式催化剂的概要结构的图。

[0045] 图4是示出实施例4所涉及的电加热式催化剂的概要结构的图。

[0046] 图5是示出实施例5所涉及的电加热式催化剂的概要结构的图。

[0047] 图6是示出实施例6所涉及的电加热式催化剂的概要结构的图。

具体实施方式

[0048] 以下，基于附图对本发明所涉及的电加热式催化剂的具体实施方式进行说明。另外，以下的实施例能够适当组合。

[0049] 实施例1

[0050] 图1是示出本实施例1所涉及的电加热式催化剂1的概要结构的图。另外，本实施例所涉及的电加热式催化剂1设置于搭载于车辆的内燃机的排气管2。内燃机可以是柴油机也可以是汽油机。并且，也能够应用于采用具备电动马达的混合动力系统的车辆。

[0051] 图1所示的电加热式催化剂1是沿着排气管2的中心轴A将电加热式催化剂1沿纵向剖开而得的剖视图。另外，由于电加热式催化剂1的形状相对于中心轴A线对称，因此在图1中仅示出上侧的部分。

[0052] 本实施例所涉及的电加热式催化剂1具备以中心轴A为中心的圆柱形的催化剂载体3。进而，从中心轴A侧开始依次具备催化剂载体3、内管4、壳体5。并且，在催化剂载体3与内管4之间、以及内管4与壳体5之间设置有衬垫6。

[0053] 催化剂载体3使用构成电阻、且通过被通电而发热的材质的材料。催化剂载体3的材料例如可以适用SiC。催化剂载体3具有沿着排气的流动方向(也可以说是中心轴A的方向)延伸、且与排气的流动方向垂直的截面呈蜂窝状的多条通路。排气在该通路内流通。催化剂载体3的外形例如为以排气管2的中心轴A为中心的圆柱形。另外，利用与中心轴A正交的截面剖切催化剂载体3而得的截面形状例如可以为椭圆形。中心轴A为排气管2、催化剂载体3、内管4以及壳体5共通的中心轴。

[0054] 在催化剂载体3担载有催化剂。作为催化剂，例如能够举出氧化催化剂、三元催化剂、吸留还原型NOx催化剂、选择还原型NOx催化剂等。在催化剂载体3连接有两个电极7，通过在该电极7之间施加电压而对催化剂载体3通电。借助该催化剂载体3的电阻，该催化剂载体3发热。另外，在本实施例中，催化剂载体3相当于本发明的发热体。并且，即便在发热体设置于相比催化剂靠上游侧的位置的情况下，也能够同样地应用本实施例。这样，排气由发热体加热，且该排气通过催化剂，由此能够使该催化剂的温度上升。

[0055] 衬垫6使用电绝缘材料，例如使用以氧化铝为主成分的陶瓷纤维。衬垫6卷绕于催化剂载体3的外周面以及内管4的外周面。由于衬垫6覆盖催化剂载体3的外周面(与中心轴A平行的面)，因此，当对催化剂载体3通电时，能够抑制电朝内管4以及壳体5流动。

[0056] 内管4的材料使用不锈钢材料。内管4形成为以中心轴A为中心的管状。该内管4的在中心轴A方向上的长度比衬垫6长。因此，内管4从衬垫6朝上游侧以及下游侧突出。内管4的内径与利用衬垫6覆盖催化剂载体3的外周后的该衬垫6的外径大致相同，在将衬垫6以及催化剂载体3收纳于内管4时，该衬垫6被压缩，因此，催化剂载体3借助该衬垫6的反弹力被固定于内管4内。

[0057] 壳体5的材料使用金属，例如能够使用不锈钢材料。壳体5构成为具备：构成为包括与中心轴A平行的曲面的收纳部51；以及在相比该收纳部51靠上游侧以及下游侧的位置连接该收纳部51和排气管2的锥形部52、53。催化剂载体3、内管4以及衬垫6被收纳于收纳部51的内侧。锥形部52、53形成为随着远离收纳部51而通路截面积缩小的锥形状。即，在相比催化剂载体3靠上游侧的锥形部52，越趋向上游侧则截面积越小，在相比催化剂载体3靠下游侧的锥形部53，越趋向下游侧则截面积越小。收纳部51的内径与利用衬垫6覆盖内管4的外周后的该衬垫6的外径大致相同，在将衬垫6以及内管4收纳于收纳部51时，该衬垫6被压缩，因此，内管4借助该衬垫6的反弹力被固定于收纳部51内。

