CN101451460A - 用于废气处理体的保持用密封材和废气处理装置 - Google Patents

用于废气处理体的保持用密封材和废气处理装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于废气处理体的保持用密封材和废气处理装置。所述保持用密封材包括：至少两层的彼此层积的无机纤维片状部件，所述的至少两层包括与所述外壳接触的表面层和与所述废气处理体接触的里面层。所述里面层在废气流入方向上的宽度比所述表面层的所述宽度小规定长度。

Description

用于废气处理体的保持用密封材和废气处理装置
相关申请的交叉引用
本文披露的内容涉及2007年12月5日提交的日本专利申请2007-315052和2008年10月3日提交的日本专利申请2008-259077中所包含的主题，各专利以引用的方式全文引入。
技术领域
本发明涉及用于外壳中保持诸如催化剂载体或柴油微粒过滤器(DPF)等废气处理体的保持用密封材，和废气处理装置。
背景技术
例如，JP-A-10-141052描述了一种保持用密封材和废气处理装置，其中通过介于金属制外筒和陶瓷催化剂支持体之间的保持部件而在金属制外筒内安装陶瓷催化剂支持体。
如图30所示，在JP-A-10-141052所描述的废气处理装置200中，保持部件202安装在陶瓷催化剂支持体201的外周上，将支持体插入内径稍微小于所安装的保持部件的外径的外筒203中，以锥体变形的形态完全收缩外筒203的外径，直至保持部件202可具有预定的表面压力。
废气处理装置安装在废气流路上以除去内燃机的废气成分中所包含的对人有害的成分，如氮氧化物、烃化合物和一氧化碳，该废气处理装置通常包括诸如催化剂支持体或DPF催化剂等废气处理体、用于容纳所述处理体的金属外壳、以及用于在外壳中弹性保持废气处理体的保持用密封材。
保持用密封材由于被弹性布置于金属外壳和废气处理体之间而需要显示出下述功能：防止由于内燃机的振动等导致的废气处理体和金属外壳之间的冲突所造成的损害等，同时防止未净化的废气从金属外壳和废气处理体之间泄漏出去。
然而，伴随着近来对废气和燃料的严格规定，废气的温度倾向于变得更高，使用蛭石的膨胀性保持用密封材在一些情况下不具有足够的耐热性。
为应对该问题，开始采用由多晶氧化铝纤维制成的非膨胀性垫型保持用密封材。由多晶氧化铝纤维制成的保持用密封材松散，因而当在金属外壳和废气处理体之间安装保持用密封材时通常需要对其进行针刺处理以改善安装性。
例如，如果将保持用密封材用于DPF，为了利用氧化铝纤维保持用密封材保持大重量的废气处理体，必须增大保持用密封材中所产生的表面压力。于是，为增大所产生的表面压力，填装在废气处理体和金属外壳之间的保持用密封材的填充密度(Gap Bulk Density，GBD)必须较大(通常，填充密度为0.2g/cm3～0.6g/cm3，随着填充密度增大，所产生的表面压力变大)。
此时，当填充密度变为大于或等于0.5g/cm3时，保持用密封材的纤维开始破碎，导致纤维长度变短。因此，在保持用密封材的填充密度增大至大于或等于0.5g/cm3以保持大重量的废气处理体的废气处理装置中，纤维长度变短。在使废气直接撞击保持用密封材的端部的排气管形状的情况中，保持用密封材的纤维可能会被风蚀。
另一方面，使用陶瓷纤维和蛭石的混合物通过抄造法制得的保持用密封材在风蚀性能方面劣于由氧化铝纤维所制成的保持用密封材。因此，试图通过沿着以上的保持用密封材的纵向附加由氧化铝纤维抄造制得的保持用密封材片材来改善风蚀作用性能。
然而，当废气的温度为700℃以上时，膨胀性保持用密封材会由于蛭石的热劣化而导致保持力减小。因此，例如在发动机正下方的大于或等于700℃的高温区域内，优选使用由氧化铝纤维形成的保持用密封材。
发明内容
在上述情况下完成了本发明，本发明的一个目的是在保持大重量的废气处理体时消除与风蚀有关的顾虑，并提供均具有高设计自由度的保持用密封材和废气处理装置。
根据本发明的示例性实施方式，提供一种用于在外壳中保持用于处理废气的废气处理体的保持用密封材。所述至少两层的保持用密封材包括彼此层积的无机纤维片状部件，所述的至少两层包括与所述外壳接触的表面层和与所述废气处理体接触的里面层。所述里面层在废气流入方向上的宽度比所述表面层的所述宽度小规定长度。
根据本发明的另一示例性实施方式，提供一种用于在外壳中保持用于处理废气的废气处理体的保持用密封材。所述保持用密封材包括：卷绕在所述废气处理体的外周上以形成至少两个层的无机纤维片状部件。所述无机纤维片状部件形成为单一部件。所述无机纤维片状部件包括：所述无机纤维片状部件开始卷绕的第一端部；和与所述第一端部相对的第二端部。所述第一端部在废气流入方向上的宽度与所述第二端部的所述宽度相差规定长度。
根据本发明的另一示例性实施方式，提供一种用于在外壳中保持用于处理废气的废气处理体的保持用密封材。所述保持用密封材包括：卷绕在所述废气处理体的外周上以形成至少两个层的无机纤维片状部件。所述无机纤维片状部件形成为单一部件。所述无机纤维片状部件包括：所述无机纤维片状部件开始卷绕的第一端部；和与所述第一端部相对的第二端部。所述第一端部在废气流入方向上的宽度与所述第二端部的所述宽度基本相同。
根据本发明的另一示例性实施方式，提供一种废气处理装置，所述废气处理装置包括：废气处理体；卷绕在所述废气处理体的外周的至少一部分上的保持用密封材；和通过卷绕所述废气处理体的所述保持用密封材来容纳并保持所述废气处理体的外壳。所述至少两层保持用密封材包括彼此层积的无机纤维片状部件，所述的至少两层包括与所述外壳接触的表面层和与所述废气处理体接触的里面层。所述里面层在废气流入方向上的宽度比所述表面层的所述宽度小规定长度。所述表面层包括废气流入侧的端部，在所述外壳内安装所述保持用密封材时使所述端部变形。
根据本发明的另一示例性实施方式，提供一种废气处理装置，所述废气处理装置包括：废气处理体；包括卷绕在所述废气处理体的外周上以形成至少两层无机纤维片状部件的保持用密封材；和通过卷绕所述废气处理体的所述保持用密封材来容纳并保持所述废气处理体的外壳。所述无机纤维片状部件包括：所述无机纤维片状部件开始卷绕的第一端部；和与所述第一端部相对的第二端部。所述第一端部在废气流入方向上的宽度与所述第二端部的所述宽度相差规定长度。在所述外壳内安装所述保持用密封材时使从所述废气处理体起的第二层的端部变形。
根据本发明的另一示例性实施方式，提供一种废气处理装置，所述废气处理装置包括：废气处理体；包括卷绕在所述废气处理体的外周上以形成至少两层无机纤维片状部件的保持用密封材；和通过卷绕所述废气处理体的所述保持用密封材来容纳并保持所述废气处理体的外壳。在沿所述废气处理体的轴向移动所述片状部件规定长度的同时使所述无机纤维片状部件螺旋状卷绕所述废气处理体。
附图说明
图1是根据本发明第一实施方式的保持用密封材的分解透视图；
图2是图1的保持用密封材安装在催化剂载体上时的部分破断外观透视图；
图3是根据本发明第一实施方式的废气处理装置的纵向截面图；
图4是显示图3的废气处理装置的主要部分的放大图；
图5是根据本发明第二实施方式的保持用密封材的分解透视图；
图6是根据本发明第二实施方式的废气处理装置的纵向截面图；
