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公開番号2025070174
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-02
出願番号2023180305
出願日2023-10-19
発明の名称触媒装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類F01N 3/24 20060101AFI20250424BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】熱泳動効果を増大できる触媒装置を提供する。
【解決手段】触媒装置10は、導入管14と外側管30とが接続された接続領域A1と、導入管14及び外側管30が径方向に離れた状態で重なる第1二重管領域A2と、導入管14、内側管20、及び外側管30が径方向に離れた状態で重なる三重管領域A3と、内側管20及び外側管30が径方向に離れた状態で重なる第2二重管領域A4を有する。接続領域A1、第1二重管領域A2、三重管領域A3、及び第2二重管領域A4は、排気方向の上流側から下流側に向かってこの順に並んでいる。第2二重管領域A4において内側管20と外側管30との間には断熱性を有する封止部材17が挟み込まれている。三重管領域A3における導入管14と内側管20との間の通路、第1二重管領域A2における導入管14と外側管30との間の通路、及び三重管領域A3における内側管20と外側管30との間の通路は連通している。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
通電によって加熱される触媒と、
前記触媒を収容する内側管及び前記内側管の外周に位置する外側管を有するケースと、
内燃機関から排出された排気を前記ケース内に導入する導入管と、
を備える触媒装置であって、
前記導入管から前記触媒に向かって前記排気が流れる方向を排気方向として、
前記内側管の前記排気方向における上流側の端部は、前記触媒の前記排気方向における上流側の端面よりも前記排気方向の上流側に位置しており、
前記外側管の前記排気方向における上流側の端部は、前記内側管の前記排気方向における上流側の端部よりも前記排気方向の上流側に位置しており、
前記導入管の前記排気方向における下流側の端部は、前記内側管の内側に挿入されており、
前記導入管と前記外側管とが接続された接続領域と、
前記接続領域よりも前記排気方向の下流側に位置するとともに、前記導入管及び前記外側管が径方向に離れた状態で重なる第１二重管領域と、
前記第１二重管領域よりも前記排気方向の下流側に位置するとともに、前記導入管、前記内側管、及び前記外側管が径方向に離れた状態で重なる三重管領域と、
前記三重管領域よりも前記排気方向の下流側に位置するとともに、前記内側管及び前記外側管が径方向に離れた状態で重なる第２二重管領域と、
を有し、
前記第２二重管領域において前記内側管と前記外側管との間には、断熱性を有する封止部材が挟み込まれており、
前記三重管領域における前記導入管と前記内側管との間の通路、前記第１二重管領域における前記導入管と前記外側管との間の通路、及び前記三重管領域における前記内側管と前記外側管との間の通路は、連通していることを特徴とする触媒装置。
続きを表示（約 220 文字）【請求項２】
前記導入管の前記排気方向における下流側の端部は、前記排気方向の上流側から下流側に向かうにつれて内径が拡径する拡径部である請求項１に記載の触媒装置。
【請求項３】
前記封止部材は、前記触媒の前記排気方向における上流側の端面よりも前記排気方向の下流側に配置されている請求項１に記載の触媒装置。
【請求項４】
前記封止部材は、アルミナを主成分とする無機繊維からなる請求項１に記載の触媒装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、触媒装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、内燃機関の排気通路に配置される触媒装置が記載されている。触媒装置は、通電によって加熱される触媒と、触媒を収容するケースと、内燃機関からの排気をケース内に導入する導入管とを備えている。
【０００３】
特許文献１では、ケースは、触媒を収容する内側管と、内側管の外周に位置する外側管とを有する二重管構造である。導入管から触媒に向かって排気が流れる方向を排気方向としたとき、外側管の排気方向における上流側の端部は、導入管の外周面に接続されている。外側管の排気方向における下流側の端部は、内側管の外周面に接続されている。
【０００４】
このような二重管構造のケースを有する触媒装置では、内側管は排気に晒されるのに対し、外側管は排気だけでなく外気にも晒される。このため、外側管は、内側管よりも低温になる。これにより、内側管の外周面と外側管の内周面との間を浮遊する粒子状物質が熱泳動によって外側管の内周面へと引き寄せられる。その結果、粒子状物質が内側管の外周面に付着しにくくなる。以下、粒子状物質のことを「ＰＭ」という。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２３－０５８３２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
触媒の熱は、内側管に伝わった後、内側管と外側管との接続箇所において外側管に伝わる。すると、内側管と外側管との温度差が小さくなることにより、熱泳動効果が低減するおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための触媒装置は、通電によって加熱される触媒と、前記触媒を収容する内側管及び前記内側管の外周に位置する外側管を有するケースと、内燃機関から排出された排気を前記ケース内に導入する導入管と、を備える触媒装置であって、前記導入管から前記触媒に向かって前記排気が流れる方向を排気方向として、前記内側管の前記排気方向における上流側の端部は、前記触媒の前記排気方向における上流側の端面よりも前記排気方向の上流側に位置しており、前記外側管の前記排気方向における上流側の端部は、前記内側管の前記排気方向における上流側の端部よりも前記排気方向の上流側に位置しており、前記導入管の前記排気方向における下流側の端部は、前記内側管の内側に挿入されており、前記導入管と前記外側管とが接続された接続領域と、前記接続領域よりも前記排気方向の下流側に位置するとともに、前記導入管及び前記外側管が径方向に離れた状態で重なる第１二重管領域と、前記第１二重管領域よりも前記排気方向の下流側に位置するとともに、前記導入管、前記内側管、及び前記外側管が径方向に離れた状態で重なる三重管領域と、前記三重管領域よりも前記排気方向の下流側に位置するとともに、前記内側管及び前記外側管が径方向に離れた状態で重なる第２二重管領域と、を有し、前記第２二重管領域において前記内側管と前記外側管との間には、断熱性を有する封止部材が挟み込まれており、前記三重管領域における前記導入管と前記内側管との間の通路、前記第１二重管領域における前記導入管と前記外側管との間の通路、及び前記三重管領域における前記内側管と前記外側管との間の通路は、連通している。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、内側管と外側管との温度差が大きくなるため、熱泳動効果を増大できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、内燃機関、排気通路、及び触媒装置を示す模式図である。
図２は、触媒装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、触媒装置を具体化した一実施形態を図１及び図２にしたがって説明する。
図１は、車両の内燃機関９０と、内燃機関９０に接続された排気通路９１と、排気通路９１の途中に配置された触媒装置１０とを示す。本実施形態の内燃機関９０は、ガソリンエンジンである。内燃機関９０から排出された排気は排気通路９１を流れる。触媒装置１０は、排気を浄化する。触媒装置１０は、通電によって触媒が加熱される電気加熱式の触媒装置である。
（【００１１】以降は省略されています）

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