[0058] 在催化剂载体3连接有两个电极7。为了供该电极7穿过，在壳体5设置有孔54。并且，为了供电极7穿过，内管4被分成设置在相比电极7靠上游侧的位置的上游侧内管41和设置在相比电极7靠下游侧的位置的下游侧内管42，上游侧内管41以及下游侧内管42与电极7离开，以免引起来自电极7的放电。进而，内管4由对电进行绝缘的绝缘层43包围。

[0059] 在本实施例中，上游侧内管41与下游侧内管42的板厚相同。进而，上游侧内管41的内径小于下游侧内管42的内径。即，上游侧内管41与催化剂载体3之间的距离L1短于下游侧内管42与催化剂载体3之间的距离L2。

[0060] 并且，在直到电极7与催化剂载体3连结为止的该电极7的周围并未设置衬垫6。进而，在开设于壳体5的孔54设置有支承电极7的绝缘件8。该绝缘件8无间隙地设置在壳体5与电极7之间。这样，在壳体5内、在电极7的周围形成有封闭空间即电极室9。

[0061] 在以这种方式构成的电加热式催化剂1中，在相比催化剂载体3靠上游侧的位置凝结的水在排气管2、壳体5的内壁流动并附着于衬垫6。此时，由于水在收纳部51的内壁流动，因此该水附着于内管4与收纳部51之间的衬垫6。即，由于内管4相比衬垫6朝上游侧以及下游侧突出，因此内管抑制水进入相比内管4靠内侧的位置。由此，能够抑制在衬垫6的上游端以及下游端处壳体5和催化剂载体3借助水短路。

[0062] 并且，当排气中的颗粒状物质(以下称为PM)附着于衬垫6、内管4时，存在因该PM而导致壳体5与催化剂载体3短路的顾虑。但是，通过使内管4相比衬垫6突出，在突出的部位处，承受排气的热而温度升高，因此能够使附着于该内管4的PM氧化而将其除去。由此，能够抑制壳体5与催化剂载体3借助PM短路。

[0063] 然而，为了使附着于内管4的表面的PM氧化，优选在排气中的氧浓度高时内管4的表面温度变高。进而，由于在减速中的停止供油时排气中的氧浓度变高，因此，如果此时内管4的表面温度高，则能够有效地使PM氧化。但是，在停止供油时，排气的温度低，因此内管4的表面温度易于降低。

[0064] 与此相对，在本实施例中，上游侧内管41与催化剂载体3之间的距离L1短于下游侧内管42与催化剂载体3之间的距离L2。由此，上游侧内管41能够更多地承受来自催化剂载体3的热，因此能够抑制在停止供油时该上游侧内管41的温度降低的情况。因此，在停止供油时能够更长地维持高温，因此能够延长能够使PM氧化的时间。由此，能够抑制PM堆积于内管4的情况。另外，上游侧内管41与催化剂载体3之间的距离L1以及下游侧内管42与催化剂载体3之间的距离L2可以作为能够使PM氧化的距离而通过实验求出。

[0065] 并且，即便排气的温度降低，当该排气通过催化剂载体3时，排气的温度借助催化剂载体3而上升，因此下游侧内管42被排气夺取的热少于上游侧内管41被排气夺取的热。因而，能够使下游侧内管42与催化剂载体3之间的距离L2长于上游侧内管41与催化剂载体3之间的距离L1。此处，当缩短上游侧内管41与催化剂载体3之间的距离L1时，需要使设计值的管理更加严格，因此成本上升。但是，通过使下游侧内管42与催化剂载体3之间的距离L2比较长，能够抑制成本上升。

[0066] 如以上所说明的那样，根据本实施例，通过使上游侧内管41与催化剂载体3之间的距离L1长于下游侧内管42与催化剂载体3之间的距离L2，能够在抑制成本上升的同时抑制停止供油时的上游侧内管41的温度降低。由此，能够促进附着于内管4的PM的养护，因此能够抑制电朝壳体5流动的情况。

[0067] 实施例2

[0068] 图2是示出本实施例2所涉及的电加热式催化剂10的概要结构的图。对与实施例1所涉及的电加热式催化剂1的不同点进行说明。另外，对与实施例1所示的电加热式催化剂1相同的部件标注相同标号并省略说明。

[0069] 图2所示的内管400在相比电极7靠上游侧的位置和相比电极7靠下游侧的位置厚度不同。即，设置于相比电极7靠上游侧的位置的上游侧内管401的板厚L3比设置于相比电极7靠下游侧的位置的下游侧内管42的板厚L4厚。

[0070] 在以这种方式构成的电加热式催化剂10中，上游侧内管401的热容量大于下游侧内管42的热容量。因此，即便在减速中的停止供油时等排气的温度降低的情况下，也能够抑制上游侧内管401的温度降低的情况。即，能够延长停止供油时能够使PM氧化的时间。由此，能够抑制PM堆积于内管400的情况。