图7是根据本发明第三实施方式的保持用密封材的分解透视图；
图8是根据本发明第三实施方式的废气处理装置的纵向截面图；
图9是显示图8的废气处理装置的主要部分的放大图；
图10是根据本发明第四实施方式的保持用密封材的分解透视图；
图11是根据本发明第四实施方式的废气处理装置的纵向截面图；
图12是显示图11的废气处理装置的主要部分的放大图；
图13A和13B是根据本发明第五实施方式的保持用密封材的透视图；
图14是图13B的保持用密封材安装在催化剂载体上时的外观透视图；
图15是显示图14的废气处理装置的主要部分的放大图；
图16是根据本发明第六实施方式的保持用密封材的透视图；
图17是图16的保持用密封材安装在催化剂载体上时的外观透视图；
图18是根据本发明第六实施方式的保持用密封材的第一变形例的透视图；
图19是图18的保持用密封材安装在催化剂载体上时的外观透视图；
图20是根据本发明第六实施方式的保持用密封材的第二变形例的透视图；
图21是图20的保持用密封材安装在催化剂载体上时的外观透视图；
图22是根据本发明第七实施方式的保持用密封材的透视图；
图23是图22的保持用密封材安装在催化剂载体上时的外观透视图；
图24是根据本发明第七实施方式的保持用密封材的第一变形例的透视图；
图25是图24的保持用密封材安装在催化剂载体上时的外观透视图；
图26是根据本发明第七实施方式的保持用密封材的第二变形例的透视图；
图27是图26的保持用密封材安装在催化剂载体上时的外观透视图；
图28是用于各实施例的表面压力测定装置的正视图；
图29是显示对表面压力和风蚀作用的评价的图；和
图30是传统废气处理装置的截面图。
具体实施方式
下面将参考附图给出对本发明的多个示例性实施方式进行说明。
(第一实施方式)
图1～4显示了本发明的保持用密封材和废气处理装置的第一实施方式。图1是根据本发明第一实施方式的保持用密封材的分解透视图，图2是图1的保持用密封材安装在催化剂载体上时的部分破断外观透视图，图3是根据本发明第一实施方式的废气处理装置的纵向截面图，图4是显示图3的废气处理装置的主要部分的放大图。
如图1所示，保持用密封材10通过层积第一片状部件(层A)11和第二片状部件(层B)12而得到。
第一片状部件11是例如通过对440mm的长度尺寸L1和110mm的宽度尺寸L2进行冲孔而形成，其中，在一个端部形成嵌合凸部13，在另一个端部形成嵌合凹部14。
关于第一片状部件11，将硅溶胶与铝含量为70g/l且Al/Cl＝1.8(原子比)的碱性氯化铝水溶液混合，以使铝基纤维组成为Al2O3:SiO2＝72:28，由此形成铝基纤维前体。随后，加入诸如聚乙烯醇等有机聚合物，并在浓缩所得溶液以制备纺丝溶液后，使用该纺丝溶液通过吹制法进行纺丝。将纺制的纤维以层积状态折叠从而形成铝基纤维片状部件。将所得到的片状部件在常温至最高温度120℃连续烧制，从而形成由铝基纤维形成的第一片状部件。此外，通过附着丙烯酸乳胶乳液作为粘合剂将干燥后的树脂含量设定为5％。
第二片状部件12是例如通过对440mm的长度尺寸L1和120mm的宽度尺寸L3进行冲孔而形成，所述宽度尺寸L3在一侧比第一片状部件11大10mm的规定宽度尺寸L4。此外，在一个端部形成嵌合凸部15，在另一个端部形成嵌合凹部16。
关于第二片状部件12，将硅溶胶与铝含量为70g/l且Al/Cl＝1.8(原子比)的碱性氯化铝水溶液混合，以使铝基纤维组成为Al2O3:SiO2＝72:28，由此形成铝基纤维前体。随后，加入诸如聚乙烯醇等有机聚合物，并在浓缩所得溶液以制备纺丝溶液后，使用该纺丝溶液通过吹制法进行纺丝。将纺制的纤维以层积状态折叠以形成铝基纤维片状部件。该片状部件通过使用每100cm2具有80根针的针板进行针刺处理以获得所需的针刺密度，由此制得针刺垫。从常温至1250℃的最高温度对得到的片状部件进行连续烧制，从而形成基重为750g/cm2的由铝基纤维形成的第二片状部件。此时，铝基纤维的平均直径为7.2μm，最小直径为3.2μm。此外，通过附着丙烯酸乳胶乳液作为粘合剂将干燥后的树脂含量设定为5％。
第一片状部件11和第二片状部件12通过将各流出侧的边缘部对齐，并通过使用压敏型双面胶带使片状部件的彼此接触的表面贴合在一起而层积。
如图2所示，通过将第二片状部件12配置在表面侧并将第一片状部件11配置在里面侧，使保持用密封材10在外周侧卷绕催化剂载体70。此时，两个嵌合凸部13和15与两个嵌合凹部14和16嵌合在一起，由此将保持用密封材一体式地安装在催化剂载体70上。
催化剂载体70通过例如将具有高耐热性的陶瓷材料(以堇青石、氧化铝、莫来石、尖晶石等为代表)成形为圆筒状蜂窝体并在其上担载公知的三元催化剂(例如，铂/铑/钯催化剂)而获得。
如图3和4所示，将安装在催化剂载体70上的保持用密封材10以使纤维开始破碎的大于或等于0.5g/cm3的GBD压配入废气处理装置80的外壳81中。
此时，在保持用密封材10中，在图3的左方的废气流入侧，以宽度尺寸L4从第一片状部件11突出的第二片状部件12的端部向第一片状部件11侧弯曲，由此形成弯曲部17。
在保持用密封材10中，第一片状部件11和第二片状部件12层积并在直径方向上重叠的部分具有纤维开始破碎的大于或等于0.5g/cm3的GBD。结果，可以赋予大到足够保持催化剂载体70的表面压力，同时纤维破裂而使纤维长度变短，并且耐风蚀作用性能开始下降。
此外，在废气流入侧的弯曲部17中，第一片状部件11和第二片状部件12是不层积并且不重叠的一层，因此GBD减小，为0.25g/cm3～0.55g/cm3，纤维未被破坏，因此耐风蚀作用性能不会下降。
附带提及，为了适用于柴油机，还可以将通过使具有高耐热性的材料(如陶瓷材料)成形为多孔圆筒状蜂窝体而得到的废气过滤器配置在催化剂载体70的流出侧。
第一片状部件11还可以通过抄造成型。此外，第一片状部件11还可以是混合有蛭石的膨胀垫。在该情况中，可以容易地调整第一片状部件11的厚度。
如前所述，根据本发明第一实施方式的保持用密封材10以使纤维开始破碎的大于或等于0.5g/cm3的GBD压配入外壳81中，因此两个片状部件11和12层积并在直径方向上重叠的部分具有纤维开始破碎的大于或等于0.5g/cm3的GBD，因而可以确保保持催化剂载体70所必需的表面压力，同时纤维破裂而使纤维长度变短，并且耐风蚀作用性能开始下降。另一方面，在两个片状部件11和12不层积并且不重叠的部分，由于是一层，GBD小于0.5g/cm3，纤维未被破坏，因此可以防止耐风蚀作用性能的下降。结果，可以消除在保持大重量的废气处理体时对风蚀作用的顾虑，能够获得高设计自由度，并增强废气处理性能。
此外，根据保持部件10，具有较大宽度尺寸的第二片状部件12的弯曲部17从具有较小宽度尺寸的第一片状部件11突出，其具有较低的GBD，因而能够更多地抑制耐风蚀作用性能的下降。
此外，根据保持部件10，将诸如丙烯酸胶乳乳液等有机粘合剂用作粘合材料，以通过该有机粘合剂粘结作为主要成分的无机纤维，因此可以抑制纤维的飞散，并增强操作者的可操作性。
另外，根据保持用密封材10，通过混合二氧化硅与氧化铝形成无机纤维，因而可以增强耐热性，同时可以制得确保耐风蚀作用性能的铝基前体。
此外，根据保持用密封材10，第二片状部件12是针刺垫，使得特别是耐风蚀作用性可以得到保证，并且由于强度增大，可以防止安装时的破裂。
此外，根据保持用密封材10，第一片状部件11可以通过抄造来成型，因而可以容易地调整厚度。此外，第一片状部件11可以是混合有蛭石的膨胀垫，因此可以容易地控制表面压力。
在根据本发明的第一实施方式的废气处理装置80中，两个片状部件11和12层积并在直径方向上重叠的部分具有大于或等于纤维开始破碎时的GBD的GBD，因而可以确保保持催化剂载体70所必需的表面压力，同时纤维破裂而使纤维长度变短，并且耐风蚀作用性能开始下降。另一方面，在两个片状部件11和12不层积并且不重叠的部分，由于是一层，GBD减小，纤维未被破坏，因此可以防止耐风蚀作用性能的下降。结果，可以消除在保持大重量的废气处理体时对风蚀作用的顾虑，保持用密封材10可以在所产生的较高的表面压力下安装，由此增大了设计自由度，例如，能够使催化剂载体70具有较大的直径和较小的长度，同时通过确保耐风蚀作用性能，可增强废气处理性能。
此外，根据废气处理装置80，保持用密封材10可应用于催化剂载体70，催化剂载体70通过将具有高耐热性的陶瓷材料(以堇青石、氧化铝、莫来石、尖晶石等为代表)成形为圆筒状蜂窝体并在其上担载公知的三元催化剂(例如，铂/铑/钯催化剂)而获得。保持用密封材10还可应用于通过使具有高耐热性的材料(如陶瓷材料)成形为多孔圆筒状蜂窝体而得到的废气过滤器。这样，保持用密封材可用作对汽油机和柴油机均具有较高的通用适应性的保持用密封材10。
(第二实施方式)
下面参考附图5和6描述本发明的第二实施方式。
图5和6显示了本发明的保持用密封材和废气处理装置的第二实施方式。图5是根据本发明第二实施方式的保持用密封材的分解透视图，图6是根据本发明第二实施方式的废气处理装置的纵向截面图。在以下的各实施方式中，与第一实施方式一样的构成部分由相同的或相应的附图标记表示，因而简化或省略对其的描述。
如图5所示，根据本发明第二实施方式的保持用密封材20通过层积第一片状部件(层A)21和第二片状部件(层B)22而得到。第一片状部件21是通过例如对440mm的长度尺寸L1和110mm的宽度尺寸L2进行冲孔而形成的，第二片状部件22是通过例如对440mm的长度尺寸L1和130mm的宽度尺寸L5进行冲孔而形成的，所述宽度尺寸L5在两侧均比第一片状部件21大10mm的规定宽度尺寸L4。其他部位以与第一实施方式相同的方式构成。
如图6所示，安装在催化剂载体70上的保持用密封材20以使纤维开始破碎的大于或等于0.5g/cm3的GBD压配入废气处理装置80的外壳81中。
此时，在保持用密封材20中，在图6的左方的废气流入侧，以宽度尺寸L4从第一片状部件21突出的第二片状部件22的一个端部向第一片状部件21侧弯曲，由此形成弯曲部23。此外，在图6的右方的废气流出侧，以宽度尺寸L4从第一片状部件21突出的第二片状部件22的另一个端部向第一片状部件21侧弯曲，由此形成弯曲部24。
在保持用密封材20中，第一片状部件21和第二片状部件22层积并在直径方向上重叠的部分具有纤维开始破碎的大于或等于0.5g/cm3的GBD。结果，可以赋予大到足够保持催化剂载体70的表面压力，同时纤维破裂而使纤维长度变短，并且耐风蚀作用性能开始下降。
此外，在废气流入侧和流出侧的弯曲部23和24，第一片状部件21和第二片状部件22不层积并且不重叠，由于是一层，因此GBD减小，为0.25g/cm3～0.55g/cm3，纤维未被破坏，因此耐风蚀作用性能不会下降。附带提及，如果GBD小于0.25g/cm3，则由于较低的表面压力而导致纤维容易移动，由此造成纤维的破裂和飞散。此外，如果GBD超过0.55g/cm3，则纤维因表面压力所致的破裂而变短并飞散。
根据第二实施方式的保持用密封材20产生与第一实施方式中相同的作用和效果。特别是，根据该实施方式，借助废气流入侧和流出侧的弯曲部23和24，GBD变小，因而能够更加抑制耐风蚀作用性能的下降。
(第三实施方式)
下面参考附图7～9描述本发明的第三实施方式。
图7～9显示了本发明的保持用密封材和废气处理装置的第三实施方式。图7是根据本发明第三实施方式的保持用密封材的分解透视图，图8是根据本发明第三实施方式的废气处理装置的纵向截面图，图9是显示图8的废气处理装置的主要部分的放大图。
如图7所示，根据本发明第三实施方式的保持用密封材30通过层积第一片状部件(层A)31、第二片状部件(层B)32和与第二片状部件32相同的第三片状部件33(层C)而得到。第一片状部件31是通过例如对440mm的长度尺寸L1和110mm的宽度尺寸L2进行冲孔而形成的，第二片状部件32是通过例如对440mm的长度尺寸L1和120mm的宽度尺寸L6进行冲孔而形成的，所述宽度尺寸L6在两侧均比第一片状部件31大5mm的规定宽度尺寸L7。
另外，第三片状部件33以与第二片状部件32相同的方式形成，例如通过对440mm的长度尺寸L1和120mm的宽度尺寸L6进行冲孔而形成，所述宽度尺寸L6在两侧均比第一片状部件31大5mm的规定宽度尺寸L7，并形成嵌合凸部34和嵌合凹部35。其他部位以与第一实施方式相同的方式构成。
如图8和9所示，安装在催化剂载体70上的保持用密封材30以使纤维开始破碎的大于或等于0.5g/cm3的GBD压配入废气处理装置80的外壳81中。
此时，在保持用密封材30中，在图8的左方的废气流入侧，以宽度尺寸L7从第一片状部件31突出的第二片状部件32的一个端部向第一片状部件31侧弯曲，由此形成弯曲部36。此外，在图8的右方的废气流出侧，以宽度尺寸L7从第一片状部件31突出的第二片状部件32的另一个端部向第一片状部件31侧弯曲，由此形成弯曲部37。
另外，在保持用密封材30中，在废气流入侧，以宽度尺寸L7从第一片状部件31突出的第三片状部件33的一个端部向第一片状部件31侧弯曲，由此形成弯曲部38。此外，在废气流出侧，以宽度尺寸L7从第一片状部件31突出的第三片状部件33的另一个端部向第一片状部件31侧弯曲，由此形成弯曲部39。
在保持用密封材30中，第一片状部件31、第二片状部件32和第三片状部件33层积并在直径方向上重叠的部分具有纤维开始破碎的大于或等于0.5g/cm3的GBD。结果，可以赋予大到足够保持催化剂载体70的表面压力，同时纤维破裂而使纤维长度变短，并且耐风蚀作用性能开始下降。
此外，废气流入侧和流出侧的弯曲部36、37、38和39均由两层构成，第一片状部件31、第二片状部件32和第三片状部件33不层积并且不重叠，并具有0.25g/cm3～0.55g/cm3的较低的GBD，结果，纤维未被破坏，并且耐风蚀作用性能不会下降。
根据第三实施方式的保持用密封材30产生与第一实施方式中相同的作用和效果。特别是，根据该实施方式，废气流入侧和流出侧的弯曲部36、37、38和39在宽度尺寸上小于第二实施方式，在压配入外壳81中时弯曲端部因此形成平齐表面，从而不仅使安装容易进行，而且催化剂载体70的长度也可以得到有效利用。此外，第二片状部件32和第三片状部件33在安装后均减小了变形量，因此可以更加抑制耐风蚀作用性能的下降。另外，由于中央部分保持力的增大和端部部分的耐风蚀作用性能的增强，中央部分和端部部分的GBD的设计变得容易。
(第四实施方式)