[0071] 并且，通过使下游侧内管42相对薄，能够抑制质量的增加以及成本上升。另外，上游侧内管401的板厚L3以及下游侧内管42的板厚L4可以作为能够使PM氧化的距离通过实验求出。

[0072] 如以上所说明的那样，根据本实施例，通过相比下游侧内管42而加厚上游侧内管401的板厚，能够抑制停止供油时的上游侧内管401的温度降低。由此，能够促进附着于内管400的PM的氧化，因此能够抑制电朝壳体5流动的情况。

[0073] 实施例3

[0074] 图3是示出本实施例3所涉及的电加热式催化剂11的概要结构的图。对与实施例2所示的电加热式催化剂10的不同点进行说明。另外，对与实施例2所示的电加热式催化剂10相同的部件标注相同标号并省略说明。

[0075] 在图3所示的内管410中，在相比电极7靠上游侧的位置和相比电极7靠下游侧的位置厚度不同。即，设置于相比电极7靠上游侧的位置的上游侧内管411的板厚L3比设置于相比电极7靠下游侧的位置的下游侧内管42的板厚L4厚。并且，在上游侧内管411的从衬垫6突出的部位设置有该上游侧内管411的板厚变薄的薄壁部514。

[0076] 薄壁部414通过使上游侧内管411的外周面侧的一部分朝中心轴A侧凹陷而形成。薄壁部414设置在相比上游侧内管411的上游端靠下游侧的位置，因此，在相比该薄壁部414靠上游侧以及靠下游侧的位置，板厚比该薄壁部414的板厚厚。并且，薄壁部414形成为以中心轴A为中心绕上游侧内管411一周。

[0077] 在以这种方式构成的电加热式催化剂11中，上游侧内管411的热容量大于下游侧内管42的热容量。因此，即便在减速中的停止供油时等排气的温度降低的情况下，也能够抑制上游侧内管411的温度降低的情况。并且，在排气的温度降低的情况下，越靠上游侧内管411的上游侧则温度降低的程度越大，越靠下游侧则温度降低的程度越小。因而，在排气的温度降低时，在上游侧内管411的上游侧端部，温度降低显著。在与衬垫6接触的部位的上游侧内管411，由于从催化剂载体3承受热，因此温度的降低受到抑制。因此，即便上游侧内管411从衬垫6突出，来自与衬垫6接触的部位的热也传递至该从衬垫6突出的部位。但是，当热传递至上游侧内管411的上游侧端部时，该热由温度低的排气夺取，因此存在上游侧内管411整体的温度变低的顾虑。这样，附着于上游侧内管411的PM的氧化变得困难。

[0078] 与此相对，通过设置薄壁部414，由于在该薄壁部414处截面积变小，因此能够限制热的移动。即，在相比薄壁部414靠下游侧的位置，能够抑制上游侧内管411的温度降低的情况。由此，在相比薄壁部414靠下游侧的位置，能够延长停止供油时能够使PM氧化的时间。即便在相比薄壁部414靠上游侧的内管410堆积有PM，只要在相比薄壁部414靠下游侧的内管410未附着有PM，就能够抑制电在内管410的表面流动的情况。

[0079] 并且，通过使下游侧内管42相对薄、且在下游侧内管42不设置薄壁部，能够抑制质量的增加以及成本上升。

[0080] 另外，图3所示的电加热式催化剂11通过使上游侧内管411的外周面侧的一部分凹陷形成薄壁部414，但是也可以通过使上游侧内管411的内周面侧的一部分凹陷而形成薄壁部。并且，也可以通过使上游侧内管411的外周面侧以及内周面侧的一部分凹陷而形成薄壁部。并且，也可以设置多个薄壁部。此外，薄壁部也可以并不围绕上游侧内管411一周。薄壁部414的位置、形状能够作为能够使附着于相比该薄壁部414靠下游侧的内管410的PM氧化的位置、形状而通过实验求出。

[0081] 如以上所说明的那样，根据本实施例，通过使上游侧内管411的板厚比相比下游侧内管42的板厚厚，能够抑制停止供油时的上游侧内管411的温度降低。并且，通过设置薄壁部414，能够抑制在停止供油时上游侧内管411整体的温度降低的情况。由此，能够促进附着于内管410的PM的氧化，因此能够抑制电朝壳体5流动的情况。

[0082] 实施例4

[0083] 图4是示出本实施例4所涉及的电加热式催化剂12的概要结构的图。对与实施例1～3所示的电加热式催化剂1、10、11的不同点进行说明。另外，对与实施例1～3所示的电加热式催化剂1、10、11相同的部件标注相同标号并省略说明。