下面参考附图10～12描述本发明的第四实施方式。
图10～12显示了本发明的保持用密封材和废气处理装置的第四实施方式。图10是根据本发明第四实施方式的保持用密封材的分解透视图，图11是根据本发明第四实施方式的废气处理装置的纵向截面图，图12是显示图11的废气处理装置的主要部分的放大图。
如图10所示，根据本发明第四实施方式的保持用密封材40通过层积第一片状部件(层A)41、第二片状部件(层B)42和第三片状部件43(层C)而得到。第一片状部件41是通过例如对440mm的长度尺寸L1和110mm的宽度尺寸L2进行冲孔而形成的，第二片状部件42是通过例如对440mm的长度尺寸L1和140mm的宽度尺寸L8进行冲孔而形成的，所述宽度尺寸L8在流入侧比第一片状部件41大25mm的规定宽度尺寸L9并且在流出侧比第一片状部件41大5mm的规定宽度尺寸L7。
另外，第三片状部件43是通过例如对440mm的长度尺寸L1和125mm的宽度尺寸L10进行冲孔而形成的，所述宽度尺寸L10在流入侧比第一片状部件41大10mm的规定宽度尺寸L4以及在流出侧比第一片状部件41大5mm的规定宽度尺寸L7。其他部位以与第一实施方式相同的方式构成。
如图11和12所示，安装在催化剂载体70上的保持用密封材40以使纤维开始破碎的大于或等于0.5g/cm3的GBD压配入废气处理装置80的外壳81中。
此时，在保持用密封材40中，在图11的左方的废气流入侧，以宽度尺寸L4从第一片状部件41突出的第三片状部件43的一个端部向第一片状部件41侧弯曲，由此形成弯曲部44。此外，在图11的右方的废气流出侧，以宽度尺寸L7从第一片状部件41突出的第三片状部件43的另一个端部向第一片状部件41侧弯曲，由此形成弯曲部45。
另外，在保持用密封材40中，在废气流入侧，以宽度尺寸L9从第一片状部件41突出的第二片状部件42的一个端部向第一片状部件41和第三片状部件43侧弯曲，由此形成弯曲部46。此外，在废气流出侧，以宽度尺寸L7从第一片状部件41突出的第二片状部件42的另一个端部向第一片状部件41侧弯曲，由此形成弯曲部47。
在保持用密封材40中，第一片状部件41、第二片状部件42和第三片状部件43层积并在直径方向上重叠的部分具有纤维开始破碎的大于或等于0.5g/cm3的GBD。结果，可以赋予大到足够保持催化剂载体70的表面压力，同时纤维破裂而使纤维长度变短，并且耐风蚀作用性能开始下降。
此外，在废气流入侧和流出侧的弯曲部44、45、46和47中，由于第一片状部件41、第二片状部件42和第三片状部件43不层积并且不重叠，并且是一层或两层，因此GBD减小，为0.25g/cm3～0.55g/cm3，优选为0.3g/cm3～0.5g/cm3，纤维未被破坏，因此耐风蚀作用性能不会下降。附带提及，如果GBD小于0.25g/cm3，则由于较低的表面压力而导致纤维移动，由此造成纤维的破裂和飞散。此外，如果GBD超过0.55g/cm3，则纤维因表面压力所致的破裂而变短并飞散。
根据第四实施方式的保持用密封材40产生与第一实施方式中相同的作用和效果。特别是，根据该实施方式，可以校正压配安装时产生的剪切应力。
(第五实施方式)
下面参考附图13A～15描述本发明的第五实施方式。
图13A～15显示了本发明的保持用密封材和废气处理装置的第五实施方式。图13A是根据本发明第五实施方式的保持用密封材的透视图，图13B是根据本发明第五实施方式的另一个保持用密封材的透视图，图14是图13B的保持用密封材安装在催化剂载体上时的外观透视图，图15是显示图14的废气处理装置的主要部分的放大图。
如图13A和13B所示，与第一至第四实施方式的保持用密封材10、20、30和40不同，根据本发明第五实施方式的保持用密封材50和51各自是一个单层片材，并且均为在催化剂载体70的外周上卷绕多圈片材的卷绕型。该实施方式的保持用密封材50和51是三圈卷绕型，并且可以采用卷绕两圈或四圈或多于四圈的形态。
关于第一片状部件51和51，将硅溶胶与铝含量为70g/l且Al/Cl＝1.8(原子比)的碱性氯化铝水溶液混合，以使铝基纤维组成为Al2O3:SiO2＝72:28，由此形成铝基纤维前体。随后，加入诸如聚乙烯醇等有机聚合物，并在浓缩所得溶液以制备纺丝溶液后，使用该纺丝溶液通过吹制法进行纺丝。将纺制的纤维以层积状态折叠以形成铝基纤维片状部件。该片状部件通过使用每100cm2具有80根针的针板进行针刺处理以获得所需的针刺密度，由此获得针刺垫。从常温至1250℃的最高温度对得到的片状部件进行连续烧制，从而形成由基重为750g/cm2的铝基纤维形成的第二片状部件。此时，铝基纤维的平均直径为7.2μm，最小直径为3.2μm。此外，通过附着丙烯酸乳胶乳液作为粘合剂将干燥后的树脂含量设定为5％。
图13A所示的保持用密封材50包括用于形成卷绕开始的第一层的窄宽度的第一片状部52、用于形成中间的第二层的第二片状部53和用于形成卷绕结束的第三层的第三片状部54。例如，所述保持用密封材通过以逐步加宽的形状进行冲孔而形成，其中，长度尺寸L11是1340mm，宽度尺寸L12是110mm，并增大至比L12大5mm的固定宽度尺寸L15的120mm的宽度尺寸L14，进而再增大至比L14大5mm的固定宽度尺寸L18的130mm的宽度尺寸L17。
另外，例如，形成的第一片状部52的长度尺寸L13是460mm，形成的第二片状部53的长度尺寸L16是440mm，形成的第三片状部54的长度尺寸L19是440mm。
保持用密封材50卷绕在催化剂载体的外周，所述卷绕从第一片状部52开始至第三片状部54结束从而连续形成第一至第三层，第三片状部54的宽度方向的端部在废气处理装置的外壳中进行安装时形成弯曲部。
图13B所示的保持用密封材51是形成为梯形形状的片状部55，其中卷绕开始的第一层至卷绕结束的第三层线性连续。所述保持用密封材例如通过以梯形形状进行冲孔而形成，其中，长度尺寸L11是1340mm，宽度尺寸L12是110mm，并增大至比L12大10mm的固定宽度尺寸的130mm的宽度尺寸L17。
如图14和15所示，保持用密封材51连续卷绕催化剂载体70的外周，由此连续形成第一层56、第二层57和第三层58。安装在催化剂载体70上的保持用密封材51以使纤维开始破碎的大于或等于0.5g/cm3的GBD压配入废气处理装置80的外壳81中。
此时，在保持用密封材51中，在图15的左方的废气流入侧，在废气处理装置80的外壳81中进行安装时，第三层58的宽度方向的端部形成弯曲部59。此外，在废气流出侧，在第三层58的宽度方向的端部同样地形成弯曲部59。
在保持用密封材51中，其中片状部55通过三圈卷绕而层积并在直径方向重叠的部分具有纤维开始破碎的大于或等于0.5g/cm3的GBD。结果，可以赋予大到足够保持催化剂载体70的表面压力，同时纤维破裂而使纤维长度变短，并且耐风蚀作用性能开始下降。
此外，在废气流入和流出侧的弯曲部59中，由于片状部55不层积且不重叠，并且是一层或两层，因此GBD减小，为0.25g/cm3～0.55g/cm3，优选为0.3g/cm3～0.5g/cm3，纤维未被破坏，因此耐风蚀作用性能不会下降。
根据第五实施方式的保持用密封材50和51产生与第一实施方式中相同的作用和效果。特别是，根据该实施方式，形成保持用密封材的可加工性优异。单层保持用密封材卷绕废气处理体，并且以例如使纤维开始破碎的大于或等于0.5g/cm3的GBD压配入外壳中，沿废气处理体的轴向具有三层结构的中心部分具有的GBD为大于或等于0.5g/cm3，因而可以确保用于保持废气处理体所需的表面压力。此外，在具有实质上为一层结构的端部部分，GBD降低，纤维未被破坏，从而可以确保耐风蚀作用性能。结果，可以消除在保持大重量的废气处理体时对风蚀作用的顾虑，能够获得高设计自由度。附带提及，保持用密封材50或51的卷绕可以从较宽的一侧开始。
(第六实施方式)
下面参考附图16～21描述本发明的第六实施方式。
图16～21显示了本发明的保持用密封材和废气处理装置的第六实施方式。图16是根据本发明第六实施方式的保持用密封材的透视图，图17是图16的保持用密封材安装在催化剂载体上时的外观透视图，图18是根据本发明第六实施方式的保持用密封材的第一变形例的透视图，图19是图18的保持用密封材安装在催化剂载体上时的外观透视图，图20是根据本发明第六实施方式的保持用密封材的第二变形例的透视图，图21是图20的保持用密封材安装在催化剂载体上时的外观透视图。
如图16所示，根据本发明的第六实施方式的保持用密封材90包括与上述的第五实施方式类似的一个单层片状部件91，并且是在催化剂载体70的外周上卷绕多圈片状部件的卷绕型。该实施方式的保持用密封材90是三圈卷绕型，并且可以采用卷绕两圈或四圈或多于四圈的形态。
形成的片状部件91例如是矩形，其长度尺寸L20是1340mm，均匀的宽度尺寸L21是110mm，厚度尺寸L22是6.0mm，并且在卷绕的开始侧具有一对直角角部92和93，在相对的卷绕的结束侧具有一对直角角部94和95。
在片状部件91中，连续形成用于形成卷绕开始的第一层的第一片状部96、用于形成中间的第二层的第二片状部97和用于形成卷绕结束的第三层的第三片状部98。
此外，片状部件91在卷绕开始侧的一对角部具有卷绕开始侧端面99，在相对的卷绕结束侧的一对角部94和95之间具有卷绕结束侧端面100。
此外，片状部件91在卷绕开始侧的角部92与卷绕结束侧的角部94之间具有废气流出侧端面101，并在卷绕开始侧的角部93与卷绕结束侧的角部95之间具有废气流入侧端面102。
关于片状部件91，例如，将硅溶胶与铝含量为70g/l且Al/Cl＝1.8(原子比)的碱性氯化铝水溶液混合，以使铝基纤维组成为Al2O3:SiO2＝72:28，由此形成铝基纤维前体。随后，加入诸如聚乙烯醇等有机聚合物，并在浓缩所得溶液以制备纺丝溶液后，使用该纺丝溶液通过吹制法进行纺丝。将纺制的纤维以层积状态折叠以形成铝基纤维片状部件。该片状部件通过使用每100cm2具有80根针的针板进行针刺处理以获得所需的针刺密度，由此获得针刺垫。从常温至1250℃的最高温度对得到的片状部件进行连续烧制，从而形成基重为750g/cm2的由铝基纤维形成的第二片状部件。此时，铝基纤维的平均直径为7.2μm，最小直径为3.2μm。此外，通过附着丙烯酸乳胶乳液作为粘合剂将干燥后的树脂含量设定为5％。
如图17所示，通过在催化剂载体70的轴向上移动片状部件以形成规定的移动尺寸L23(例如大于或等于3mm)的同时，使卷绕开始侧的角部92和93与催化剂载体70的一个端部对齐，使片状部件91螺旋状卷绕催化剂载体70。由此形成具有由第一层96、第二层97和第三层98构成的三层结构的保持用密封材90。
然后将安装在催化剂载体70上的保持用密封材90以使纤维开始破碎的大于或等于0.5g/cm3的GBD压配入废气处理装置80的外壳81中(参见图15)。通过该压配，第二层97和第三层98相对于第一层96发生相对位移。结果，在保持用密封材90中，第三层98的宽度方向的端部向图17中的右后方的废气流入侧弯曲。
在保持用密封材90中，通过三圈卷绕而将片状部件91层积并在直径方向重叠的部分具有使纤维开始破碎的大于或等于0.5g/cm3的GBD。结果，可以赋予大到足够保持催化剂载体70的表面压力，同时纤维破裂而使纤维长度变短，并且耐风蚀作用性能开始下降。
此外，在废气流入侧和流出侧，其中片状部件91由于是一层或两层而不层积且不重叠，GBD减小，为0.25g/cm3～0.55g/cm3，优选为0.3g/cm3～0.5g/cm3，纤维未被破坏，因此耐风蚀作用性能不会下降。
如图18所示，根据保持用密封材90的第一变形例，在片状部件91中，在卷绕开始侧端面99和流出侧端面101之间设置通过切割角部92部分而形成的流出侧缺口103，在流出侧缺口103的相对侧，在卷绕结束侧端面100和流入侧端面102之间设置通过切割角部95部分而形成的流入侧缺口104。
如图19所示，通过在催化剂载体70的轴向上移动片状部件以形成规定的移动尺寸L23(例如大于或等于3mm)的同时，使流出侧缺口103与催化剂载体70的一个端面对齐，使片状部件91螺旋状卷绕催化剂载体70。结果，第二层97和流出侧缺口103在流出侧端面101处形成均一面，第二层97和流入侧缺口104在流入侧端面102处形成均一面。也就是，第二层97的边缘和流出侧缺口103的边缘布置在同一面上，第二层97的边缘和流入侧缺口104的边缘布置在同一面上。
如图20所示，根据保持用密封材90的第二变形例，在片状部件91中，在卷绕开始侧端面99和卷绕结束侧端面100之间设置流出侧缺口103和通过斜切角部94而形成的倾斜状缺口面105。结果，由于倾斜状缺口面105，片状部件91具有宽度尺寸为L24的卷绕开始侧端面99和宽度尺寸为比宽度尺寸L24短的L25的卷绕结束侧端面100。
如图21所示，通过使卷绕开始侧端面99与催化剂载体70轴向的一个端面对齐，使片状部件91卷绕催化剂载体70。因此，在废气流出侧，第一层96、第二层97和第三层98通过倾斜状缺口面105形成均一面。也就是，将第一层96和第二层97以及第三层98的边缘形成于同一面上。
根据第六实施方式的保持用密封材90产生与第一实施方式中相同的作用和效果。特别是，根据该实施方式，在催化剂载体70的轴向上移动片状部件以形成规定的移动尺寸L23的同时使片状部件91螺旋状卷绕催化剂载体70，然后以使纤维开始破碎的大于或等于0.5g/cm3的GBD压配入外壳81中。沿催化剂载体70的轴向具有多层结构的中央部分具有的GBD为大于或等于0.5g/cm3，不过可以确保用于保持催化剂载体70所需的表面压力。
此外，以矩形形成片状部件91，使得容易制造且可以提高生产性。此外，当在催化剂载体70的轴向上移动片状部件以形成规定的移动尺寸L23的同时螺旋状卷绕催化剂载体70时片状部件91形成了均一面，而不会因缺口103和104以及缺口面105而导致端部突出。
在根据第六实施方式的废气处理装置80中，在催化剂载体70的轴向上移动片状部件以形成规定的移动尺寸L23的同时使保持用密封材90的片状部件91螺旋状卷绕催化剂载体70，然后以使纤维开始破碎的大于或等于0.5g/cm3的GBD压配入外壳中。沿催化剂载体70的轴向具有多层结构的中央部分具有纤维开始破碎的大于或等于0.5g/cm3的GBD，不过可以确保用于保持催化剂载体70所需的表面压力。