[0084] 在图4所示的内管410中，在相比电极7靠上游侧的位置和靠下游侧的位置厚度不同。即，设置于相比电极7靠上游侧的位置的上游侧内管411的板厚L3比设置于相比电极7靠下游侧的位置的下游侧内管42的板厚L4厚。并且，在上游侧内管411的从衬垫6突出的部位设置有该上游侧内管411的板厚变薄的薄壁部414。进而，上游侧内管411与催化剂载体3之间的距离L1比下游侧内管42与催化剂载体3之间的距离L2短。

[0085] 在以这种方式构成的电加热式催化剂12中，上游侧内管411的热容量大于下游侧内管42的热容量。因此，即便在减速中的停止供油时等排气的温度降低的情况下，也能够抑制上游侧内管411的温度降低的情况。并且，通过设置薄壁部414，在该薄壁部414处能够缩小上游侧内管411的截面积，能够限制热的移动。即，能够抑制在相比薄壁部414靠下游侧的位置上游侧内管411的温度降低的情况。

[0086] 并且，通过使上游侧内管411与催化剂载体3之间的距离L1比下游侧内管42与催化剂载体3之间的距离L2短，能够抑制停止供油时该上游侧内管411的温度降低的情况。

[0087] 综上，能够延长在停止供油时能够使PM氧化的时间。由此，能够抑制PM堆积于内管410的情况。并且，通过使下游侧内管42的板厚相对薄、使下游侧内管42与催化剂载体3之间的距离L2相对长、且不在下游侧内管42设置薄壁部，能够抑制成本上升。

[0088] 实施例5

[0089] 图5是示出本实施例5所涉及的电加热式催化剂13的概要结构的图。对与实施例3所示的电加热式催化剂11的不同点进行说明。另外，对与实施例3所示的电加热式催化剂11相同的部件标注相同标号并省略说明。

[0090] 此处，如实施例3所示的电加热式催化剂11那样，当加厚上游侧内管411的板厚时，存在该上游侧内管411与壳体5之间的距离变短的顾虑。进而，当该距离变短时，存在在上游侧内管411与壳体5之间产生放电的顾虑。

[0091] 与此相对，在图5所示的电加热式催化剂13中，在相比衬垫6的上游端靠上游侧和靠下游侧的部位，上游侧内管421的直径不同。即，在设置于上游侧内管421的锥部424，越靠下游侧则上游侧内管421的直径越大。由此，在相比衬垫6的上游端靠上游侧的位置，与下游侧相比，上游侧内管421与壳体5之间的距离L5变长。由此，即便加厚上游侧内管421的板厚，也能够抑制在上游侧内管421与壳体5之间发生放电的情况。另外，即便是其他的实施例所示的电加热式催化剂，也能够通过设置锥部424来抑制放电。

[0092] 实施例6

[0093] 图6是示出本实施例6所涉及的电加热式催化剂14的概要结构的图。对与实施例1所涉及的电加热式催化剂1的不同点进行说明。另外，对与实施例1所示的电加热式催化剂1相同的部件标注相同标号并省略说明。

[0094] 另外，图6所示的电加热式催化剂14的上游侧内管41的直径和下游侧内管42的直径相同，但也可以不同。并且，上游侧内管41的板厚和下游侧内管42的板厚相同，但也可以不同。

[0095] 进而，在衬垫6的上游端侧设置有绝热部61。另外，在电极室9的周围并未设置该绝热部61。并且，在相比电极7靠下游侧的位置也未设置绝热部61。

[0096] 绝热部61形成为以中心轴A为中心的筒状，且沿着上游侧内管41的外周面设置。并且，在绝热部61与壳体5之间设置有衬垫6。绝热部61采用绝热性比衬垫6的绝热性高的材料。即，绝热部61的热传导率低于衬垫6的热传导率。

[0097] 在以这种方式构成的电加热式催化剂14中，能够利用绝热部61抑制内管4的热经由衬垫6朝壳体5传递的情况。并且，由于在电极室9的周围并未设置绝热部61，因此能够从内管4朝电极室9供给热。由此，能够促进电极室9内的水的蒸发。

[0098] 并且，由于下游侧内管42的温度难以下降，因此在相比电极7靠下游侧的位置并不设置绝热部61。由此能够抑制成本上升。

[0099] 另外，在上述实施例1～5所涉及的电加热式催化剂1、10、11、12、13中也能够设置绝热部61。

[0100] 附图标记说明：

[0101] 1：电加热式催化剂；2：排气管；3：催化剂载体；4：内管；5：壳体；6：衬垫；7：电极；8：绝缘件；9：电极室；41：上游侧内管；42：下游侧内管；43：绝缘层。