此外，在设定移动尺寸L23的端部部分，GBD减小，纤维未被破坏，因而可以确保耐风蚀作用性能。结果，可以消除在保持大重量的废气处理体时对风蚀作用的顾虑，能够获得高设计自由度，并增强废气处理性能。
(第七实施方式)
以下参考附图22～27描述本发明的第七实施方式。
图22～27显示了本发明的保持用密封材和废气处理装置的第七实施方式。图22是根据本发明第七实施方式的保持用密封材的透视图，图23是图22的保持用密封材安装在催化剂载体上时的外观透视图，图24是根据本发明第七实施方式的保持用密封材的第一变形例的透视图，图25是图24的保持用密封材安装在催化剂载体上时的外观透视图，图26是根据本发明第七实施方式的保持用密封材的第二变形例的透视图，图27是图26的保持用密封材安装在催化剂载体上时的外观透视图。
如图22所示，根据本发明的第七实施方式的保持用密封材120包括与上述的第六实施方式类似的一个单层片状部件121，并且该保持用密封材120是在催化剂载体70的外周上卷绕多圈片状部件的卷绕型。该实施方式的保持用密封材120是三圈卷绕型，并且可以采用卷绕两圈或四圈或多于四圈的形态。
形成的片状部件121例如是平行四边形，其长度尺寸L20是1340mm，均匀的宽度尺寸L21是110mm，厚度尺寸L22是6.0mm，并在卷绕开始侧具有锐角角部122和钝角角部123，在相对的卷绕结束侧具有钝角角部124和锐角角部125。
如图23所示，通过在催化剂载体70的轴向上移动片状部件以形成规定的移动尺寸L23(例如大于或等于3mm)的同时，使卷绕开始侧的锐角角部122和钝角角部123与催化剂载体70的一个端部对齐，从而使片状部件121螺旋状卷绕催化剂载体70。结果，形成具有由第一层96、第二层97和第三层98构成的三层结构的保持用密封材120。
安装在催化剂载体70上的保持用密封材120随后以使纤维开始破碎的大于或等于0.5g/cm3的GBD压配入废气处理装置80的外壳81中。通过该压配，第二层97和第三层98相对于第一层96发生相对位移，并且保持用密封材120的流出侧端面101形成均一面。
如图24所示，根据保持用密封材120的第一变形例，在片状部件121中，在卷绕开始侧端面99和流出侧端面101之间设置通过切割锐角角部122部分而形成的流出侧缺口126，在流出侧缺口126的相对侧，在卷绕结束侧端面100和流入侧端面102之间设置通过切割锐角角部125部分而形成的流入侧缺口127。
如图25所示，通过在催化剂载体70的轴向上移动片状部件以形成规定的移动尺寸L23(例如大于或等于3mm)的同时，使流出侧缺口126与催化剂载体70的一个端面对齐，从而使片状部件121螺旋状卷绕催化剂载体70。结果，第二层97和流出侧缺口126在流出侧端面101处形成均一面，第二层97和流入侧缺口127在流入侧端面102处形成均一面。
如图26所示，根据保持用密封材120的第二变形例，在片状部件121中，在卷绕开始侧端面99和卷绕结束侧端面100之间设置流出侧缺口126和通过斜切角部124而形成的倾斜状缺口面128。
如图27所示，通过在催化剂载体70的轴向上移动片状部件以形成规定的移动尺寸L23(例如大于或等于3mm)的同时，使卷绕开始侧端面99与催化剂载体70的一个端面对齐，使片状部件121螺旋状卷绕催化剂载体70。结果，第一层96、第二层97和第三层98在流出侧端面101处形成均一面。
根据第七实施方式的保持用密封材120产生与第一实施方式中相同的作用和效果。特别是，根据该实施方式，通过形成平行四边形形状的片状部件121，可以在催化剂载体70的轴向上平行配置流入侧端面99和流出侧端面100，以使片状部件121的位置相对于催化剂载体70稳定化。
附带提及，本发明的保持用密封材和废气处理装置不限于上述实施方式，而是可以对其进行适当的变形和改善等。
例如，可以通过流入侧和流出侧的彼此交换而应用各密封材的突出部分。
此外，在第一至第四实施方式中，压配时通过使用剪切力可以使第二片状部件相对于第一片状部件移动，或者进行切割以使废气流出侧的端面形成均一面。
实施例
下面描述为通过使用图28所示的表面压力测定装置对本发明的保持用密封材和废气处理装置的作用和效果进行确认而进行的实施例。在各实施例中，在第一至第七实施方式中，将第一和第二实施方式的保持用密封材10和20选为保持用密封材的代表，图28是表面压力测定装置的正视图。
(表面压力和风蚀作用性能的测定)
首先，使用图28所示的表面压力测定装置60进行表面压力的测定。表面压力测定装置60是门型万能材料试验机。样品64被配置在板61和测定基台62之间的固定夹具63夹持，并通过板61对样品64施加压缩荷重以使压缩后的松密度GBD变为所需条件从而利用位移测定器65进行测定。关于样品64，制备冲孔成25mm2的由铝纤维集合体形成的片状部件。
测定表面压力时，制备其中的第一片状部件(层A)和第二片状部件(层B)均为针刺垫的样品作为实施例1，制备其中的第一片状部件(层A)是抄造成型垫且第二片状部件(层B)是针刺垫的样品作为实施例2，制备具有一层针刺垫的基重各不相同的样品作为比较例1和2。
通常，针刺垫通过针刺然后烧制纺成纤维而形成。纤维彼此交缠，因而具有较高的耐剪切力强度。
抄造垫是通过对纺成纤维进行烧制、粉碎处理、添加水和粘合剂、抄造并干燥而形成。纤维长度短至约0.3mm～0.5mm，尽管制造时需要大量的粘合剂，不过厚度可以调整。
然后进行风蚀作用性能测试，表面压力和风蚀作用性能的测定值显示在表1中。图29显示了表面压力和风蚀作用评价。
Figure A200810177121D00271
由表1和图29清楚可见，在实施例1和2中，安装于废气处理装置中之后在宽度方向较宽的层B的末端曝露于废气中。安装后的层B的端部的GBD为0.3g/cm3，表明耐风蚀作用性良好。此外，在层A和层B在直径方向重叠的部分，GBD为0.6g/cm3，表明获得了较大的表面压力。
原因据认为如下。借助于以使纤维开始破碎的大于或等于0.5g/cm3的GBD压配入外壳中，片状部件层积并在直径方向重叠的部分具有纤维开始破碎的大于或等于0.5g/cm3的GBD。结果，可以确保用于保持废气处理体所需的表面压力，同时纤维破裂而使纤维长度变短，并开始导致耐风蚀作用性能下降。此外，在片状部件不层积并且不重叠的部分，由于是一层，GBD减小，纤维未被破坏，因此可以避免耐风蚀作用性能的下降。
另一方面，在比较例1中，所述部件在安装于废气处理装置后曝露于废气中。在端部，GBD为0.6g/cm3，可能发生纤维的风蚀作用。此外，在比较例2中，与比较例1类似，所述部件在安装于废气处理装置后曝露于废气中。在端部，GBD为0.3g/cm3，不存在导致纤维风蚀作用的可能性，不过表面压力降低，可能难以获得用于保持大重量的废气处理体所需的表面压力。
由表面压力和风蚀作用性能的测定清楚可知，在根据本发明的实施例1和2中，在0.25≤GBD≤0.55的范围内，特别是在0.3≤GBD≤0.5的范围内，耐风蚀作用性良好。在抄造垫的情况中，纤维长度较短，为0.3mm～0.5mm，因此，在小于或等于0.3g/cm3的较低的GBD下风蚀迅速进行。此外，在大于或等于0.6g/cm3的较高的GBD下风蚀也迅速进行。
另一方面，在针刺垫的情况中，纤维彼此交缠，因而，即使在小于或等于0.3g/cm3的较低的GBD下风蚀也几乎不会进行。
在以上的实施例中，在第一至第七实施方式中，尽管将第一和第二实施方式的保持用密封材10和20选为保持用密封材的代表，不过在其余的第三至第七实施方式中也可以获得相同的作用和效果。
如上所述，本发明至少提供以下的描述性的而非限制性的实施方式：
(1)一种用于在外壳中保持用于处理废气的废气处理体的保持用密封材，其中，所述无机纤维片状部件层积以形成至少两个层，并且配置在里面侧的片状部件在气体流入侧的宽度尺寸比配置在表面层的片状部件的宽度尺寸小规定长度。附带提及，宽度尺寸表示沿着废气流的废气处理体的轴向上的长度。此外，关于所述片状部件的里面和表面，所述里面侧表示当片状部件卷绕在废气处理体上时与所述废气处理体接触的一侧，表面侧表示相对侧(安装在外壳中时与外壳接触的一侧)。
根据(1)所述的保持用密封材，将所述保持用密封材例如以使纤维开始破碎的大于或等于0.5g/cm3的GBD压配入外壳中，因此，片状部件层积并在直径方向上重叠的部分具有纤维开始破碎的大于或等于0.5g/cm3的GBD，不过可以确保用于保持废气处理体所需的表面压力。另一方面，片状部件不层积并且不重叠的部分是一层，因此GBD小于两层部分中的GBD，纤维因此不受破坏，由此可以确保耐风蚀作用性能。结果，可以消除在保持大重量的废气处理体时对风蚀作用的顾虑，能够提高设计自由度。
(2)如(1)中的保持用密封材，其中，至少在片状部件的废气流入侧，在外壳中进行安装时使具有较大宽度尺寸的片状部件的流入侧端部向具有较小宽度尺寸的片状部件侧弯曲。附带提及，“弯曲”表示所述片状部件至少在安装于外壳中之后变形为折叠状或曲线状。
根据(2)中的保持用密封材，从宽度尺寸较小的片状部件突出的宽度尺寸较大的片状部件的弯曲部分具有较低的GBD，因此可以更加防止耐风蚀作用性能的下降。
(3)如(1)或(2)中的保持用密封材，其中，具有较大宽度尺寸的片状部件是针刺垫。
根据(3)中的保持用密封材，具有较大宽度尺寸的片状部件是针刺垫，因而，无机纤维通过在密封材的厚度方向上针刺而局部取向，从而可以更加增强密封材的强度并更加提高耐风蚀作用性。附带提及，针刺优选从密封材的表面和里面两侧以相对的方式进行，由此更为增强保持用密封材的强度。
(4)一种用于在外壳中保持用于处理废气的废气处理体的保持用密封材，在废气处理体的外周卷绕无机纤维片状部件以形成至少两个层，其中，所述片状部件单一形成，第一卷绕废气处理体的端部在废气流入方向上的宽度尺寸与相对端部的宽度尺寸相差规定长度。
根据(4)中的保持用密封材，单一片状部件卷绕废气处理体，保持用密封材例如以使纤维开始破碎的大于或等于0.5g/cm3的GBD压配入外壳中，因此，尽管沿废气处理体轴向的两层结构的中央部分具有纤维开始破碎的大于或等于0.5g/cm3的GBD，但可以确保用于保持废气处理体所需的表面压力。另一方面，在具有实质上为一层结构的端部部分，GBD降低，纤维未被破坏，从而可以确保耐风蚀作用性能。结果，可以消除在保持大重量的废气处理体时对风蚀作用的顾虑，并提高设计自由度。
(5)如(4)中的保持用密封材，其中，片状部件的宽度尺寸的变化是以展开(非卷绕)状态从相对的一对端部的长侧端部向短侧端部连续减小，并且卷绕从短侧端部开始。
根据(5)中的保持用密封材，宽度尺寸的变化是从第二层部分向第一层部分连续减小，因而平面形状的片状部件可以制成为例如简单的梯形形状，从而在形成保持用密封材时提供优异的可加工性。此外，在端部部分，GBD降低，纤维未被破坏，从而可以增强耐风蚀作用性能。
(6)一种用于在外壳中保持用于处理废气的废气处理体的保持用密封材，在废气处理体的外周卷绕无机纤维片状部件以形成至少两个层，其中，所述片状部件单一形成，第一卷绕废气处理体的端部在废气流入方向上的宽度尺寸与相对端部的宽度尺寸相同。
根据(6)中的保持用密封材，在废气处理体的轴向上移动所述片状部件至形成规定的移动尺寸的同时使所述片状部件螺旋状卷绕所述废气处理体，所述保持用密封材例如以使纤维开始破碎的大于或等于0.5g/cm3的GBD压配入外壳中。沿废气处理体的轴向具有多层结构的中央部分具有纤维开始破碎的大于或等于0.5g/cm3的GBD，但可以确保用于保持废气处理体所需的表面压力。此外，在设定移动尺寸的端部部分中，GBD降低，纤维未被破坏，从而可以确保耐风蚀作用性能。结果，可以消除在保持大重量的废气处理体时对风蚀作用的顾虑，并提高设计自由度。
(7)如(6)中的保持用密封材，其中，所述片状部件形成为矩形或平行四边形形状。
根据(7)中的保持用密封材，所述片状部件形成为矩形或平行四边形形状，因而容易制造并可以提高生产性。
(8)如(6)或(7)中的保持用密封材，所述片状部件在废气流入侧的端部和废气流出侧的端部中的至少一个端部，具有用于在卷绕废气处理体后形成均一面的缺口。
根据(8)中的保持用密封材，在废气处理体的轴向上移动所述片状部件至形成规定的移动尺寸的同时螺旋状卷绕所述废气处理体的所述片状部件被卷绕以产生相对平行的端面，而不会因缺口而导致端部突出。
(9)如(1)～(8)中任一项的保持用密封材，其中，所述片状部件包含粘合剂。
根据(9)中的保持用密封材，例如，将诸如丙烯酸胶乳乳液等有机粘合剂用作粘合材料，从而通过该有机粘合剂粘结作为主要成分的无机纤维，因此可以抑制纤维的飞散，并增强操作者的可操作性。
(10)如(1)～(9)中任一项的保持用密封材，其中，所述无机纤维是氧化铝和二氧化硅的混合物。
根据(10)中的保持用密封材，通过混合二氧化硅与氧化铝形成无机纤维，因而可以增强耐热性，同时可以制得确保耐风蚀作用性的铝基前体。
(11)一种废气处理装置，所述废气处理装置包括：废气处理体、卷绕在所述废气处理体的外周的至少一部分上的保持用密封材和容纳并保持卷绕有所述保持用密封材的所述废气处理体的外壳，其中，所述保持用密封材通过层积无机纤维片状部件以形成至少两个层而获得，配置在里面侧的片状部件所形成的在废气流入方向上的宽度尺寸比配置在表面层的片状部件的宽度尺寸小规定长度，并且配置在所述表面侧的片状部件的端部在安装在所述外壳内时变形。
根据(11)中的废气处理装置，片状部件层积并在直径方向上重叠的部分具有纤维开始破碎的大于或等于0.5g/cm3的GBD，不过可以确保用于保持废气处理体所需的表面压力。此外，在片状部件不层积并且不重叠的部分，由于是一层，GBD减小，纤维未被破坏，因此可以防止耐风蚀作用性能的下降。结果，可以消除在保持大重量的废气处理体时对风蚀作用的顾虑，能够得到高设计自由度，并增强废气处理性能。
(12)一种废气处理装置，所述废气处理装置包括废气处理体、通过将无机纤维片状部件卷绕所述废气处理体的外周以形成至少两个层而使用的保持用密封材和容纳并保持卷绕有所述保持用密封材的所述废气处理体的外壳，其中，在所述保持密封材的片状部件中，第一卷绕废气处理体的保持用密封材的端部在废气流入方向上的宽度尺寸与相对端部的宽度尺寸相差规定长度，表面侧的两层部分的端部在安装在所述外壳内时变形。
根据(12)中的废气处理装置，单层的保持用密封材卷绕废气处理体并在例如允许纤维开始破碎的大于或等于0.5g/cm3的GBD在压配入外壳中，因此，尽管沿废气处理体的轴向两层结构的中央部分具有纤维开始破碎的大于或等于0.5g/cm3的GBD，不过可以确保用于保持废气处理体所需的表面压力。另一方面，在具有实质上为一层结构的端部部分，GBD降低，纤维未被破坏，从而可以确保耐风蚀作用性能。结果，可以消除在保持大重量的废气处理体时对风蚀作用的顾虑，能够得到高设计自由度，并增强废气处理性能。
(13)一种废气处理装置，所述废气处理装置包括废气处理体、通过将无机纤维片状部件卷绕所述废气处理体的外周以形成至少两个层而使用的保持用密封材和容纳并保持卷绕有所述保持用密封材的所述废气处理体的外壳，其中，移动所述片状部件至在废气处理体的轴向上具有规定的移动尺寸的同时使所述保持用密封材的片状部件螺旋状卷绕所述废气处理体。
根据(13)中的废气处理装置，当在废气处理体的轴向上移动所述片状部件至形成规定的移动尺寸的同时使所述片状部件螺旋状卷绕所述废气处理体之后，将所述保持用密封材在例如允许纤维开始破碎的大于或等于0.5g/cm3的GBD在压配入外壳中。沿废气处理体的轴向具有多层结构的中央部分具有纤维开始破碎的大于或等于0.5g/cm3的GBD，但可以确保用于保持废气处理体所需的表面压力。此外，在设定移动尺寸的端部部分中，GBD降低，纤维未被破坏，从而可以确保耐风蚀作用性能。结果，可以消除在保持大重量的废气处理体时对风蚀作用的顾虑，能够获得高设计自由度，并增强废气处理性能。
(14)如(11)～(13)中任一项所述的废气处理装置，其中，安装在外壳中之后，配置在表面侧的所述片状部件的已变形端部的填充密度是0.25g/cm3～0.55g/cm3，优选为0.3g/cm3～0.5g/cm3。如果填充密度小于0.25g/cm3，则由于较低的表面压力而导致的移动造成纤维的破裂和飞散。此外，如果填充密度超过0.55g/cm3，则纤维因表面压力所致的破裂而变短并飞散。
根据(14)中的废气处理装置，配置在表面侧的所述片状部件的已变形端部的填充密度是0.3g/cm3～0.5g/cm3，因此可确保最佳的耐风蚀作用性能。
(15)如(11)～(14)中任一项所述的废气处理装置，其中，所述废气处理体包括催化剂载体或废气过滤器。
根据(15)中的废气处理装置，所述保持用密封材可适用于催化剂载体，所述催化剂载体通过例如将具有高耐热性的陶瓷材料(以堇青石、氧化铝、莫来石、尖晶石等为代表)成形为圆筒状蜂窝体并在其上担载公知的三元催化剂(例如，铂/铑/钯催化剂)而获得。所述保持用密封材还可适用于通过使具有高耐热性的材料(如陶瓷材料)成形为多孔圆筒状蜂窝体而得到的废气过滤器。这样，所述保持用密封材可用作同时对汽油机和柴油机均具有较高的通用适应性的保持用密封材。
根据如上所述的保持用密封材和废气处理装置，在用于保持外壳中的用于处理废气的废气处理体的保持用密封材和使用所述保持用密封材的废气处理装置中，可以消除在保持大重量的废气处理体时对风蚀作用的顾虑，能够获得高设计自由度，并增强废气处理性能。

Claims (15)

1.一种用于在外壳中保持用于处理废气的废气处理体的保持用密封材，所述保持用密封材包括：
至少两层的彼此层积的无机纤维片状部件，所述的至少两层包括与所述外壳接触的表面层和与所述废气处理体接触的里面层，
其中，所述里面层在废气流入方向上的宽度比所述表面层的所述宽度小规定长度。
2.如权利要求1所述的保持用密封材，其中，所述表面层包括废气流入侧的端部，在所述外壳内安装时使所述端部向所述里面层弯曲。
3.如权利要求1或2所述的保持用密封材，其中，所述表面层是针刺垫。
4.一种用于在外壳中保持用于处理废气的废气处理体的保持用密封材，所述保持用密封材包括：
卷绕在所述废气处理体的外周上以形成至少两个层的无机纤维片状部件，
其中，所述无机纤维片状部件形成为单一部件，
其中，所述无机纤维片状部件包括：所述无机纤维片状部件开始卷绕的第一端部；和与所述第一端部相对的第二端部，和
其中，所述第一端部在废气流入方向上的宽度与所述第二端部的所述宽度相差规定长度。
5.如权利要求4所述的保持用密封材，其中，在非卷绕状态下所述无机纤维片状部件在废气流入方向上的宽度从所述第二端部向所述第一端部连续减小。
6.一种用于在外壳中保持用于处理废气的废气处理体的保持用密封材，所述保持用密封材包括：
卷绕在所述废气处理体的外周上以形成至少两个层的无机纤维片状部件，
其中，所述无机纤维片状部件形成为单一部件，
其中，所述无机纤维片状部件包括：所述无机纤维片状部件开始卷绕的第一端部；和与所述第一端部相对的第二端部，和
其中，所述第一端部在废气流入方向上的宽度与所述第二端部的所述宽度基本相同。
7.如权利要求6所述的保持用密封材，其中，所述无机纤维片状部件为矩形或平行四边形。
8.如权利要求6或7所述的保持用密封材，其中，所述片状部件在其废气流入侧的端部和其废气流出侧的端部中的至少一个端部包括缺口，以使在所述无机纤维片状部件卷绕所述废气处理体时将所述缺口的边缘和从所述废气处理体起的第二层的边缘布置在相同面上。
9.如权利要求1～8中任一项所述的保持用密封材，其中，所述无机纤维片状部件包含粘合剂。
10.如权利要求1～9中任一项所述的保持用密封材，其中，所述无机纤维片状部件包含氧化铝和二氧化硅的混合物。
11.一种废气处理装置，所述废气处理装置包括：
废气处理体；
卷绕在所述废气处理体的外周的至少一部分上的保持用密封材；和
通过卷绕所述废气处理体的所述保持用密封材来容纳并保持所述废气处理体的外壳，
其中，所述保持用密封材包括至少两层彼此层积的无机纤维片状部件，所述的至少两层包括与所述外壳接触的表面层和与所述废气处理体接触的里面层，和
其中，所述里面层在废气流入方向上的宽度比所述表面层的所述宽度小规定长度，和
其中，所述表面层包括废气流入侧的端部，在所述外壳内安装所述保持用密封材时使所述端部变形。
12.一种废气处理装置，所述废气处理装置包括：
废气处理体；
包括卷绕在所述废气处理体的外周上以形成至少两个层的无机纤维片状部件的保持用密封材；和
通过卷绕所述废气处理体的所述保持用密封材来容纳并保持所述废气处理体的外壳，
其中，所述无机纤维片状部件包括：所述无机纤维片状部件开始卷绕的第一端部；和与所述第一端部相对的第二端部，
其中，所述第一端部在废气流入方向上的宽度与所述第二端部的所述宽度相差规定长度，和
其中，在所述外壳内安装所述保持用密封材时使从所述废气处理体起的第二层的端部变形。
13.一种废气处理装置，所述废气处理装置包括：
废气处理体；
包括卷绕在所述废气处理体的外周上以形成至少两个层的无机纤维片状部件的保持用密封材；和
通过卷绕所述废气处理体的所述保持用密封材来容纳并保持所述废气处理体的外壳，
其中，在沿所述废气处理体的轴向移动所述片状部件规定长度的同时使所述无机纤维片状部件螺旋状卷绕所述废气处理体。
14.如权利要求11～13任一项所述的废气处理装置，其中，在所述外壳内安装所述保持用密封材之后，所述无机纤维片状部件在变形端部的填充密度是0.25g/cm3～0.55g/cm3，优选为0.3g/cm3～0.5g/cm3。
15.如权利要求11～14任一项所述的废气处理装置，其中，所述废气处理体包括催化剂载体或废气过滤器。
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